รู้หรือไม่ว่าปัจจุบันนี้ เราสามารถนำ DNA แค่...

รู้หรือไม่ว่าปัจจุบันนี้ เราสามารถนำ DNA แค่ 1 กรัม เก็บข้อมูลได้ถึง 215 เพตาไบต์ (petabyte) หรือราว 215 ล้านกิกะไบต์ (million gigabytes)

👀 คราวนี้จะลองมาดูวิธีการเก็บข้อมูลลง DNA กัน
ตั้งแต่ปี 2012 นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มเก็บข้อมูลดิจิตอลลงใน DNA โดยเริ่มจากเข้ารหัสคำในหนังสือ 52,000 คำ ลงไปในชิ้นส่วนชิ้นเล็กๆ ของ DNA นับพันชิ้น จะใช้สาย DNA 4 ตัวอักษรได้แก่ A, G, T และ C มาเข้ารหัส 0 และ 1 ตามระบบไฟล์ดิจิตอล

แต่วิธีนี้ยังไม่มีประสิทธิภาพ อีกทั้งความจุในการเก็บข้อมูลยังมีข้อจำกัดมากๆ และนักวิทยาศาสตร์ก็เก็บข้อมูลได้เพียง 1.28 เพตาไบทต์ต่อ DNA 1 กรัม

😟 ถึงแม้ว่าจะมีวิธีการที่ดีกว่านี้ แต่ก็ไม่สามารถเก็บข้อมูลได้เกินครึ่งหนึ่งของความจุ DNA ....ให้ตายซิผับผ่า

😮 ทว่างานวิจัยล่าสุดใหม่เอี่ยม (2017) นักวิทยาศาสคร์เริ่มเข้าใกล้ขีดจำกัดนั้นแล้วละครับท่านผู้ชม ด้วยวิธีการดังต่อไปนี้
1) อันดับแรกเริ่มจากแปลงไฟล์ดิจิตอล ให้อยู่ในรูปไบนารี่โค้ด 1 และ 0
2) ทำการบีบอัดมันลงไปในไฟล์ฉบับเดียว
3) จากนั้นก็แยกไฟล์ข้อมูลนั้น ให้กลายไบนารี่โค้ดที่มีชิ้นส่วนสั้นๆ
3) ใส่ชิ้นส่วนดังกล่าวลงไปในสิ่งที่เรียกว่า droplets (หยดน้ำ) ...ตอนนี้ DNA จะอยู่ในน้ำ
4) สุดท้ายก็ประกอบมันกลับคืนมาด้วยลำดับที่ถูกต้อง
ซึ่งกระบวนดังกล่าวนี้ เป็นอัลกอริทึมใหม่ที่เรียกว่า "DNA Fountain"

🤔 ส่วนการถอดรหัส นักวิจัยจะใช้เทคโนโลยีใหม่คือ "DNA sequencing "
1) เมื่อลำดับของ DNA ถูกป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์
2) ก็จะถูกแปลงรหัสทางพันธุกรรมกลับคืนมาเป็นไบนารี่โค้ดตามเดิม จึงทำให้นักวิจัยสามารถเข้าถึงไฟล์ต้นฉบับได้

🤗 วิธีการใหม่นี้ถือว่ายอดเยี่ยม
- ไฟล์ที่ได้ไม่มี error
- ยิ่งกว่านั้นไม่มีข้อจำกัด ในเง่จำนวนการก็อปปี้ข้อมูล เพราะสาย DNA จะถูกก็อปปี้ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า "DNA replication"
- ทำให้นักวิจัยสามารถเข้ารหัสข้อมูล ด้วยอัตรา 1.6 บิตต่อนิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ดีกว่าที่เคยทำได้มาก่อน และทำได้ถึง 85 % ของข้อจำกัดทางทฤษฏีที่บรรจุข้อมูลลง DNA

😄 ซึ่งข้อดีของการใช้ DNA เก็บข้อมูลในรูปดิจิตอลนั้นมีมากมาย ดังนี้
- มีขนาดกะทัดรัด พกพาง๊ายง่าย
- สามารถอยู่ได้นับร้อย นับพันปี
- DNA จะไม่เสื่อมลงตามกาลเวลาเหมือนเทปคาสเซ็ท และ CD
- แถมวิธีการเก็บข้อมูลที่ยาวนานเช่นนี้ ก็ไม่ล้าสมัยอีกด้วย

👀 เมื่อมาดูต้นทุนของเทคโนโลยีนี้ ....อาจต้องร้องสะดุ้งโหย่ง
1) ต้นทุนการสังเคราะห์ข้อมูล 2 เมกะไบต์ (megabytes) ก็คือ $7,000 (ต้นทุนเขียนข้อมูล)
2) ถ้าจะอ่านข้อมูล ต้นทุนคือ $2,000

โดยต้นทุนจะลดลงเมื่อกาลเวลาผ่านไป แต่ทว่ามันก็ยังอีกยาวไกล ...ยังต้องนั่งตบยุงรอกันต่อไป เพื่อนำไปใช้เชิงพาณิชย์

+++++ แหล่งที่มา ++++++
https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_digital_data_storage
https://www.facebook.com/ScienceNaturePage/videos/1260813317384257/

---