DNA-storage is een toekomstzekere ontwikkeling

Storage is het sleutelwoord in de moderne data-wereld. Overal verschijnen grote datacentra om de eindeloze honger naar dataopslag te stillen. Echter, hoe optimistisch we ook zijn over de technologische voortgang bij traditionele opslag, in de toekomst gaat deze technologie ons probleem niet meer oplossen. De noodzakelijke ruimte en energie wordt dan het grootste pijnpunt.

Pierre Crozet, de CTO bij het Franse Biomemory Labs, plaatst bij deze ontwikkeling een belangrijke kanttekening. Tot zo’n 70% van de opgeslagen data valt in de groep: WORN. Oftewel Write Once Read Never. Data die gearchiveerd is, bijvoorbeeld voor wettelijke verplichtingen, maar feitelijk nooit gebruik zal worden. Pierre meldt direct dat de natuur daarvoor een mechanisme heeft: DNA. Restanten van levende wezens blijken naar duizenden zelfs miljoenen jaren nog de DNA-sporen te bevatten, die de bouwtekening van het wezen archiveren. Voor het archiveren van de data zou DNA een oplossing zijn. Pierre: “DNA heeft 4 miljard jaar aan ontwikkeling doorgemaakt en gebruikt slechts 50 atomen voor een informatie-eenheid. Dat is vertrouwenwekkend. Om een mens in DNA vast te leggen gebruikt de natuur 2,7 Zbyte in DNA.”

Het grote nadeel van DNA-storage is de traagheid bij lezen en schrijven. Vandaar dat het slechts voor specifieke toepassingen een oplossing is, zoals de vervanging van tapebibliotheken in archieven. Er is ook nog veel research nodig en de eerste echte commerciële toepassingen kunnen we pas rond 2030 verwachten. Technisch is het concept bewezen, nu moeten de processen gebouwd en geoptimaliseerd worden.

Pierre betoogt dat de bestaande beperkingen kunnen worden overwonnen met behulp van de biologie, door gebruik te maken van biocompatibel en biosafe DNA. Zo kan digitale informatie worden opgeslagen in synthetisch DNA, met behulp van een gericht algoritme.

Dit maakt het mogelijk kopieën van DNA te verkrijgen tegen zeer lage kosten. De DNA-drive is voor dit doel ontwikkeld en biedt een hoge redundantie. Het is compatibel met alle soorten bestandssystemen, volledig geautomatiseerd en geschikt voor koude opslag.

Door: Hans Steeman