Tenemos un problema con los datos, generamos tantos que nos estamos quedando sin sitio para almacenarlos. El ADN como sistema de almacenamiento de datos es casi perfecto. Es capaz de almacenar enormes cantidades de datos en espacios muy pequeños y es extremadamente fiable, por eso la mayoría de seres vivos lo utilizan para almacenar su información más valiosa y transmitirla a sus descendientes.
El ADN de cada célula humana almacena datos equivalentes a 750 MB. Un nuevo sistema logra almacenar 215 petabytes en 1 gr.Además de compacto, es duradero, muy duradero. De hecho, almacenado en buenas condiciones puede durar cientos de miles de años. Así lo demuestra el reciente hallazgo de moléculas de ADN en los huesos de un ancestro que vivió en Atapuerca hace 430.000 años.
¿se puede usar el ADN como disco duro?
Como ya habrás adivinado, la respuesta es sí. Desde 2012 se ha estudiado esta posibilidad y se habían logrado almacenar hasta 700 terabytes en un solo gramo de ADN. Pero ahora estamos hablando de poner todo el contenido de Facebook (fotos, vídeos y demás incluidos) en 2 gramos de ADN.
Sí, todo el contenido generado en Facebook desde hace más de 10 años, en una red social de 1860 millones de usuarios. En un disco duro de 2 gramos. Voy a dejar los cálculos para el final y vamos a ver cómo es posible.
Primero las limitaciones, un nucleótido puede almacenar un máximo de 2 bits de información, es decir, puede estar o no estar. Sin embargo debido a la presencia de errores de lectura y escritura, se cree que el máximo alcanzable es 1,8 bits por nucleótido.
Para acercarse a ese máximo teórico, convirtieron varios archivos a código binario (ceros y unos), comprimieron los datos y los trocearon en fragmentos pequeños. Luego, usaron un algoritmo de codificación Fountain para agrupar estos fragmentos de forma aleatoria, en lo que se conocen como gotas, añadiendo algunos datos para poder volver a encajarlos.
En total generaron una lista de 72000 cadenas de ADN, cada una de 200 nucleótidos. Las sintetizaron todas en un laboratorio externo y cuando recibieron las muestras las leyeron. El resultado: un sistema operativo completo, un programa tipo virus, una película francesa de 1895, 50$ en forma de cheque regalo de Amazon y un estudio de Claude Shannon.
Y una vez descodificado todo, hicieron un vídeo para demostrarlo:
Los primeros segundos vemos la descodificación de los nucleótidos "CGTGTGCT...", luego pasa a descomprimir los datos y ejecuta el sistema operativo Kolibri que estaba encriptado.
Queda demostrado, que han llegado a almacenar 1,6 bits por nucleótido, un 85% del límite teórico. Permitiendo, en teoría almacenar 215 petabytes por gramo de ADN. Así que sabiendo que los servidores de Facebook almacenan algo más de 300 petabytes, con dos gramos vamos sobrados.
Sin embargo, podéis imaginar que el proceso es demasiado lento para poder aplicarlo más allá de crear archivos digitales. Y de momento poca gente se lo podría permitir. Porque al final, después de 7000$ para escribir el ADN y otros 2000$ para leerlo, a quien no le apetece una buena partida al buscaminas.
| publicación original en Science
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