يمرس : تخزين البيانات في الحمض النووي أقرب مما نتصور

استشهاد وإصابة 88 مواطناً في صعدة بخروقات العدو السعودي عشية موقعة بنفيكا.. مبابي يثير قلق ريال مدريد مفاجأة مدوية في دوري أبطال أوروبا 150 طائرة وأكبر حاملة مقاتلات.. واشنطن تواصل حشد قواتها بالمنطقة المتأهلين في ملحق أبطال اوروبا عشر الرحمة.. ملاذ الخطائين وباب الرجاء المفتوح) لليوم الثاني تواليا ... أجواء حماسية ومنافسات قوية في بطولة أوسان الرمضانية لأبناء الجالية اليمنية في القاهرة شكوك أمريكية متصاعدة بشأن دور حزب الإصلاح في أمن اليمن والمنطقة (تقرير أمريكي) يوم قال المتقاعدون كلمتهم نهايات الإخوان في اليمن تقترب المجلس الانتقالي الجنوبي يدعو لاحتشاد جماهيري مليوني يوم الجمعة القادم الطب حين يغدو احتواء جنازة الطين السامعي يعزي الدكتور التميمي في وفاة شقيقه عدن.. صدور قرارين بتعيينات في وزارة الداخلية قراءة تحليلية لنص أحمد سيف حاشد "فساد ومقاطعة ورقص" بيان صادر عن الجمعية اليمنية للإعلام الرياضي الصحة العالمية: الملاريا والأوبئة الفيروسية ما تزال تهديداً حقيقياً في اليمن رجل من أقصى المدينة دوري ابطال اوروبا: ثلاثية سورلوث تقود اتلتيكو مدريد الى تخطي عقبة كلوب بروج نيجيريا تعتزم تصدير نوع جديد من النفط الخام في مارس غزة: منخفض جوي جديد يضرب القطاع ويفاقم معاناة النازحين عباد يتفقد نشاط مطبخين خيريين في مديرية معين فجوة علمية بين إيران و"إسرائيل": مهندسون إيرانيون أكثر ب4 أضعاف عدن تستعيد جزءًا من الخدمات بعد سنوات من المعاناة في بني حشيش "لا يُقطف العنب ليؤكل فقط بل يتحول إلى فكرة" .. قصة نجاح جديدة! القطاع الخاص يوقع اتفاق استراتيجي لتوطين صناعة المنسوجات عدن.. ضحايا في استهداف طقم أمني قرب مقر قيادة القوات السعودية أمسية لمقاومة صنعاء تؤكد على أهمية التلاحم الوطني لاستكمال عملية التحرير طفح المجاري يغرق مديريات عدن واتهامات بين المرتزقة عن عمل تخريبي عجل.. الأمن الوطني يضبط خلية مرتبطة بالحوثيين ضمن حراسة وزير الدفاع في عدن الجمعية اليمنية لحماية المستهلك تحذر من استخدام شراب توسيفان دراسة تكشف سبب غير متوقع وراء تفاقم قصر النظر عالمياً المحاضرة الرمضانية السابعة لقائد الثورة 1447ه (نص + فيديو) صنعاء.. معاناة صامتة لأسر أنهكها الجوع بدء مشروع زراعة 50 مفصلا صناعيا في مستشفى مارب العام "حياة عدن" ينشر تفاصيل مصرع 16 شخصاً بحادث تصادم مروّع في أبين وترجّل الفاروق صديق الطفولة والشباب دون وداع رصد تسلل سفن مشبوهة مرتبطة بإيران إلى مينائي رأس عيسى والصليف بالحديدة الأمم المتحدة: انتهاكات الحوثيين بحق موظفينا أثرت على وصول المساعدات الإنسانية صعدة تُحيي الذكرى السنوية ال19 لرحيل العلامة الحجة مجد الدين المؤيدي ضحايا في حادث سير مروع بأبين.. احتراق باص ركاب إثر تصادم عنيف مع شاحنة صنعاء.. جمعية الصرافين تعيد التعامل مع منشأة صرافة الأرصاد: أجواء صحوة وباردة نسبياً على عدد من المحافظات الترطيب الذكي في رمضان: كيف تشرب الماء دون إجهاد كليتيك؟ قناة دولية: تصاعد نوعي لقوة الحوثي للسيطرة على المخا يقابله عجز ميداني لشرعية العليمي قراءة تحليلية لنص أحمد سيف حاشد «كوابيس وخيبات» الإعلان عن مبلغ زكاة الفطرة لهذا العام 1447 .. تدشين توزيع 10 آلاف شتلة لوزيات وفواكه بالقطاع الشرقي مصادر: انقطاعات الإنترنت مرتبطة بصيانة وتحديثات لخدمة «يمن فور جي» شركة الغاز تعلن مضاعفة الإمدادات لعدة محافظات وتدعو السلطات المحلية لمنع أي تلاعب علوم المسلمين أسست للنهضة الأوروبية وزير الشباب والرياضة يوجّه بالبدء في ترتيبات انطلاق بطولة "المريسي" الرمضانية بعدن افتتاح توسعة تاريخية للرواقين الجنوبي والغربي بالجامع الكبير بصنعاء تراجع الازدحام في منفذ الوديعة الحدودي المنتخب الوطني الأول يدشن معسكره الداخلي استعداد للجولة الأخيرة لتصفيات آسيا فنانون عالميون يطالبون مهرجان برلين بموقف ضد جرائم "إسرائيل" في غزة سوء فهم أم عجز أكاديمي خليجي؟

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.