تعتمد المعالجات والدوائر الدقيقة الحديثة على السيليكون. على الرغم من حقيقة أن القوة الحاسوبية للمعالجات تتزايد ، إلا أنها محدودة بقدرات هذه المادة ، عاجلاً أم آجلاً سيقترب العلماء من النقطة التي سيكون فيها المزيد من النمو مستحيلاً. المواد الواعدة لإنشاء الدوائر الدقيقة والمعالجات هي جزيئات الحمض النووي ، يمكن لـ 1 سم 3 تخزين العديد من الجزيئات حسب الحاجة لتخزين 10 تيرابايت من المعلومات.
يبحث العلماء من مختلف البلدان عن فرصة لاستخدام القدرات الهائلة لجزيء الحمض النووي لصالح الإنسان. في عام 2010 ، تم تحقيق النجاح الأول من قبل مجموعة بحثية لعالم الأحياء كريج فينتر ، والتي تمكنت من ترميز علامة مائية في جينات بكتيريا اصطناعية ، كان حجمها 7920 بت.
في عام 2012 ، تم كسر هذا الرقم القياسي من قبل علماء جامعة هارفارد بقيادة جورج تشيرش - لقد كتبوا كتابًا كاملاً مكونًا من 53400 كلمة على جزيء الحمض النووي ، مع 11 صورة وبرنامج JavaScript (إجمالي كمية المعلومات 5.27 مليون بت). من أجل ضمان سلامة البيانات ، استخدم المطورون جزيئات مركبة كيميائيًا. الخلايا الحية ليست مناسبة لذلك ، حيث يمكنها إزالة بعض الأجزاء من تلقاء نفسها.
تم تقسيم جميع المعلومات إلى كتل بيانات من 96 بت ، وكانت عناوين مسار البتات بطول 19 حرفًا. كان هناك 54898 كتلة من هذا القبيل في الكتاب ، وتم تسجيل كل منها على خيط DNA منفصل. تم فصل جميع الكتل جسديًا عن بعضها البعض.
كان على المتخصصين إنشاء نظام الترميز الرقمي الخاص بهم (تم حساب بعض الأحماض الأمينية كأصفار ، والبعض الآخر كأحد) ، نظرًا لأن الأنظمة الحالية لم تكن مناسبة بطريقة أو بأخرى. في أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، يتم تبني المنطق الثنائي ، الذي يتكون من حالتين ، وفي جزيء الحمض النووي هناك أربع قواعد مرتبطة في سلسلة: الأدينين (A) ، الغوانين (G) ، السيتوزين (C) والثايمين (T).
يمكن تخزين البيانات الموجودة على جزيء الحمض النووي لفترة طويلة جدًا - تصل إلى عدة آلاف من السنين. على الرغم من المزايا الواضحة لجزيئات الحمض النووي ، فإن "بطاقات الذاكرة" البيولوجية هذه لها عيوب كثيرة. تكمن الصعوبة الرئيسية في القدرة على فك شفرة المعلومات المخزنة و "قراءة" النص. تبين أن نتيجة مجموعة هارفارد كانت رائعة: لم يكن هناك سوى خطأين في الملف 5.27 ميغا بت.
