Lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số bằng chuỗi DNA

NDĐT - Các nhà khoa học tại Viện Tin – Sinh học châu Âu (EBI) vừa tìm ra được một phương thức hữu hiệu để biến các đoạn mã di truyền DNA thành một phương tiện lưu trữ các dữ liệu số.
Một đoạn văn bản của Shakespeare đã được mã hóa
Một đoạn văn bản của Shakespeare đã được mã hóa

Các acid deoxyribonucleic lưu trữ các đoạn mã di truyền giúp tạo ra con người hoặc những loài sinh vật khác. Điều đó cho thấy rằng các chuỗi DNA là một loại phương tiện lưu trữ có độ mật độ lưu trữ cực cao, có thể chứa được toàn bộ sự đa dạng và phức tạp của các sự sống hữu cơ trong một lượng vật chất sinh học cực nhỏ. Nhưng việc biến các chuỗi DNA thành phương tiện lưu trữ thông tin kỹ thuật số mà không phải là thông tin sinh học là rất khó khăn bởi việc sử dụng các biện pháp nhân tạo để mã hóa một cách hữu hiệu và đáng tin cậy là một việc cực kỳ khó khăn.

Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Viện Tin – Sinh học châu Âu (EBI) đã tìm ra cách để đọc dữ liệu được lưu trữ trong một chuỗi DNA không hoạt động trong một thời gian dài. Họ cho biết đã vượt qua được các rào cản trước đây và phát minh ra được một phương thức mới để ghi dữ liệu lên chuỗi DNA. Trong số mới nhất của tờ tạp chí khoa học nổi tiếng Nature, hai nhà khoa học của EBI là Nick Goldman và Ewan Birney đã giải thích rằng nghiên cứu đột phá của họ có thể sẽ giúp “lưu trữ được dữ liệu của ít nhất 100 triệu giờ phim độ phân giải cao trong một chén DNA”.

Trong bản thông cáo của mình, ông Goldman viết: “Chúng ta đã biết rằng các chuỗi DNA là một vật liệu rất tốt để lưu trữ dữ liệu bởi chúng ta có thể tách chúng từ các mảnh xương voi ma-mút có niên đại hàng chục nghìn năm trước đây và đọc được các thông tin từ chúng. Nó cực kỳ nhỏ bé, số lượng cực lớn và không cần bất cứ nguồn năng lượng nào để lưu trữ. Bởi vậy việc di chuyển và lưu giữ nó là cực kỳ dễ dàng”.

Tuy vậy, các nhà khoa học cho biết vẫn còn tồn tại một vài thách thức để lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số trên các chuỗi DNA. Họ lưu ý rằng cho đến nay họ vẫn chỉ có thể tạo ra được các chuỗi DNA ngắn và sự lặp đi lặp lại của các ký tự DNA khiến cho việc đọc và viết dữ liệu rất khó khăn.

Ông Goldman và Birney nói rằng họ đã phải nhờ tới sự trợ giúp của hãng chế tạo thiết bị phân tích sinh học Agilent Technologies để tổng hợp ra các chuỗi DNA từ các thông tin số mã hóa. Các nhà khoa học đã tìm cách mã hóa được một file MP3 ghi bài phát biểu của mục sư Martin Luther King, một file văn bản chứa một bài thơ của Shakespeare, một file PDF chứa tài liệu gốc miêu tả về cấu trúc của gen di truyền DNA của các nhà khoa học James Watson và Francis Crick cùng một file miêu tả việc mã hóa bản thân nó.

Ông Goldman nói: “Chúng tôi đã tạo ra một dạng mã có khả năng tồn tại đến 10 nghìn năm hoặc có thể là lâu hơn trong các điều kiện thích hợp. Chừng nào còn ai đó biết mã là gì, thì người ta vẫn có thể đọc lại dữ liệu nếu họ có một chiếc máy có thể đọc các chuỗi DNA”.

Tuy nhiên, chi phí quá cao của việc đọc và ghi dữ liệu DNA đã cản trở việc mở rộng việc ứng dụng phương tiện lưu trữ DNA vào thực tế. Nhóm nghiên cứu EBI ước tính rằng để mã hóa một Megabyte dữ liệu mất khoảng 12.400 USD, trong khi việc đọc các dữ liệu thì rẻ hơn, chỉ mất khoảng 220 USD. Tuy nhiên, chi phí này đang giảm xuống nhanh chóng và nhờ thế, kỹ thuật này sẽ sớm khả thi để lưu trữ những tài liệu cần duy trì trong một thời gian dài, nhưng không cần phải truy cập tới nhiều. Các nhà khoa học cho biết, chi phí đọc và ghi DNA đã giảm khoảng một triệu lần trong vòng 9 năm qua, điều chưa từng xảy ra ngay cả với ngành điện tử.

