يمرس : تخزين البيانات في الحمض النووي أقرب مما نتصور

مسير بالدراجات النارية لخريجي دورات التعبئة بمديرية ملحان الجوف.. تسيير قافلة من البرتقال دعماً للمرابطين في الجبهات رئاسة مجلس الشورى تناقش المواضيع ذات الصلة بنشاط اللجان الدائمة وزارة الصحة تدّشن مخيمًا طبيًا للفحص المبكر عن السكري والأمراض الصدرية "العسل المجنون" في تركيا..هل لديه القدرة فعلًا على إسقاط جيش كامل؟ مخيم مجاني لمرضى السكري من يوم غد يشمل توزيع ادوية رئيس النمسا المحترم وسفهاء سلطة اليمن في مؤتمر المناخ الدكتور بن حبتور يعزّي عبدالعزيز البكير في وفاة عمه «فيفا» يرصد الإساءات ويبلغ «الإنتربول» الوقت لا يسير لصالح الجنوب الأرصاد لا يستبعد تشكّل الصقيع على أجزاء محدودة من المرتفعات رونالدو يواجه خطر الإيقاف في كأس العالم 2026 الأمير الذي يقود بصمت... ويقاتل بعظمة "وثيقة".. الرئاسي يعتمد قرارات الزبيدي ويوجه الحكومة بتنفيذها بدء صرف راتب أغسطس لموظفي التربية والتعليم بتعز عبر بنك الكريمي تشكيل لجنة مؤقتة لإدارة نادي الشعلة الرياضي بعدن تسجيل 22 وفاة و380 إصابة بالدفتيريا منذ بداية العام 2025 بينها 7 منتخبات عربية.. 30 متأهلا إلى كأس العالم 2026 أفاعي الجمهورية 120 مصابا بينهم 100 ضابط في اشتباكات بالمكسيك مريم وفطوم.. تسيطران على الطريق البحري في عدن (صور) سفيرٌ يمنيٌّ وطنه الحقيقي بطاقة حزبه.. تحويل السفارة من ممثل للدولة إلى مكتبٍ حزبي وسائل إعلام غربية: صنعاء كشفت الفخ الذي نصبته أمريكا وإسرائيل والسعودية في اليمن اعتراف أمريكي: سلاح مشاة البحرية يحتاج إلى التعلم من الدروس اليمنية عين الوطن الساهرة (3) شعب حضرموت بطلاً لتصفيات أندية الساحل وأهلي الغيل وصيفاً لبطولة البرنامج السعودي الثانية للكرة الطائرة تصفيات كأس العالم 2026 - أوروبا: سويسرا تتأهل منطقيا الجاوي ينتقد إجراءات سلطة صنعاء في التعاطي مع التهديدات التي تواجهها الشهيد أحمد الكبسي .. وعدُ الإيمان ووصيةُ الخلود فراغ ، حياة وتجربة ناصرية حلف قبائل حضرموت يصطدم بالانتقالي ويحذر من غزو المحافظة قراءة تحليلية لنص "في المرقص" ل"أحمد سيف حاشد" أمن مأرب يحبط مخططاً حوثياً جديداً ويعرض غداً اعترافات لأفراد الخلية في رحلة البحث عن المياه.. وفاة طفل غرقا في إب الدفتيريا تغلق مدارس في محافظة شبوة الدفتيريا تغلق مدارس في محافظة شبوة رئيس الوزراء بيدق في رقعة الشطرنج الأزمية تجربتي في ترجمة كتاب "فضاء لا يتسع لطائر" ل"أحمد سيف حاشد" حكم قرقوش: لجنة حادثة العرقوب تعاقب المسافرين ومدن أبين وتُفلت الشركات المهملة إعلان الفائزين بجائزة السلطان قابوس للفنون والآداب اكتشاف 570 مستوطنة قديمة في شمال غرب الصين سعر برميل النفط الكويتي يرتفع 1.20 دولار ليبلغ 56.53 دولار اختتام بطولة 30 نوفمبر لالتقاط الأوتاد على كأس الشهيد الغماري بصنعاء شبوة أرض الحضارات: الفراعنة من أصبعون.. وأهراماتهم في شرقها بوادر تمرد في حضرموت على قرار الرئاسي بإغلاق ميناء الشحر انتشال أكبر سفينة غارقة في حوض ميناء الإصطياد السمكي بعدن وزارة الأوقاف تعلن عن تفعيل المنصة الالكترونية لخدمة الحجاج الأرصاد: أجواء باردة إلى شديدة البرودة على المرتفعات معهد أسترالي: بسبب الحرب على اليمن.. جيل كامل لا يستطيع القراءة والكتابة وديا: السعودية تهزم كوت ديفوار المقالح: من يحكم باسم الله لا يولي الشعب أي اعتبار الصين تعلن اكتشاف أكبر منجم ذهب في تاريخها نمو إنتاج المصانع ومبيعات التجزئة في الصين بأضعف وتيرة منذ أكثر من عام الإمام الشيخ محمد الغزالي: "الإسلام دين نظيف في أمه وسخة" الحديدة.. مليشيا الحوثي تقطع الكهرباء عن السكان وتطالبهم بدفع متأخرات 10 أعوام جراح مصري يدهش العالم بأول عملية من نوعها في تاريخ الطب الحديث قيمة الجواسيس والعملاء وعقوبتهم في قوانين الأرض والسماء الشهادة .. بين التقديس الإنساني والمفهوم القرآني

