ไมโครซอฟท์มีแผนจะใช้ “ดีเอ็นเอ” สำหรับเก็บข้อมูลของระบบคลาวด์

ในอนาคตอีกไม่ไกลนักเวลาที่จะเก็บสำรองงานของคุณบนระบบคลาวด์ของไมโครซอฟท์ คุณอาจจะเก็บมันไว้ในเศษเล็กๆของดีเอ็นเอ ไม่ใช่แถบแม่เหล็กหรือฮาร์ดดิสก์อีกต่อไปแล้ว

ตลอดหกปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้พยายามทำให้ดีเอ็นเอเป็นที่เก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ ในปี 2011 George Church นักพันธุศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้ริเริ่มแนวคิดนี้ด้วยการเข้ารหัสบันทึกข้อมูลจากหนังสือ รูปภาพ และโปรแกรมจาวาสคริปต์ลงในดีเอ็นเอ  

เดือนกรกฎาคม 2016 ไมโครซอฟท์ร่วมกับมหาวิทยาลัยวอชิงตันจัดการบันทึกข้อมูลขนาด 200 เมกะไบต์ลงในดีเอ็นเอ และในปีนี้ Yaniv Erlich และ Dina Zielinski สองนักวิจัยจากศูนย์จีโนมนิวยอร์กและมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้เข้ารหัสและบันทึกข้อมูลหลายอย่างลงในดีเอ็นเอ ประกอบด้วยภาพยนตร์ฝรั่งเศสทั้งเรื่อง ไวรัสคอมพิวเตอร์ และบัตร Amazon gift card

และในขณะนี้ไมโครซอฟท์หวังว่าจะใช้เทคโนโลยีนี้ในเชิงพาณิชย์ พวกเขากำลังพัฒนาเครื่องมือที่ใช้ความรู้ด้านชีววิทยาเพื่อนำมาใช้แทนเครื่องแถบแม่เหล็ก (tape drive)

Doug Carmean สถาปนิกคอมพิวเตอร์ที่ศูนย์วิจัยไมโครซอฟท์บอกว่าบริษัทมีเป้าหมายอย่างเป็นทางการที่จะให้มีระบบจัดเก็บข้อมูลที่ทำจากดีเอ็นเอเป็นส่วนหนึ่งของศูนย์ข้อมูลของพวกเขาที่ใดที่หนึ่งภายในสามปี  แต่ข่าววงในบอกว่าไมโครซอฟท์ปกปิดเป้าหมายที่ใหญ่กว่านั้นคือการนำมันมาทดแทนเครื่องแถบแม่เหล็กที่ใช้งานเป็นหลักอยู่ในปัจจุบัน

Victor Zhirnov หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ที่สถาบัน Semiconductor Research Corporation บอกว่าเหตุผลสำคัญที่ทำให้บริษัทด้านเทคโนโลยีหันมาสนใจแนวคิดแปลกใหม่ที่จะบันทึกข้อมูลต่างๆไม่ว่าจะเป็นวิดีโอ รูปภาพ และเอกสารลงในดีเอ็นเอ เป็นเพราะความพยายามในการลดขนาดหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ได้มาถึงขีดจำกัดแล้ว แต่ดีเอ็นเอมีความจุในการเก็บข้อมูลได้มากอย่างเหลือเชื่อ อย่างเช่น ดีเอ็นเอขนาดเล็กกว่าเกล็ดน้ำตาลสามารถจัดเก็บภาพยนต์ได้ทั้งเรื่อง

“ดีเอ็นเอเป็นตัวกลางเก็บข้อมูลที่มีความจุหนาแน่นที่สุดในจักรวาลตามกฎของฟิสิกส์ ซึ่งนั่นคือเหตุผลที่ผู้คนหันมาสนใจกับมัน” Zhirnov กล่าว “ประกอบกับปัญหาที่เรากำลังเผชิญอยู่คือเรื่องการเติบโตแบบก้าวกระโดดของข้อมูลที่ถูกจัดเก็บ”

