بیگ بنگ: دانشمندان در یک پیشرفت شگرف موفق شدند تمامی ژنوم انسان را روی یک کریستال پنج بعدی بسیار کوچک ذخیره کنند. این کریستال ۳۶۰ ترابایت اطلاعات را به صورت دیجیتال ذخیره می‌کند و همینطور می‌تواند تا میلیاردها سال داوام بیاورد.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از خبرگزاری آنا، محققان انگلیسی معتقدند می‌توان از این فناوری برای ایجاد رکوردی ماندگار از ژنوم انسان‌ها، حیوانات و گیاهان استفاده کرد.

این فناوری نوین برای برخی ممکن است یادآور «صفحه زرین پایونیر» باشد؛ یک جفت صفحه فلزی طلایی رنگ تعبیه شده در فضاپیمای پایونیر ۱۰ و ۱۱ که در اوایل دهه ۱۹۷۰ به فضا پرتاب شد، این کار به پیشنهاد “کارل سیگن” ستاره‌شناس آمریکایی پیشنهاد شد و بر روی فضاپیماهای ویجر 1 و 2 نیز وجود داشتند. بر روی آنها یک پیام تصویری حک شده بود از جمله طرح یک زن و مرد و طرح واره‌ای از منظومه شمسی، تا اگر یکی از فضاپیما‌ها در سفر‌های خود به حیات فرازمینی هوشمند برخورد کرد پیام زمینی همراه خود داشته باشد.

اکنون، دانشمندان دانشگاه ساوتهمپتون، نسخه قرن بیست و یکمی از این صفحه زرین را با استفاده از یک کریستال حافظه ۵ بعدی ابداع کردند که مقادیر وسیعی از اطلاعات را برای میلیارد‌ها سال بدون تخریب ذخیره می‌کند. آنها ژنوم کامل انسان – حدود سه میلیارد Gs، As، Ts و Cs – را روی آن ذخیره کردند.

پروفسور “پیتر کازانسکی” سرپرست این گروه تحقیقاتی گفت: «ما از پژوهش‌های سایرین دریافتیم مواد ژنتیکی موجودات ساده را می‌توان سنتز کرده و در یک سلول موجود برای ایجاد یک نمونه زنده در آزمایشگاه استفاده کرد. کریستال حافظه ۵ بُعدی این امکان را برای سایر محققان فراهم می‌کند تا یک مخزن همیشگی از اطلاعات ژنومی بسازند که در صورت اجازه علم در آینده، موجودات پیچیده‌ای مانند گیاهان و حیوانات از آن بازیابی شوند.»

این کریستال توسط مرکز تحقیقات اپتوالکترونیک دانشگاه ساوتهمپتون (ORC) با استفاده از شیشه‌های نانوساختار ساخته شده است. اغلب به آن «کریستال سوپرمن» می‌گویند، اشاره‌ای به فیلم «سوپرمن» (اَبَر قهرمان) محصول ۱۹۷۸ که در آن یک کریستال حافظه، نسخه هوش مصنوعی «جور ال» «Jor-El» پدر بیولوژیکی ابرقهرمان را در خود جای داده بود. در سال ۲۰۱۶، رسانه‌ها در مورد استفاده از کریستال برای ذخیره نسخه‌های دیجیتال اعلامیه جهانی حقوق بشر، در میان سایر اسناد مهم تاریخ بشر، گزارش داده بودند.

از لیزر‌های فوق سریع (فمتوثانیه) برای ثبت دقیق داده‌ها در حفره‌های نانوساختار خود-مونتاژ در داخل سیلیس استفاده می‌شود. اما بر خلاف سطوح دو بعدی مانند کاغذ یا نوار مغناطیسی، این روش رمزگذاری از دو بُعدِ نوری و سه مختصات فضایی برای نوشتن در سراسر ماده استفاده می‌کند و به رمزگذاری در پنج بُعد دست می‌یابد. کریستال ۵ بُعدی می‌تواند تا ۳۶۰ ترابایت اطلاعات را برای میلیارد‌ها سال حفظ کند و حتی در شرایط انجماد و دمای تا هزار درجه سانتیگراد پایدار باقی بماند.

محققان برای آزمایش قابلیت این کریستال برای استفاده به عنوان مخزن اطلاعات ژنتیکی مهم، ژنوم کامل انسان را در آن حک کردند. هر یک از تقریبا سه میلیارد حرفی که ژنوم را شامل می‌شود، ۱۵۰ بار توالی یابی شد تا مطمئن شود در موقعیت صحیح قرار دارد.

همچنین این کریستال با کلیدی حک شده تا اطمینان حاصل شود هر هوشی که در آینده آن را کشف می‌کند – انسان، ماشین یا بیگانه – بداند چگونه از اطلاعات موجود در آن استفاده کند. این کلید عناصر جهانی (هیدروژن، اکسیژن، کربن و نیتروژن)، چهار پایه مولکولی DNA (آدنین، سیتوزین، گوانین و تیمین) با ساختار مولکولی آنها، جایی که آنها در مارپیچ دوگانه DNA قرار می‌گیرند و چگونگی ترتیب ژن‌ها بر روی یک کروموزوم را نشان می‌دهد.

“کازانسکی” افزود: «کلید تصویری حک شده بر روی کریستال به یابنده اطلاع می‌دهد که چه داده‌هایی را درون خود ذخیره دارد و چگونه می‌توان از آنها استفاده کرد.» کریستال حاوی ژنوم در حال حاضر در نوعی کپسول زمان در یک غار نمکی باستانی اتریش نگهداری می‌شود که تحت نظارت آرشیو «مموری او منکایند» «Memory of Mankind» است. ما هنوز فناوری ساخت مصنوعی انسان را از واحد‌های سازنده DNA نداریم، اما با پیشرفت‌هایی که در حال حاضر انجام می‌شود، چه کسی می‌داند که آینده چگونه خواهد بود؟

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: newatlas.com