شكرا على الإبلاغ!

سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.

تخزين البيانات في الحمض النووي أقرب مما نتصور

يافع نيوز نشر في يافع نيوز يوم 12 - 07 - 2019

– طارق الشامي – independentarabia
وفقاً لدراسة أخيرة أجرتها شركة "دومو" لبرمجيات الكومبيوتر، فإن ثلاثة ملايين و 880 ألف عملية بحث تمت في كل دقيقة مرت خلال 2018، وشاهد الناس في كل دقيقة 4 ملايين و330 ألف فيديو على "يوتيوب"، كما أرسلوا أكثر من 159 مليون رسالة إلكترونية "إيميل" ، وغردوا 473 ألف مرة على "تويتر" وأضافوا 49 ألف صورة على "إنستغرام".
وبحلول العام القادم 2020 والأعوام التالية، فإن حجم البيانات والمعلومات التي يستهلكها العالم سوف يتزايد بشكل مخيف، حيث يتوقع أن يصل استهلاك كل شخص حول العالم إلى نحو 2 ميغابايت في الثانية الواحدة، وهذا يعني 418 زيتابايت خلال العام (1 زيتا = ألف مليار غيغا بايت)، مما يحتاج إلى وحدات تتسع ل 418 مليار تيرا بايت.
وسائط تخزين المعلومات لا تصلح للمستقبل
ولهذا يرى باحثون أن الوسائط المغناطيسية والبصرية المستخدمة حالياً حول العالم لتخزين المعلومات، لا يمكن أن تستمر أكثر من عقود قليلة قادمة، فضلا عن أن مراكز حفظ المعلومات والبيانات الحالية تستهلك كميات هائلة من الطاقة، وبالتالي سوف تتصاعد مشكلة تخزين المعلومات مع مرور الوقت.
ولحل هذه المشكلة، اكتشف العلماء قبل سنوات قليلة وسيلة أفضل تتمثل في تكنولوجيا تخزين المعلومات، والبيانات في الحمض النووي المعروف اختصارا باسم "دي إن إيه" والذي يخزّن الصفات الوراثية في كل خلية، حيث ستصبح هذه الوسيلة مستقبلاً مخزن المعلومات الجديد باعتبار أن حقل الحمض النووي هو الوسيلة التي تخزّن بها الكائنات المعلومات الوراثية وتحتفظ بها على مر مئات السنين.
مزايا التخزين في الحمض النووي
ومن أبرز سمات الحمض النووي قدرته على حفظ كميات هائلة جدا من المعلومات واسترجاعها بسهولة، فضلا عن ميزة الاستقرار والثبات التي تتمتع بها لآلاف السنين مثلما تبقى البيانات المخزنة في جينوم الأحصنة المتحجرة ل 500 ألف عام من دون أن تتغير، بل إن تخزينها في درجة حرارة تحت الصفر يحافظ عليها ثابتة من دون تغيير لملايين السنين.
ويشير العلماء إلى المزايا الهائلة والقدرات التخزينية غير المسبوقة في الحمض النووي، حيث يمكن تخزين معلومات تصل إلى 12 تريليون غيغابايت في سنتيمتر مكعب واحد من الحمض النووي "دي إن إيه" وفقا لحسابات فريق عمل في جامعة "هارفارد"، وهذا يعني أن متراً مكعباً واحداً من الحمض النووي يكفي لتخزين كل ما يحتاجه العالم من معلومات في عام واحد، فضلاً عن أن تخزين المعلومات وحفظها بهذه الطريقة لا يتطلب طاقة كبيرة.
