Is DNA the future of data storage? - Leo Bear-McGuinness

396,249 views ・ 2017-10-09

TED-Ed


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

Fordító: Lilla Ozgyin Lektor: Tímea Hegyessy
Tegyük fel, hogy egy katasztrófa visszaveti az emberiséget a kőkorszakba.
00:07
Let's say there's a disaster that sends humanity back to the Stone Age.
0
7183
5143
Vajon fennmaradhat-e tudásunk és történelmünk?
00:12
Can our knowledge and history survive?
1
12326
3078
00:15
The printed page will decompose.
2
15404
2009
A nyomtatott szövegek lebomlanak.
00:17
Hard drive storage will deteriorate.
3
17413
2341
A merevlemezek megsemmisülnek.
00:19
Even stones will eventually crumble.
4
19754
3140
Még a kövek is elporladnak.
00:22
But we might have something inside us that can outlast these physical limitations:
5
22894
5360
De van bennünk valami, ami túlélheti e fizikai korlátokat:
00:28
deoxyribonucleic acid.
6
28254
2630
a dezoxiribonukleinsav.
00:30
DNA already stores our biological information.
7
30884
3850
A DNS egyébként is tárolja biológiai információinkat.
00:34
From eye color to skin tone, it programs our entire bodies.
8
34734
5120
Jellemzőinket, a szemszíntől a bőrszínig, a DNS határozza meg.
00:39
DNA is made of four organic bases:
9
39854
2900
A DNS a következő négy szerves bázisból áll:
00:42
adenine,
10
42754
911
adenin,
00:43
guanine,
11
43665
724
guanin,
00:44
cytosine,
12
44389
806
citozin
00:45
and thymine,
13
45195
1371
és timin,
00:46
or A, G, C, and T.
14
46566
2800
tehát A, G, C és T.
00:49
The specific sequence of these bases into groups of three, known as codons,
15
49366
4719
Ezen bázisok háromtagú csoportjai, az ún. kodonok,
00:54
gives our cells instructions to make each of the proteins in our bodies.
16
54085
5460
utasításokat küldenek sejtjeink számára a test összes fehérjéjének létrehozásához.
00:59
But this code can be used for other things, too,
17
59545
2940
De ez a kód másra is használható,
01:02
like secret messages.
18
62485
2251
például titkos üzenetek írására.
01:04
In 1999, scientists in New York created an alphabet
19
64736
3960
1999-ben New York-i kutatók egy olyan ábécét alkottak,
01:08
in which each of the 64 possible DNA codons
20
68696
3940
amelyben mind a 64 lehetséges DNS kodon
01:12
substituted for a specific letter, number, or grammar symbol.
21
72636
5511
egy-egy betűt, számot, vagy írásjelet helyettesített.
Egy 22 karakterből álló üzenetet illesztettek egy hosszú DNS szálba,
01:18
They spliced a 22-character message into a long strand of DNA
22
78147
5139
01:23
and surrounded it with specific genetic markers.
23
83286
3720
és jellegzetes genetikai markerekkel vették körül.
Ezután a DNS-t egy időre egy gépelt levélbe rejtették,
01:27
They then hid the DNA over a period in a type-written letter
24
87006
4621
01:31
with only a small smudge to give the location away.
25
91627
4120
ahol a DNS helyét csupán egy apró folt jelezte.
01:35
They mailed the letter back to themselves.
26
95747
2330
Visszaküldték maguknak a levelet.
01:38
Then they examined the letter looking for the DNA strand.
27
98077
3601
Majd megvizsgálták azt a DNS szál után kutatva.
01:41
Once the DNA strand was located, they found the genetic markers.
28
101678
3879
Miután rábukkantak a DNS szálra, a genetikai markereket is megtalálták,
01:45
Then, they sequenced the DNA and successfully decoded the message.
29
105557
4842
majd meghatározták a DNS bázissorrendjét, és sikeresen megfejtették az üzenetet.
01:50
It soon became obvious that DNA cryptography
30
110399
2688
Hamar nyilvánvalóvá vált, hogy a DNS-alapú titkosírás
01:53
could code for much more than simple text.
31
113087
3791
sokkal többre képes, mint egy egyszerű szöveg tárolása.
01:56
By translating the 1's and 0's of binary code into DNA codons,
32
116878
4741
A bináris kód egyeseit és nulláit DNS kodonokra lefordítva
02:01
digital data could be programmed into synthetic DNA,
33
121619
3999
a digitális adatok szintetikus DNS-be programozhatóak,
02:05
then decoded back into its original form.
34
125618
3843
majd visszaalakíthatóak eredeti alakjukba.
02:09
In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files
35
129461
5697
2012-ben az Egyesült Királyságban tudósok 739 kilobájt számítógépes fájlt írtak
02:15
into DNA strands,
36
135158
2218
DNS szálakba:
02:17
including all 154 Shakespeare sonnets
37
137376
3631
többek között mind a 154 Shakespeare-szonettet,
és Martin Luther King "Van egy álmom" kezdetű beszédének egy részletét.
02:21
and an excerpt from Martin Luther King's "I Have a Dream" speech.
38
141007
4012
Négy évvel később a Microsoft és a Washingtoni Egyetem kutatói
02:25
And four years later, researchers at Microsoft and the University of Washington
39
145019
4660
02:29
broke that record.
40
149679
2401
megdöntötték az előbbi rekordot.
Bináris kódként óriási mennyiségű, 200 megabájtnyi adatot,
02:32
They used binary coding to capture a whopping 200 megabytes of data,
