تم إنشاء نموذج أولي لـ "قرص صلب" من الحمض النووي في الولايات المتحدة، مما جعل عمليات كتابة وقراءة البيانات أبسط.

طريقة جديدة لتخزين المعلومات في الحمض النووي: من الأرشيف إلى "القرص الصلب"

كشف العلماء من جامعة ميزوري طريقة لحذف وإعادة كتابة البيانات عدة مرات داخل بنية الحمض النووي الجزيئية. كان يُستخدم الحمض النووي سابقًا فقط كوسيط أرشيفي لمرة واحدة، بفضل كثافة التخزين العالية واستقراره الطويل الأمد. الآن أصبح ممكنًا تغيير المعلومات دون الحاجة إلى تصنيع نيكليوتيدات مكلف واستخدام الإنزيمات – يكفي الكهرباء.

كيف يعمل
1. الترميز بالتحويل

تُسجَّل البيانات على شكل فواصل متناوبة من سلاسل مفردة (S) وفُرّات مزدوجة (DS). يُفسَّر الانتقال من S إلى DS كبت "0"، ومن DS إلى S كبت "1".

2. القراءة عبر الثقوب النانوية

تمر جزيء الحمض النووي عبر ثقب نانوي، ما يخلق إشارات كهربائية مميزة. تُحوَّل هذه الإشارات إلى رمز ثنائي.

3. الحذف وإعادة الكتابة

تُقطع الروابط الهيدروجينية في فواصل S، مما يؤدي إلى "تنظيف" البيانات. عند الكتابة تُستعاد هذه الروابط كهربائيًا، ما يتيح إعادة إنشاء النمط المطلوب من S/DS دون سلسلة كيميائية تركيبية.

ما يعنيه ذلك للصناعة
- الكثافة والمتانة – يمكن للحمض النووي تخزين حتى 215 PB لكل جرام ويحتفظ بالبيانات لعقود بدون طاقة.
- الكفاءة الطاقية – على عكس SSD/HDD، لا يتطلب تشغيلًا مستمرًا.
- الأحجام الميكروسكوبية – الهدف: وسيلة مدمجة بحجم فلش USB قادرة على تخزين كميات هائلة من البيانات.

يؤكد العلماء أن المشروع متعدد التخصصات: الفيزياء والبيولوجيا وعلوم الحاسوب وعلوم المواد عملت بتعاون وثيق. في المستقبل القريب يُخطط لتطوير جهاز عملي يمكنه استبدال وسائط التخزين التقليدية مع الحفاظ على الكفاءة الطاقية والموثوقية.

> *ملاحظة:* بالتوازي مع هذا المشروع حدث اختراق في إنتاج الثقوب النانوية، لكن هذه قصة منفصلة.