تجارب ناجحة
ولا يعد هذا أمراً نظرياً، ففي عام 2017 تبنت مجموعة في جامعة "هارفارد" الأميركية تسجيل عدة صور لليد البشرية على جينوم بكتيرية، وتبين من الاختبار القدرة على استرجاع الصور وقراءتها بكفاءة أفضل بنسبة 90% عن وسائط التخزين الأليكترونية.
وتشير تقارير موقع "نيو ساينتست" إلى أن البيانات المخزنة في الحمض النووي التي وضعت خلال التجارب في حرارة تتراوح بين 60 – 70 درجة مئوية، ظلت محفوظة وقابلة للاسترجاع والقراءة بشكل جيد بلا أخطاء، ويمكن أن تبقى هكذا نحو 2000 عام إذا حُفظت في درجة حرارة 10درجات مئوية، أما إذا حٌفظت في درجة حرارة -18 تحت الصفر فسوف تظل البيانات محفوظة لمدة مليوني سنة.
كيفية تخزين المعلومات في الحمض النووي
يعتمد النظام الرقمي في أجهزة الكومبيوتر على ما يعرف بالثنائي المٌكون من رقمين إثنين فقط هما الصفر والواحد، في حين يعتمد الحمض النووي على نظام ترقيم رباعي مكون من 4 قواعد بروتينية يُرمز إليها بالرموز "إيه ، سي ، تي ، جي" ، وهناك أكثر من طريقة للتشفير، الأولى هي أن ترمُز القاعدتان "إيه و سي" لرقم صفر، والقاعدتان "تي و جي" للرقم واحد. وبذلك يصبح الحمض النووي في صورة من أصفار ووحدات كأي ملف رقمي عادي.
سباق نحو المستقبل
وتتسابق شركات عديدة الآن مثل ميكروسوفت، وتويست، وبيو ساينس لتطوير هذه التكنولوجيا بطرق مختلفة، ما يسمح بقراءة مليارات التسلسلات الموجودة في الحمض النووي بسهولة وفي وقت متزامن، وتستخدم تكنولوجيا شرائط الترميز المشفرة في الاسراع من مسار البحوث في حقول علمية مثل الهندسة الكيميائية والنانو تكنولوجي وعلوم المادة.
وفي معهد جورجيا التكنولوجي على سبيل المثال، تجرى أبحاث في هذا الإطار تهدف إلى التعرف على علاجات أكثر أمنا للجينات.
تحديات مرحلية
تتمثل أبرز التحديات الحالية التي تعوق التوسع في تخزين المعلومات في الحمض النووي في التكاليف المرتفعة وسرعة الكتابة والقراءة، والتي تحتاج إلى أن تنخفض كثيرا، كي تنافس بقوة طرق التخزين التقليدية بالوسائط الإلكترونية.
وبالرغم من أن عملية حفظ البيانات في الحمض النووي لحفريات على سبيل المثال، تعد عملية مكلفة تتجاوز ألف دولار لكل ميغابايت من البيانات، إلا أن العلماء والباحثين يتوقعون انخفاض التكلفة تدريجاً مع تطور طرق وأدوات التشفير والقراءة واستعادة البيانات من الحمض النووي، وهو ما نجحت فيه شركة "مايكروسوفت" مؤخرا بأن أدخلت نظاماً أوتوماتيكياً يقوم بالتشفير والقراءة واستعادة البيانات من دون أي تدخل من قِبل البشر وهو ما يعد نقلة نوعية.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.