Lưu dữ liệu trên vi khuẩn

Nếu xếp các kệ tài liệu ở Thư viện Quốc hội Mỹ nối đuôi nhau, chiều dài của chúng lên đến 850 km; tương tự với Viện Lưu trữ quốc gia Anh là 625 km và hơn 160 km đối với Thư viện Quốc gia Pháp.

 

Trong tương lai, nhân loại có thể không còn phải bận tâm nhiều đến không gian cất giữ tài liệu vì một nhóm sinh viên Hồng Kông đã tìm ra cách giải quyết vấn đề đầy bất ngờ: Lưu dữ liệu trên vi khuẩn.

 

 

Theo tạp chí sinh viên BlueSci của Đại học Cambridge (Anh), các nhà nghiên cứu thuộc Trường Đại học Trung văn Hồng Kông đã cài 90 GB dữ liệu vào trong ADN của một nhóm 18 vi khuẩn E.coli. “Điều đó có nghĩa là bạn có thể cất giữ một lượng lớn thông tin trong một thời gian dài. Cách thức khá đơn giản, chỉ việc cho chiếc hộp chứa vi khuẩn vào trong tủ lạnh” – hãng tin AFP dẫn lời Aldrin Yim, một thành viên của dự án nói trên. Dự án này vừa đoạt huy chương vàng trong cuộc thi uy tín iGEM 2010 của Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ).

 

Trước đây, vào năm 2007, một nhóm nghiên cứu của Đại học Keio (Nhật Bản) cho biết họ đã mã hóa thành công phương trình thể hiện thuyết tương đối của Einstein E = MC² và lưu vào ADN của một loại vi khuẩn phổ biến trong đất. Theo nhóm nghiên cứu, do vi khuẩn sinh sản liên tục nên dữ liệu sẽ được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Vì vậy, một nhóm sinh vật đơn bào có thể lưu trữ dữ liệu trong vài ngàn năm.

 

 

 

Tuy nhiên, nhóm sinh viên thuộc Trường Đại học Trung văn Hồng Kông còn tiến xa hơn. Họ phát triển một số cách thức để lưu trữ những dạng dữ liệu phức tạp hơn trong vi khuẩn E.coli và bắt đầu giải quyết được những vấn đề từng khiến nhiều người xem phương pháp này là khoa học viễn tưởng.

 

Họ nén lại và chia nhỏ thành nhiều mảng dữ liệu, rồi đặt chúng vào trong những tế bào vi khuẩn khác nhau, giúp khắc phục được hạn chế dung lượng lưu trữ. Ngoài ra, các nhà khoa học có thể lập bản đồ ADN vi khuẩn nên dễ dàng định vị thông tin lưu trữ.

 

 

Nghiên cứu trên mở ra khả năng lưu trữ văn bản, hình ảnh, âm nhạc và thậm chí là video bên trong tế bào. Nhóm nghiên cứu khẳng định mỗi gram vi khuẩn có thể chứa được lượng thông tin tương đương 450 đĩa cứng 2.000 GB. Ngoài ra, họ cũng phát triển một hàng rào bảo mật 3 lớp để mã hóa dữ liệu.

 

Allen Yu, một thành viên nhóm nghiên cứu, cho rằng: “Mọi loại máy tính đều có thể rơi vào tình trạng mất điện hay bị mất cắp dữ liệu. Trong khi đó, vi khuẩn miễn nhiễm với mọi kiểu tấn công trong thế giới ảo”.

 

Theo giáo sư Trần Đình Phong, người hướng dẫn nhóm sinh viên, nghiên cứu của họ sẽ mở đường cho nhiều ứng dụng thực tế. “Vi khuẩn xuất hiện khắp mọi nơi. Thậm chí, chúng có thể sống sót sau những thảm họa khủng khiếp nhất đối với con người”- ông Trần nói.

 

Tuy nhiên, lĩnh vực lưu trữ bằng sinh học còn phải đối mặt với nhiều thách thức, chẳng hạn như việc truy xuất dữ liệu trên vi khuẩn hiện vẫn rất phức tạp và tốn kém. Hơn nữa, các tế bào ADN có thể đột biến, phá hủy một số dữ liệu được lưu trữ. Do đó, thử nghiệm chỉ mới được thực hiện trên vi khuẩn biến đổi gien và chỉ lưu những thông tin có bản quyền.