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

翻訳: Mikiko Nakamura 校正: Tomoyuki Suzuki

Let's say there's a disaster that sends humanity back to the Stone Age.

もし 大きな災害で 文明が石器時代に戻ってしまったら…

Can our knowledge and history survive?

私たちの知識や歴史は残るでしょうか？

The printed page will decompose.

紙は朽ち果て

Hard drive storage will deteriorate.

ハードディスクは劣化し

Even stones will eventually crumble.

石だって やがて粉々になるでしょう

But we might have something inside us that can outlast these physical limitations:

でも そんな物理的限界を超えるものが 体内にあるとしたら？

deoxyribonucleic acid.

デオキシリボ核酸(DNA)です

DNA already stores our biological information.

DNAは 私たちの生体情報を 保持していて

From eye color to skin tone, it programs our entire bodies.

目や肌の色など 身体の全てを プログラムしています

DNA is made of four organic bases:

DNAは４つの塩基からできています

adenine,

アデニン

guanine,

グアニン

cytosine,

シトシン

and thymine,

チミン

or A, G, C, and T.

略して A G C T

The specific sequence of these bases into groups of three, known as codons,

この塩基が３つ並んだ配列は コドンと呼ばれ

gives our cells instructions to make each of the proteins in our bodies.

細胞に対し 体のタンパク質を作るよう指示します

But this code can be used for other things, too,

塩基の並びには 他の使い道もあります

like secret messages.

例えば秘密のメッセージです

In 1999, scientists in New York created an alphabet

1999年 ニューヨークの科学者が 考案した文字は

in which each of the 64 possible DNA codons

64種類のDNAコドンを それぞれ

substituted for a specific letter, number, or grammar symbol.

アルファベット 数字 文法記号に 置き換えた物でした

They spliced a 22-character message into a long strand of DNA

彼らは 22文字のメッセージを DNA鎖に組み込み

and surrounded it with specific genetic markers.

目印となる遺伝子マーカーで囲みました

They then hid the DNA over a period in a type-written letter

そのDNAをしばらくの間 タイプライターで打った手紙に隠しました

with only a small smudge to give the location away.

位置を示す目印は 小さなシミ１つだけです

They mailed the letter back to themselves.

その手紙を自分宛に送り

Then they examined the letter looking for the DNA strand.

手紙の中からDNA鎖を探しました

Once the DNA strand was located, they found the genetic markers.

DNA鎖が見つかると 遺伝子マーカーも見つかり

Then, they sequenced the DNA and successfully decoded the message.

DNA配列を解析して メッセージの解読に成功しました

It soon became obvious that DNA cryptography

まもなく 短い文だけでなく

could code for much more than simple text.

より大きなデータを暗号化できると わかりました

By translating the 1's and 0's of binary code into DNA codons,

０と１からなる２進数を DNAのコドンに変換することで

digital data could be programmed into synthetic DNA,

デジタルデータを 合成DNA内にプログラムし

then decoded back into its original form.

今度はそれを復号化して 元の表現に戻すことができます

In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files

2012年 英国の科学者が 739キロバイトのコンピュータファイルを

into DNA strands,

DNAに組み込みました

including all 154 Shakespeare sonnets

シェイクスピアの詩 154編のデータと

and an excerpt from Martin Luther King's "I Have a Dream" speech.

キング牧師の「私には夢がある」の 抜粋を含むファイルです

And four years later, researchers at Microsoft and the University of Washington

４年後 マイクロソフトと ワシントン大学の研究員達が

broke that record.

その記録を破りました

They used binary coding to capture a whopping 200 megabytes of data,

彼らは０と１からなる 200メガバイトものデータ 即ち

including the Universal Declaration of Human Rights

世界人権宣言の文章や

and a high-def OK Go music video,

ロックバンド“OK Go”の 高画質動画を含むデータを

all in strings of DNA.

全てDNA鎖に組み込んだのです

As far as storage capacity goes,

DNAの記憶容量は

DNA stands out because of the surprising amount of information it can hold

並外れていて 驚くほどの量の情報が とても小さな空間に

in so little space.

入ってしまうのです

The current theoretical limit of DNA'S storage capacity is so high

現時点における DNAの記憶容量の理論的な上限は

that you could fit 100 million HD movies on a pencil eraser.

１億本の高画質動画が 鉛筆の消しゴム１個に入る位にもなります

It's even conceivable that one day we could fit all of the information

いずれは インターネット上に今ある情報が

currently on the Internet

全部まるごと

into the space of a shoe box.

くつ箱の中に 収まるかもしれません

Also, computers and the magnetic tape and discs that their information is stored on

情報をコンピュータや 磁気テープやディスクに保存しても

only last for a few decades, at most, before degrading and becoming unreliable.

せいぜい数十年ほど経てば 劣化して使えなくなってしまいます

Meanwhile, DNA has a half-life of 500 years,

一方 DNAの半減期は500年です つまり

meaning that's how long it takes for half of its bonds to break.

全結合の半分が壊れるのは 500年後です

And if left in a cold and dark environment,

DNAは 低温で暗い環境に置けば

DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.

何十万年も持ちこたえる 可能性があります

And if that isn't long enough,

それでも不十分ならと

scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.

研究者達は合成DNAの自己複製の 実験を行いました

After creating their own strands of DNA

まず 自作のDNA鎖に

that spelled out the lyrics to the children's song "It's a Small World,"

子供の歌『小さな世界』の 歌詞を書き込み

they placed them into the genome of a microbe nicknamed Conan the Bacterium.

それを“バクテリアのコナン”と 呼ばれる微生物のゲノムに挿入しました

Conan belongs to a species which can survive in a vacuum,

真空中 もしくは水なしでも

or without water, for six years,

６年は生きられる種で

or come out unscathed after being exposed to a dose of radiation

しかも 人の致死量の1000倍の 放射線を浴びても

1,000 times that which would kill a human.

“コナン”は平気な顔をしているのです

According to the experiment,

実験では

the bacterium was able to reproduce at least 100 generations without data loss.

細菌は少なくとも100世代まで データを損なわずに増殖しました

Theoretically, if the organism had redundant copies of the information

もし この微生物が 情報のコピーを余分に作り

that could be used to automatically correct mistakes,

間違いを自動修正してくれたら

the information could stay preserved even longer.

情報の保存期間は 理論上 さらに伸びるでしょう

So one day, you might be able to create a living, growing, knowledge archive

将来 すくすく育つ情報庫を 自作できるかもしれません

in your own backyard,

裏庭で育てるのです

and its seeds might carry your family's history,

そのタネは 家族の歴史や

a detailed breakdown of the world's political upheavals,

世界中の政治変動の 細かな経緯や

or the sum of humanity's knowledge into forests and across continents.

あらゆる人知を乗せて 森の奥へ そして陸を越えて広がり

Perhaps even into the far reaches of space.

やがて 宇宙の彼方へ 届くことでしょう

Though we might one day disappear, perhaps our legacy can still live on,

人が死に絶えても おそらく遺産は生き続けます

if anyone would think to find it.

何者かが発見しようと してくれたらいいのですが