De gegevens die we wegschrijven naar harddisks, flashgeheugen en usb-sticks zijn over honderd jaar foetsie. Om voor langere tijd cruciale informatie te bewaren, hebben we een nieuwe manier van dataopslag nodig. Die komt uit onverwachte hoek: DNA.
Om de zoveel tijd meldt de krant dat er een mammoet behoorlijk intact uit de bevroren bodem is gehaald. Prachtig nieuws voor biologen natuurlijk, maar het wordt pas echt spannend wanneer blijkt dat er in een bot van het dier onbeschadigd DNA van honderdduizenden jaren geleden is gevonden. De tand des tijds en de elementen hebben het genetische materiaal dan niet kunnen aantasten dankzij vorst in de grond en een zuurstofarme omgeving.
Geheugen van het leven
In 1964 bedacht een wetenschapper in de Sovjet-Unie dat deze bijzondere eigenschap van DNA wel eens nuttig zou kunnen zijn buiten de biologie. Want als het ‘geheugen van het leven’ zo duurzaam is, dan kunnen we het misschien ook wel gebruiken als geheugenopslag.
Een briljant idee, maar het duurde nog tot 2011 voordat de eerste wetenschappers dit ook echt konden laten zien. Onderzoekers van Harvard University zetten de digitale versie van een boek over genetica (hoe toepasselijk), 659 kB groot, om in kleine stukjes DNA.
Data in DNA
Maar de afgelopen jaren gaat het ineens hard. Onderzoekers van verschillende universiteiten hebben zich gestort op het coderen van digitale data in kunstmatig DNA. Want DNA is niet alleen ontzettend stabiel – mits je het koud, droog en donker bewaart – je kunt er ook enorme datadichtheden mee halen. Zou je een kubieke millimeter helemaal volproppen met DNA dan gaat het om een exabyte (1018 bytes) aan data.
En dan is er nog het feit dat DNA in al onze cellen zit. Daardoor zullen wetenschappers altijd in staat blijven om het uit te lezen. Hoe anders is dat met vormen van digitale opslag zoals ponskaarten, floppydisks en zipdrives, waar binnenkort niemand nog iets mee kan.
Kunstmatige fossielen
Een van de pioniers van dit nog kleine onderzoeksveld is de Oostenrijker prof.dr. Robert Grass (zie foto hieronder), verbonden aan de ETH in Zürich. ‘Al onze huidige manieren van opslag zijn heel beperkt’, vertelde Grass dit voorjaar tijdens een lezing op het evenement PINC (People, Ideas, Nature, Creativity) in Zeist. Met een cd bewaar je je data misschien een jaar of tien, je harde schijf gaat technisch gezien maar een jaar of drie mee, een usb-stick houdt het soms na twee jaar al voor gezien.
Betrouwbaar
DNA zou uitkomst kunnen bieden als veel betrouwbaarder medium voor dataopslag. Maar dan moet het wel goed worden beschermd tegen omgevingsinvloeden. En daar hebben Grass en collega’s iets op gevonden: ze verpakken het DNA in kleine bolletjes van glas, met een diameter van 100 nm. In hun veel geciteerde artikel noemen ze die ‘kunstmatige fossielen’. Het laagje glas blijkt vocht goed buiten te houden en is dun genoeg om het met een zure oplossing open te maken zonder dat het DNA beschadigd raakt.
Het complete verhaal ‘Data voor de eeuwigheid’ is te lezen in het augustusnummer van De Ingenieur. Wilt u de papieren edities van De Ingenieur eens proberen? Neem dan een proefabonnement voor 25 euro.
Openingsbeeld Robert Grass
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.