De acordo com a NC State University News, pesquisadores da North Carolina State University (NC State) e da Johns Hopkins University publicaram um artigo detalhando o uso de DNA para armazenar dados e resolver problemas simples. Sua pesquisa, chamada ‘A primordial DNA store and compute engine’, mostrou que eles poderiam armazenar uma quantidade significativa de dados que hoje requerem centenas ou até milhares de SSDs em uma área não maior que uma unha.
“Você poderia colocar a quantidade de dados de mil laptops em um armazenamento baseado em DNA do tamanho de uma borracha de lápis”, diz Albert Keung, líder do projeto, à NC State University News. No entanto, além de armazenar dados, a equipe também provou que sua tecnologia de DNA poderia ser usada para resolver sudoku simples e problemas de xadrez 3 x 3.
O interessante sobre este projeto é que a equipe não apenas criou cadeias de DNA para teoricamente armazenar dados. Em vez disso, eles criaram um sistema completo de computador usando materiais orgânicos, armazenamento de dados e processamento, e todas as partes subjacentes necessárias.
“Você poderia dizer que a equipe de Keung está fornecendo o equivalente a microcircuitos, e o material dendricoloidal que minha equipe cria fornece as placas de circuito”, disse Orlin Velev, um dos coautores da pesquisa, à NC State University News. Eles também colaboraram com Adriana San Miguel da North Carolina State University para incorporar o DNA que armazena os dados e sua base dendricoloidal para direcionar o fluxo de ácidos nucleicos e reagentes, semelhante a como os dados são movidos nos computadores eletrônicos atuais (usando o fluxo de elétrons).
Para ler as informações armazenadas no DNA, a equipe deve primeiro copiá-las para uma cadeia de RNA. A partir daí, Winston Timp e sua equipe da Johns Hopkins criaram uma técnica para ler as sequências de ácidos nucleicos usando sequenciamento de nanopore. Em seguida, um algoritmo desenvolvido pelo laboratório de James Tuck, também baseado na NC State, converteria as sequências de ácidos nucleicos nos dados que estamos familiarizados e vice-versa, corrigindo erros.
Essa colaboração massiva permitiu que as equipes da NC State e Johns Hopkins criassem o primeiro computador de DNA que pode armazenar, mover, ler, apagar, reescrever e recarregar arquivos de dados. Ele também pode fazer alguns cálculos simples e, mais importante, é programável e repetível.
O ‘primordial DNA store and compute engine’ não é a primeira vez que engenheiros e cientistas tentam usar matéria orgânica para criar um computador. Uma equipe de pesquisa já está planejando construir uma microfábrica de DNA para arquivos de dados e você pode até alugar um organoide de cérebro humano por US$ 500 por mês para pesquisa. No entanto, este projeto é o primeiro a implementar armazenamento e computação em uma solução orgânica com sucesso.
Avanços como esses eram anteriormente domínio da ficção científica. Mas, à medida que as demandas de armazenamento de dados e computação da humanidade crescem exponencialmente ano após ano, esses avanços estão lentamente se transformando de um sonho de cientista em uma necessidade crescente, especialmente à medida que nossos processadores de dados mais recentes consomem mais energia. Computadores orgânicos como este poderiam potencialmente tornar a computação muito mais eficiente e sustentável, ajudando-nos a evitar um futuro onde a face do planeta esteja coberta por centros de dados e plantas de geração elétrica que os alimentam.