マイクロソフトは完全に自動化されたDNAデータストレージを構築しました

• 研究者は、人工DNAにデータを保存および取得する最初の自動システムを構築します。
• 5バイトのメッセージ「HELLO」を保存して取得しました。
• DNAベースのシステムは、比較的少ないスペースに大量のデータを保存でき、既存のストレージデバイスよりもはるかに長持ちする可能性があります。

私たちはデータでいっぱいの世界に住んでいて、それは驚くべき速度で増加しています。 DOMOのレポートの第6版によると、世界のデータの90％が過去2年間に生成されています。毎日2.5エクサバイト（または250万テラバイト）を超えるデータが作成されており、このペースはモノのインターネットの成長とともに加速しているだけです。

マイクロソフトは、このような膨大な量のデータを効率的に保存するための手法を模索しています。同社は現在、製造されたDNAのデータを暗号化して取得するための分子コンピューティング技術に取り組んでいます。

シリコンベースのチップと比較して、DNAは比較的小さなスペースに大量のデジタル情報を保存できます。ウェアハウスサイズのデータ​​センターに現在保存されているすべてのデータを、マッチボックスとほぼ同じサイズのスペースにパックできます。

2018年、ワシントン大学の研究者は、1 GBのデータ（画像、音声、動画、文学作品）を合成DNAに保存できる手法を実証しました。

最近、ワシントン大学とマイクロソフトの研究チームが、人工DNAにデータを保存および取得するための自動システムを考案しました。誰かがDNAに情報を保持するための完全な自動システムを実証したのはこれが初めてです。

プロトタイプシステムを使用して、5バイトのメッセージ「HELLO」を保存して取得しました。基本的に、彼らはメッセージを人工DNAの断片にエンコードし、デジタルデータに変換し直しました。

どのように機能しますか？

合成DNA分子にデータを保存するには、いくつかの中間ステップで研究室で手動で操作する必要があります。これらのプロセスを自動化すると、商用規模でストレージがより手頃な価格になります。この調査の目的は、完全な自動化を実現できることを証明することです。

参照：自然| doi：10.1038 / s41598-019-41228-8 | Microsoft

この研究で開発されたシステムは、デジタルデータ（「ゼロ」と「ワン」）をDNAの構成要素（「As」、「Ts」、「Cs」、「Gs」）に変換します。次に、いくつかの既製の機器を利用して、必須の化学物質と液体をシンセサイザーに流し（DNAの作成と断片化）、保管用の容器に入れます。

クレジット：Microsoft

データを取得するために、システムは（他の化学物質を追加することによって）DNAを準備し、マイクロ流体ポンプを介して他のセクションにプッシュします。そこでDNAシーケンスが読み取られ、デジタルデータに変換されます。

チームはまた、データをデジタル形式に変換せずに、分子のみを使用して、緑の自転車やリンゴを含む写真のみを検索して取得するなど、便利な計算を実行する方法を構築しました。

新しい種類のコンピューティングシステム

適切な条件下では、DNAは数十年で劣化する既存のストレージデバイスよりもはるかに長く続く可能性があります。 DNAベースのシステムは液体化学物質を使用して分子を移動させるため（これは、電子を使用する今日のコンピューティングテクノロジーとは本質的に異なります）、まったく新しいエンジニアリングソリューションが必要です。

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これは、分子がデータの保存に使用され、電子機器がデータの処理と処理に使用される、まったく新しいレベルのコンピューティング技術です。それは間違いなく将来に向けて多くの興味深い可能性を秘めています。