41
152080
5510
02:37
including the Universal Declaration of Human Rights
42
157590
2911
beleértve Az Emberi Jogok Egyetemes Nyilatkozatát
02:40
and a high-def OK Go music video,
43
160501
3169
és egy nagy felbontású OK Go videoklipet,
02:43
all in strings of DNA.
44
163670
2700
írtak bele DNS szálakba.
02:46
As far as storage capacity goes,
45
166370
2581
A tárolási kapacitás tekintetében
02:48
DNA stands out because of the surprising amount of information it can hold
46
168951
4409
a DNS kiemelkedő, mert meglepően nagy mennyiségű információt képes tárolni
02:53
in so little space.
47
173360
2281
igen kis helyen.
02:55
The current theoretical limit of DNA'S storage capacity is so high
48
175641
4150
A DNS jelenlegi elméleti tárolási kapacitása olyan nagy,
02:59
that you could fit 100 million HD movies on a pencil eraser.
49
179791
5450
hogy százmillió HD mozifilmet tudnánk egy ceruza radírjában tárolni.
Még az is elképzelhető, hogy egy nap el fog férni
03:05
It's even conceivable that one day we could fit all of the information
50
185241
4081
minden interneten található információ
03:09
currently on the Internet
51
189322
1479
03:10
into the space of a shoe box.
52
190801
2921
egy cipősdoboznyi helyen.
03:13
Also, computers and the magnetic tape and discs that their information is stored on
53
193722
5169
Továbbá az internetes információkat tároló számítógépek, mágneses szalagok és lemezek
03:18
only last for a few decades, at most, before degrading and becoming unreliable.
54
198891
7129
maximum csak pár évtizedig működnek, mielőtt megbízhatatlanná válnak.
Eközben a DNS féléletideje 500 év,
03:26
Meanwhile, DNA has a half-life of 500 years,
55
206020
4433
03:30
meaning that's how long it takes for half of its bonds to break.
56
210453
4220
azaz ennyi idő kell kötései felének felbomlásához.
03:34
And if left in a cold and dark environment,
57
214673
3220
Továbbá hideg és sötét helyen
03:37
DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.
58
217893
5428
a DNS több százezer évig épségben maradhat.
03:43
And if that isn't long enough,
59
223321
1603
Ha ez nem lenne elég,
03:44
scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.
60
224924
5829
kutatók kísérleteztek szintetikus DNS önsokszorosításával is.
03:50
After creating their own strands of DNA
61
230753
2360
Miután létrehozták saját DNS-szálaikat,
03:53
that spelled out the lyrics to the children's song "It's a Small World,"
62
233113
3741
amely az "Ez Egy Kicsi Világ" című gyermekdal szövegét tartalmazta,
03:56
they placed them into the genome of a microbe nicknamed Conan the Bacterium.
63
236854
5836
bejuttatták azt a Conan a Baktérium becenevű mikrobába.
04:02
Conan belongs to a species which can survive in a vacuum,
64
242690
4104
Conan egy olyan fajhoz tartozik, amely képes vákuumban,
04:06
or without water, for six years,
65
246794
2600
vagy víz hiányában hat évig túlélni,
04:09
or come out unscathed after being exposed to a dose of radiation
66
249394
4780
de sértetlen marad olyan dózisú besugárzást követően is,
04:14
1,000 times that which would kill a human.
67
254174
4689
amelynek ezredrésze képes megölni az embert.
04:18
According to the experiment,
68
258863
1251
A kísérlet tanúsága szerint
04:20
the bacterium was able to reproduce at least 100 generations without data loss.
69
260114
6900
a baktérium legalább száz generáción át képes volt adatvesztés nélkül szaporodni.
04:27
Theoretically, if the organism had redundant copies of the information
70
267014
4300
Elméletileg, ha az élőlény több másolatot hordoz egy információról,
04:31
that could be used to automatically correct mistakes,
71
271314
3011
amely a hibák automatikus kijavításához használható,
04:34
the information could stay preserved even longer.
72
274325
4561
az információ még ennél is tovább maradhat épségben.
04:38
So one day, you might be able to create a living, growing, knowledge archive
73
278886
5069
Egy nap képesek lehetünk létrehozni egy élő, növekvő tudástárat
04:43
in your own backyard,
74
283955
2350
saját udvarunkban,
04:46
and its seeds might carry your family's history,
75
286305
2701
magjai pedig eljuttathatják családunk történetét,
a világban zajló politikai zavargások részletes összefoglalóját,
04:49
a detailed breakdown of the world's political upheavals,
76
289006
3469
04:52
or the sum of humanity's knowledge into forests and across continents.
77
292475
6172
vagy az emberiség tudásának összességét erdőkbe és földrészeken át.
04:58
Perhaps even into the far reaches of space.
78
298647
3700
Talán még a világegyetem távoli pontjaiba is.
05:02
Though we might one day disappear, perhaps our legacy can still live on,
79
302347
4421
Bár egy nap talán eltűnünk, örökségünk tovább élhet,
05:06
if anyone would think to find it.
80
306768
2659
ha valaki esetleg rá akarna találni.
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7