แต่อุปสรรคสำคัญในการนำระบบจัดเก็บข้อมูลด้วยดีเอ็นเอมาใช้งานยังคงมีอยู่ การแปลงข้อมูลดิจิตอลไปเป็นรหัสดีเอ็นเอ (ซึ่งประกอบด้วยสายนิวคลีโอไทด์ 4 ชนิดคือ A, G, C, และ T) ยังเป็นเรื่องที่ยากลำบากและมีค่าใช้จ่ายสูงเพราะกระบวนการทางเคมีต้องใช้สายดีเอ็นเอจำนวนมาก อย่างเช่นในโครงการสาธิตของไมโครซอฟท์ได้ใช้สายดีเอ็นเอ 13,448,372 ชิ้น ซึ่งผู้เชี่ยวชาญบอกว่าถ้าซื้อในตลาดทั่วไปจะมีราคาถึง 800,000 ดอลลาร์สหรัฐ

“ปัญหาสำคัญของการจัดเก็บข้อมูลด้วยดีเอ็นเอคือค่าใช้จ่าย” Yaniv Erlich อาจารย์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว “ดังนั้นคำถามสำคัญจึงอยู่ที่ว่าไมโครซอฟท์จะแก้ปัญหานี้ได้หรือเปล่า”

ทางด้านไมโครซอฟท์บอกว่าต้นทุนของการจัดเก็บข้อมูลด้วยดีเอ็นเอจะต้องลดลงเป็นหมื่นเท่าถึงจะสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง ซึ่งผู้เชี่ยวชาญหลายคนบอกว่าเป็นไปได้ยาก แต่ไมโครซอฟท์เชื่อว่ามันจะเกิดขึ้นถ้าหากอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ต้องการมัน

การทำให้กระบวนการเขียนข้อมูลดิจิตอลลงในดีเอ็นเอเป็นไปแบบอัตโนมัติก็ยังเป็นปัญหาหนักอยู่เช่นกัน Carmean ประมาณการว่าอัตราการเขียนข้อมูลลงในดีเอ็นเออยู่ที่ 400 ไบต์ต่อวินาที แต่ไมโครซอฟท์บอกว่าต้องการเพิ่มไปให้ถึง 100 เมกะไบต์ต่อวินาที หรือเพิ่มขึ้นอีกราว 250,000 เท่า

ส่วนการอ่านข้อมูลกลับง่ายกว่าเพราะสามารถใช้เครื่องอ่านความเร็วสูง (high-speed sequencing machine) ซึ่งไมโครซอฟท์คิดว่าถ้าปรับปรุงความเร็วในการอ่านอีกสักเท่าตัวก็น่าจะเพียงพอในการใช้งาน

ไมโครซอฟท์กำลังทำงานร่วมกับ Twist Bioscience ผู้ผลิตดีเอ็นเอรายหนึ่งในซานฟรานซิสโก ซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทเกิดใหม่หลายรายที่พยายามพัฒนาการผลิตดีเอ็นเอ ได้แก่ DNAScript, Nuclera Nucleics, Evonetix, Molecular Assemblies, Catalog DNA, Helixworks และบริษัทที่แยกตัวออกมาจาก Oxford Nanopore ชื่อ Genome Foundry

คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งของดีเอ็นเอคือความคงทน อย่างที่เราได้ยินกันบ่อยๆเรื่องสามารถอ่านรหัสดีเอ็นเอได้จากกระดูกแมมมอธและมนุษย์โบราณ ดีเอ็นเออาจมีอายุใช้งานนานกว่าอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิจิตอลเป็นร้อยเป็นพันเท่า

นอกเหนือจากความจุมหาศาลและความคงทนแล้วดีเอ็นเอยังมีข้อได้เปรียบอีกอย่างหนึ่งคือมันมีความสัมพันธ์กับสายพันธุ์มนุษย์เราเป็นพิเศษ ลองคิดถึงแผ่นฟลอปปีดิสก์ที่ปัจจุบันเราอ่านไม่ได้แล้ว หรืออักษรอียิปต์โบราณบนแผ่นดินเหนียวซึ่งไม่สามารถเข้าใจได้ ไม่เหมือนกับดีเอ็นเอซึ่งจะอยู่กับเราตลอดไป


“เรายังคงต้องอ่านดีเอ็นเอไปตลอดตราบเท่าที่เรายังเป็นมนุษย์” Carmean กล่าว

 

ข้อมูลและภาพจาก  technologyreview, gizmodo


Leave a Reply

Your email address will not be published.