Có thể bạn quan tâm

Triển lãm Quốc tế Vietnam ICTCOMM 2026 diễn ra từ 24-26/6 tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Doanh nghiệp vận hành trên nền tảng AI – Tương lai của chuyển đổi số

Diễn ra từ ngày 24-26/6/2026 tại Thành phố Hồ Chí Minh, Vietnam ICTCOMM 2026 quy tụ hàng trăm doanh nghiệp công nghệ trong các lĩnh vực ICT, AI, IoT, Cloud, Data Center và Cybersecurity. Theo Ban tổ chức, ngày khai mạc đã thu hút hơn 2.000 lượt khách tham quan cùng nhiều hội thảo chuyên đề về chuyển đổi số và trí tuệ nhân tạo.

Báo chí thế giới tái định vị giữa "gọng kìm" của AI và người sáng tạo nội dung

Báo chí thế giới tái định vị giữa "gọng kìm" của AI và người sáng tạo nội dung

Sự trỗi dậy của các “bộ máy trả lời bằng AI” làm bốc hơi lưu lượng truy cập truyền thống. Làn sóng người sáng tạo nội dung đang cướp đi sự chú ý cũng như nhân tài của báo chí chính thống. Phản ứng chiến lược được nhiều cơ quan báo chí lựa chọn là tập trung vào những thứ máy móc không thể sao chép.

Tăng cường bảo mật ngân hàng. (Đồ họa: HỒNG ANH)

Chống lừa đảo AI trong ngành ngân hàng

Sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI) đang mở ra nhiều cơ hội cho ngành ngân hàng trong việc nâng cao hiệu quả vận hành, quản trị rủi ro và cải thiện trải nghiệm khách hàng. Tuy nhiên, chính công nghệ này cũng đang bị tội phạm mạng lợi dụng để tạo ra các hình thức lừa đảo ngày càng tinh vi.

Hoạt động nghiên cứu, thí nghiệm thực hành của sinh viên Trường đại học Việt Nhật. (Ảnh: DIỆP NGỌC)

Chuyển đổi số trong quản trị đại học: Đột phá đào tạo song hành và lực lượng lao động kỷ nguyên mới

Giáo dục nước ta đang đứng trước bước ngoặt mang tính cách mạng về cấu trúc thể chế, triết lý vận hành thích ứng kỷ nguyên số. Áp lực toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã định hình hệ thống giáo dục đại học và nghề nghiệp theo hướng song hành thực học, thực nghiệp thay thế mô hình hàn lâm truyền thống.

Các đồng chí Thường trực Tỉnh ủy Cà Mau chủ trì hội nghị.

Cà Mau đẩy mạnh chuyển đổi số, đột phá công nghệ để định hình tương lai

Tỉnh Cà Mau vừa tổ chức hội nghị sơ kết 1 năm 6 tháng thực hiện Nghị quyết số 57 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia. Những kết quả bước đầu cho thấy tư duy và hành động mạnh mẽ của địa phương trong việc đi tắt đón đầu để định hình tương lai.

Việc phối hợp đào tạo nhân lực theo nhu cầu của thị trường sẽ góp phần “tạo nguồn” để cơ cấu lại lao động.

AI định hình thế hệ lao động mới

Việt Nam đang đứng trước một giai đoạn chuyển đổi rất mạnh của thị trường lao động: Dân số bắt đầu già hóa, lao động giá rẻ không còn là lợi thế, trí tuệ nhân tạo (AI) đã đi vào mọi ngành nghề...

Nhiều bài toán lớn vẫn chờ "nhạc trưởng"

Nhiều bài toán lớn vẫn chờ "nhạc trưởng"

Cùng với việc trao quyền mạnh mẽ hơn cho các tổng công trình sư, vẫn còn một câu hỏi khác: đâu là những bài toán thật sự cần mô hình này? Nếu danh mục nhiệm vụ được mở rộng quá mức, trong khi nguồn nhân lực dẫn dắt còn hạn chế, nguy cơ phân tán nguồn lực và chồng lấn trách nhiệm là điều khó tránh khỏi.

Đào tạo những kỹ năng AI không thể thay thế

Đào tạo những kỹ năng AI không thể thay thế

Khi khả năng viết tin, biên tập văn bản, dựng hình ảnh, sản xuất video hay phân tích dữ liệu của trí tuệ nhân tạo (AI) ngày càng vượt trội, câu hỏi đặt ra với các cơ sở đào tạo báo chí trở nên trực diện và cũng thiết thực hơn - đó là “đào tạo điều gì để phóng viên trẻ không bị đào thải bởi chính AI?”.

