Microsoft lập kỷ lục mới về lưu trữ thông tin trên DNA - ngày tàn không xa của ổ cứng thông dụng

Thứ Năm vừa qua, Microsoft đã có một công bố khó tin khi thông báo rằng họ đã đạt được một kỷ lục mới với việc lưu trữ được 200 MB dữ liệu và thông tin vào trong những sợi DNA nhân tạo tổng hợp - gấp 20 lần so với số liệu cuối cùng ghi nhận được.

Cụ thể, trở lại thời điểm tháng 4 năm 2016, Bộ phận Nghiên cứu của Microsoft đã mua về 11.000 mẫu phân tử DNA tổng hợp theo đơn đặt hàng riêng từ Twist Biosiences, một công ty công nghệ tại San Francisco.

Ý tưởng ban đầu của họ tập trung vào mục đích tận dụng những DNA nhân tạo này để chứa đựng và lưu trữ một nền tảng dữ liệu khổng lồ. Thế nhưng điểm khác biệt của DNA đối với các ổ đĩa cứng thông thường, đĩa Blu-Ray hay bất kỳ định dạng quen thuộc nào khác nằm ở khả năng duy trì dữ liệu lên đến 1.000 hay 10.000 năm sau vẫn có thể đem ra “đọc” và sử dụng được.

Kể từ đó, không quá khó hiểu khi lĩnh vực đầy tiềm năng này đã dần mang lại những lợi ích to lớn cho công ty công nghệ hàng đầu thế giới chỉ sau có vài tháng. Microsoft trở thành cái tên nổi trội nhất trong lĩnh vực mã hóa cũng như diễn giải dữ liệu lên trên những sợi DNA, bao gồm Bản Tuyên ngôn Quốc tế Nhân quyền được dịch ra hơn 100 ngôn ngữ khác nhau, top 100 đầu sách bán chạy nhất từ Dự án Guttenberg, cơ sở dữ liệu của Crop Trust, và cuối cùng là MV “This Too Shall Pass” của OK Go ở độ phân giải chất lượng cao.

Đến đây chắc hẳn sẽ có nhiều người thắc mắc lý do tại sao OK Go được xuất hiện ở đây. Thực chất, video này có nội dung liên quan đến một kết cấu kỹ thuật máy móc được thiết kế “quá đà” theo thiên hướng Rube Goldberg, vốn đã khiến cho ban nhạc phải nhờ đến rất nhiều sự giúp đỡ của ê-kíp làm phim. Điều này cũng tương tự với việc Microsoft nhờ cậy và tận dụng tài năng của các chuyên gia máy tính và sinh học đến từ Twist và Đại học Washington để xúc tiến quá trình phá vỡ kỷ lục trên.

MV "This Too Shall Pass" của OK Go

“Họ làm việc rất chuyên nghiệp và sáng tạo, kết hợp cả nhiều yếu tố đa dạng vào chuyên môn vốn có của mình,” lãnh đạo dự án nghiên cứu DNA của Microsoft - Karin Strauss chia sẻ với Business Insider. “Chúng tôi cũng vận hành rất ăn khớp với nhau để cho ra hiệu quả công việc tốt nhất.”

200 MB dữ liệu nghe có vẻ nhỏ bé, đặc biệt là trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển tiên tiến như hiện nay, một chiếc iPhone chỉ bé bằng bàn tay ít nhất cũng có sức chứa lên đến 16 GB, tương đương 16.000 MB. Hơn nữa, tỷ giá áp dụng cho mỗi GB trong năm 2016 cũng giảm xuống dưới mức 0,03 USD/GB, vì vậy việc sở hữu một thiết bị cơ bản mà dung lượng cao ngất lại càng đơn giản hơn trong tầm tay người tiêu dùng, hơn là nghĩ đến việc can thiệp vào khía cạnh sinh học như DNA. Nhưng điều đó lại không phải là nguồn gốc và mấu chốt cho chiến lược của Microsoft, mà họ đã tính toán đến một bước đi vô cùng khôn ngoan và đúng đắn.

“Trước tiên và trên hết, vai trò và ý nghĩa quan trọng nhất của DNA sẽ gắn liền với khả năng lưu trữ.”

“Không thể phá hủy”

Chắc chắn đội ngũ nghiên cứu sẽ còn phải đối mặt thêm nhiều khó khăn và thử thách nữa cùng một chặng đường dài trước khi công nghệ trên sánh ngang với độ phổ biến và tiện dụng như trên smartphone. DNA là loại hình có tiềm năng khổng lồ trong việc lưu trữ tệp tin có khối lượng đáng kể, và quan trọng hơn, là khả năng duy trì trong thời gian lớn hơn nhiều lần. Ổ cứng, USB, băng đĩa hay CD/DVD đều chỉ có hạn sử dụng qua vài thập kỷ là tối đa, trong khi DNA thì vượt trội hoàn toàn.

Đó là lý do tại sao sách và video lại là hai đối tượng được chọn riêng cho dự án đặc biệt này. theo phát biểu từ Microsoft: Các công nghệ lưu trữ khác rồi cũng đến ngày tàn, nhưng DNA thì không. Miễn là con người còn tồn tại, sẽ vẫn có nguồn cung cấp và sản sinh DNA, cũng như kiến thức và văn hóa nhân loại vẫn luôn có cơ hội được bảo tồn và phát huy.

Sau cùng, đội ngũ nghiên cứu của Microsoft cũng tiết lộ một thông tin gây sửng sốt rằng một mm khối DNA có khả năng lưu trữ 1 exabyte - 1 tỉ GB dữ liệu. Tất nhiên đó chỉ là con số trên lý thuyết, còn thực tế có thể khác biệt đôi chút, nhưng không đáng kể.

Cận cảnh hình ảnh các nhà khoa học xử lý quy trình sắp chuỗi DNA

Ứng dụng DNA dữ liệu ngày càng chứng tỏ tiềm năng của mình khi thời đại ngày nay con người có xu hướng lưu trữ ảnh, video và các loại hình khác nhiều hơn bao giờ hết. Quá trình phát triển công nghệ đã bước đầu thành công, nhưng các nhà khoa học vẫn cần tìm ra thêm những cách thức khác hiệu quả hơn để mã hóa thông tin vào trong DNA. Cho tới thời điểm hiện tại, con số ghi được mới chỉ dừng ở mức 200 MB, và tốc độ truyền tải cũng chưa được như ý muốn. Dù vậy, Strauss vẫn tin tưởng rằng phương thức này sẽ dần gặt hái được những thành tựu đáng mơ ước, cũng như từng giai đoạn mà những định dạng khác trải qua trong quá khứ.

“Có lẽ đây sẽ là công nghệ lưu trữ tân tiến nhất của nhân loại trong một thời gian dài nữa,” Strauss nhận định. “Quy mô và phạm vi phát triển của nó là vô cùng hứa hẹn.”

Một khía cạnh nữa cũng được các nhà nghiên cứu tập trung vào giải quyết đó là khả năng diễn giải dữ liệu khi nó đã được mã hóa thành công vào bên trong DNA. Do đó, đừng hài hước nghĩ rằng mình sẽ sớm được xem MV của OK Go trên định dạng DNA, trừ khi bạn vô tình nhận được một thiết bị “đọc” DNA từ… trên trời rơi xuống.

Tham khảo: BusinessInsider