Waar blijven we met al onze data?

Computers worden sinds hun uitvinding steeds kleiner, sneller én goedkoper. Dat is de ‘Wet van Moore’: die voorspelde 50 jaar geleden al dat de snelheid van computerchips elk jaar of elke twee jaar in prestatie zou verdubbelen voor dezelfde prijs. Met al die capaciteit worden wereldwijd intussen enorm grote hoeveelheden gegevens aangemaakt, en de volumes vergroten nog elk jaar. Om je een idee te geven: 90% van alle digitale gegevens ter wereld werd tijdens de laatste twee jaar gegenereerd.

Dragers = problemen

Al die gegevens worden opgeslagen in het digitaal geheugen van bijvoorbeeld harde schijven, flashgeheugenkaartjes en USB-sticks. Maar als we aan het huidige tempo blijven gegevens genereren, komen we sowieso ooit in de problemen:

• We bereiken binnenkort de grenzen van geheugencapaciteit
• Digitale dataopslag is verre van duurzaam: een harde schijf gaat drie tot vijf jaar mee, cd’s 5 tot 10 jaar.
• Er is heel veel energie nodig om data te bewaren
• Voor de productie van opslagmiddelen zijn er vaak zware metalen nodig

De natuur doet het beter

Af en toe hoor je in het nieuws dat biologen de bevroren overblijfselen van een mammoet hebben teruggevonden, met vrijwel intact DNA. Dat erfelijke materiaal (van de mammoet, maar ook van alle andere dieren, planten, mensen en zelfs bacteriën en virussen) bevat enorm veel informatie. Elke cel van ons lichaam bevat een minuscuul kettinkje van enkele atomen dun, maar je kan het uitrekken tot wel 2 meter lang. Die 2 meter DNA bevat evenveel informatie als ongeveer 3000 boeken. Die informatie is geschreven met slechts 4 letters: A, C, G en T. Elke letter staat voor een specifieke molecule.

DNA-stick

Daarom zijn wetenschappers nu druk bezig met het uitrollen van een nieuwe soort dataopslag in DNA. De nullen en eentjes van computers worden omgezet in de DNA-letters: 00 wordt A; 01 wordt C; 10 wordt G en 11 wordt T. Dat heeft veel voordelen:

• DNA neemt veel minder plaats in beslag. In één gram DNA kan 215 miljoen gigabyte opgeslagen worden.
• Alle info van het wereldwijde web zou volgens sommigen in één schoendoos passen als je DNA gebruikt.
• DNA is veel stabieler: het kan zonder problemen duizenden jaren opgeslagen worden en het is achteraf nog perfect leesbaar.
• Je hebt geen energie nodig om het op te slaan en je kan het nagenoeg kosteloos kopiëren.
• Het veroudert niet: zolang er leven is op aarde, is er DNA.

Maar er zijn ook nadelen:

• Momenteel is het nog erg duur. Al kan daar snel verandering in komen.
• Sommige delen van het DNA zijn nog moeilijk te kopiëren, maar wetenschappers zoeken naar oplossingen.
• Het is traag: er zijn verschillende stappen nodig om de volledige informatie te kunnen aflezen. je kan het niet zomaar zoals een USB-stick in je computer steken en uitlezen.
• Het is voorlopig enkel nuttig voor langdurige opslag (zoals archieven) want je kan niet zomaar iets aanpassen in de data.

Ethisch verantwoord

De voorgestelde technieken gebruiken geen levend DNA, maar synthetisch opgebouwde strengen. Er zit dus geen informatie over organismen in het kunstmatig DNA opgeslagen. Ook voor de opslag van het DNA zijn geen levende cellen nodig. Er zijn ook al enkele leuke gimmicks mee gemaakt:

• Op Harvard zijn wetenschappers erin geslaagd om een video van een galopperend paard op te slaan in het DNA van een bacterie
• De band Massive Attack heeft voor de twintigste verjaardag van hun album ‘Mezzanine’ het album heruitgebracht als spuitbussen met DNA. Elke spuitbus bevat een miljoen kopieën van het album in poedervorm,  bewaard in minuscule glazen korreltjes.