Những khoảnh khắc không thể lặp lại

Những khoảnh khắc không thể lặp lại

Trong thời đại công nghệ đa phương tiện phát triển mạnh mẽ, các hình thức kể chuyện bằng video, đồ họa, dữ liệu ngày càng phổ biến, nhưng phóng viên ảnh vẫn giữ một vị trí riêng với ảnh báo chí, thể loại mà giá trị thời sự chân thực tại hiện trường mang lại là không thể thay thế.

Nền tảng tái cấu trúc cách thức quốc gia vận hành

Nền tảng tái cấu trúc cách thức quốc gia vận hành

Sau Kỳ họp thứ nhất Quốc hội khóa XVI, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm khi tiếp xúc cử tri Hà Nội đã nhấn mạnh yêu cầu xây dựng các xã, phường theo mô hình “xã/phường xã hội chủ nghĩa” - những đơn vị quản trị hiện đại, gần dân, phục vụ dân tốt hơn trên nền tảng dữ liệu và công nghệ số.

Người dân sử dụng ví điện tử để thanh toán thay cho tiền mặt ngày càng phổ biến. (Ảnh: Phạm Việt)

Đưa chuyển đổi số đến từng hộ kinh doanh

Chuyển đổi số tại Việt Nam đang lan tỏa tới khu vực kinh tế cơ sở, từ các cửa hàng bán lẻ, hộ kinh doanh đến doanh nghiệp nhỏ. Trong bối cảnh kinh tế số phát triển nhanh, việc ứng dụng công nghệ giúp mở rộng thị trường, nâng cao năng suất, đồng thời trở thành yêu cầu để tăng sức cạnh tranh.

Hoạt động nghiên cứu khoa học tại Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (Ảnh: HÀ LINH)

Xây dựng nguồn nhân lực cho nghiên cứu cơ bản

Để xây dựng nền khoa học cơ bản mạnh, Việt Nam cần một đội ngũ nhà khoa học đủ năng lực theo đuổi các hướng nghiên cứu dài hạn. Tuy nhiên, việc nhiều tổ chức nghiên cứu đang gặp khó khăn trong việc thu hút và duy trì đội ngũ nghiên cứu trẻ đã đặt ra yêu cầu cấp thiết về xây dựng lực lượng kế cận cho các lĩnh vực khoa học cơ bản.

Trường đại học Kinh tế, Đại học Huế vinh danh 14 sinh viên/nhóm sinh viên đạt thành tích xuất sắc trong hoạt động nghiên cứu khoa học giai đoạn 2025-2026. (Ảnh: PH.THẢO)

Sinh viên Đại học Huế: Bám thực tiễn để nghiên cứu khoa học

Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học năm học 2025-2026 do Trường đại học Kinh tế, Đại học Huế tổ chức là diễn đàn học thuật quan trọng, ghi nhận tinh thần sáng tạo của sinh viên, đồng thời cho thấy nhiều đề tài nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, bám sát các vấn đề kinh tế-xã hội hiện nay.

Phó Tổng Biên tập VnExpress Nguyễn Thu Hương. (Ảnh: THÀNH ĐẠT)

Trí tuệ nhân tạo - công cụ giải phóng sức lao động, giúp nhà báo tập trung vào giá trị cốt lõi

Trong bối cảnh trí tuệ nhân tạo (AI) đang được tích hợp sâu vào quy trình sản xuất và phân phối nội dung, phóng viên Báo Nhân Dân đã phỏng vấn Phó Tổng Biên tập VnExpress Nguyễn Thu Hương về kinh nghiệm triển khai và tối ưu các ứng dụng AI của VnExpress - một trong những tòa soạn báo điện tử hàng đầu tại Việt Nam.

Hành vi vi phạm trên các nền tảng số ngày càng diễn biến phức tạp.

Tăng cường cơ chế pháp lý, tạo đòn bẩy xét xử án sở hữu trí tuệ

Trong tiến trình cải cách tư pháp và hội nhập quốc tế, việc xây dựng cơ chế xét xử chuyên sâu đối với các tranh chấp, vi phạm về sở hữu trí tuệ là yêu cầu tất yếu. Tuy nhiên, khi công nghệ phát triển, sự xuất hiện vô vàn hình thức xâm phạm sở hữu trí tuệ đã đặt ra không ít khó khăn đối với công tác xét xử.