Молекулы ДНК как новые носители данных

08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации.

Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого.

Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательностью нулей и единиц, в ДНК информацию представляют четыре азотистых основания - A, C, G и T. Комбинации этих оснований позволяют закодировать любые цифровые файлы, превращая генетический код в носитель информации.

Одним из ключевых преимуществ ДНК является невероятная плотность хранения. Теоретически весь объем данных человечества можно было бы разместить в коробке размером с обувную. При хранении молекул в сухих и холодных условиях информация сохраняется тысячелетиями. Дополнительно, такой подход потребляет значительно меньше энергии по сравнению с традиционными дата-центрами, что делает его перспективным с точки зрения экологической устойчивости.

Главной инновацией команды Missouri стало создание метода перезаписи данных. Для этого ученые разработали компактное электронное устройство с нанопорным сенсором, через который проходят молекулы ДНК. Сенсор фиксирует слабые электрические сигналы, возникающие при прохождении цепочек, а программное обеспечение преобразует их обратно в цифровую последовательность нулей и единиц, позволяя восстанавливать или изменять исходные файлы.

Разработчики подчеркивают, что их система отличается высокой скоростью работы, упрощенной архитектурой и меньшим воздействием на окружающую среду по сравнению с существующими технологиями хранения ДНК. В будущем планируется миниатюризация устройства до размеров обычного USB-накопителя, что сделает его удобным для повседневного использования.

Дополнительное преимущество ДНК как носителя заключается в трехмерной структуре хранения информации, в отличие от плоских кремниевых чипов. Это обеспечивает крайне высокую плотность записи, а физическое существование данных в виде молекул снижает уязвимость к кибератакам, поскольку информация не требует постоянного подключения к электронной системе.

<< Назад: Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

>> Вперед: Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Температура воздуха в Арктике достигла максимума 06.12.2020 В Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США (NOAA) свидетельствуют: из-за глобального потепления в Арктике установился "совершенно иной климат". Климатический кризис, спровоцированный деятельностью человека, изменил северный континент до неузнаваемости. Об этом рассказали в своем новом исследовании эксперты NOAA. В течение последних семи лет в Арктике фиксировали самые высокие температуры с 1900 года. До сентября 2020 года в северном полярном регионе зарегистрировали второй самый теплый 12-месячный период. Арктика нагревается со скоростью вдвое большей, чем вся остальная планета и уже превратилась в более жаркую, зеленую территорию, где льдов с каждым годом становится все меньше. Антропогенный климатический кризис привел к тому, что в некоторых арктических областях в 2020 году было аномально жарко. В отдельных регионах Сибири, например, средняя температура первой половины года достигла рекордных 5 °С . А в июне в городе Верхоянске столбики термометров поднялись до 38 °С. Это самая высокая температура, которую когда-либо регистрировали к северу от Полярного круга. Между тем, толщина морского льда Арктики за последние 42 года сократилась вдвое. В 2020 году стремительное таяние ледников и потепление арктических вод спровоцировали активный рост океанической флоры и изменили поведение гренландских китов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026