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

Chỉ cần quét mã QR, cử tri Hà Nội tìm hiểu các thông tin về bầu cử một cách thuận lợi. (Ảnh: KIM CHI)

Tăng cường sự tương tác giữa chính quyền với người dân

Với sự chủ động và linh hoạt trong ứng dụng công nghệ số, công tác chuẩn bị bầu cử tại nhiều địa phương đang được triển khai thuận lợi, góp phần hướng tới mục tiêu tổ chức một cuộc bầu cử dân chủ, đúng luật, an toàn và thành công.

Tiến sĩ Nguyễn Nhật Linh hướng dẫn sinh viên kiểm tra mẫu sản phẩm hạt nano vàng thu được từ quá trình tổng hợp plasma. (Ảnh: MINH ĐỨC)

Làm chủ công nghệ plasma lạnh cho vật liệu nano

Đề tài “Nghiên cứu chế tạo nguồn phát plasma lạnh ứng dụng trong tổng hợp vật liệu nano kim loại có hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt (Au, Ag)” đã mở ra hướng tiếp cận xanh, an toàn trong tổng hợp nano kim loại quý, góp phần nâng cao năng lực làm chủ công nghệ plasma và vật liệu tiên tiến trong nước.

Thủ tướng Phạm Minh Chính trao Quyết định cho đồng chí Trần Hồng Thái giữ chức Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

[Ảnh] Thủ tướng Phạm Minh Chính trao Quyết định bổ nhiệm Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Chiều 12/3, tại Hà Nội, Bí thư Đảng ủy Chính phủ, Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính đã trao Quyết định bổ nhiệm đồng chí Trần Hồng Thái, Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Phó Chủ tịch Thường trực Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, giữ chức Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Các doanh nghiệp công nghệ được vinh danh tại Lễ biểu dương Top Công nghiệp 4.0 Việt Nam lần thứ tư.

Tìm kiếm và vinh danh những thành tựu công nghệ xuất sắc của hệ sinh thái số

Chương trình “Biểu dương thành tựu tác động vì Việt Nam số (Vietnam I4 Impact Awards) 2026” đã chính thức được khởi động với cách tiếp cận mới nhấn mạnh yếu tố “impact”- giá trị thực tiễn của công nghệ; được kỳ vọng trở thành nơi các doanh nghiệp công nghệ khẳng định năng lực đổi mới sáng tạo, lan tỏa các mô hình chuyển đổi số.

Phố phường khu vực Lâm Đồng ngàn hoa rực rỡ cờ hoa, pa-nô chào mừng ngày hội non sông.

Phường Lâm Viên-Đà Lạt chủ động xây dựng phần mềm phục vụ bầu cử

Chuẩn bị cho ngày bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI và đại biểu Hội đồng nhân dân các cấp vào ngày 15/3, phường Lâm Viên-Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng đã chủ động xây dựng phần mềm quản lý danh sách cử tri và theo dõi tiến độ bầu cử theo thời gian thực, góp phần nâng cao hiệu quả điều hành trong ngày bầu cử.

Hiệu năng mạnh mẽ trên Galaxy S26 series là nền tảng cho các tác vụ Galaxy AI hoạt động trơn tru.

Galaxy S26: Khi Samsung định nghĩa lại “AI Phone tích hợp” từ phần cứng

AI trên smartphone ngày càng phổ biến nhưng không phải lúc nào cũng thực sự hữu ích. Với Galaxy S26, Samsung tiếp cận theo hướng khác: xây dựng một Galaxy AI Phone tích hợp, nơi phần cứng, hệ điều hành và Galaxy AI được phát triển song song để AI hoạt động ổn định và liền mạch hơn trong sử dụng hằng ngày.

Năm 2025, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ở Việt Nam vào khoảng 70 nghìn tấn mỗi ngày, chủ yếu từ khu vực đô thị. Ảnh minh họa.

Giảm phát thải khí mê-tan từ chất thải

Năm 2025, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ở Việt Nam vào khoảng 70 nghìn tấn mỗi ngày, chủ yếu từ khu vực đô thị. Bức tranh chất thải cho thấy rác sinh hoạt có thành phần rất đa dạng nhưng rác thải thực phẩm chiếm tỷ lệ lớn nhất, phần còn lại là các nhóm có thể tái chế, chất thải nguy hại và các loại khác.

Đại diện VNPT Cyber Immunity và BIC ký kết hợp tác chiến lược phân phối sản phẩm bảo hiểm rủi ro giao dịch

Giảm thiểu thiệt hại trước lừa đảo trực tuyến

Các hình thức lừa đảo trực tuyến và rò rỉ dữ liệu cá nhân ngày càng gia tăng, gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng mỗi năm khiến người dùng cá nhân đang phải đối mặt với nhiều rủi ro hơn trong môi trường số. Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp thiết về các giải pháp phòng ngừa và hỗ trợ người dùng giảm thiểu thiệt hại khi sự cố xảy ra.