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

394,855 views ・ 2017-10-09

TED-Ed


Vă rugăm să faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză de mai jos pentru a reda videoclipul.

Traducător: Madalina Tigau Corector: Cristina Nicolae
00:07
Let's say there's a disaster that sends humanity back to the Stone Age.
0
7183
5143
Să presupunem că o catastrofă trimite umanitatea înapoi în Epoca de Piatră.
00:12
Can our knowledge and history survive?
1
12326
3078
Vor putea cunoașterea și istoria noastră să supraviețuiască?
00:15
The printed page will decompose.
2
15404
2009
Pagina tipărită se va descompune.
00:17
Hard drive storage will deteriorate.
3
17413
2341
Hard disk-ul se va deteriora.
00:19
Even stones will eventually crumble.
4
19754
3140
Până și pietrele se vor fărâmița în cele din urmă.
00:22
But we might have something inside us that can outlast these physical limitations:
5
22894
5360
Dar poate avem ceva în noi care să poată supraviețui acestor limitări fizice:
00:28
deoxyribonucleic acid.
6
28254
2630
acidul dezoxiribonucleic.
00:30
DNA already stores our biological information.
7
30884
3850
ADN-ul stochează deja informația noastră biologică.
00:34
From eye color to skin tone, it programs our entire bodies.
8
34734
5120
Ne programează întreg corpul, de la culoarea ochilor până la culoarea pielii.
00:39
DNA is made of four organic bases:
9
39854
2900
ADN-ul este compus din patru baze organice:
00:42
adenine,
10
42754
911
adenină,
00:43
guanine,
11
43665
724
guanină,
00:44
cytosine,
12
44389
806
citozină
00:45
and thymine,
13
45195
1371
și timină.
00:46
or A, G, C, and T.
14
46566
2800
sau A, G, C și T.
00:49
The specific sequence of these bases into groups of three, known as codons,
15
49366
4719
Secvența specifică a acestor baze în grupuri de câte trei, numiți codoni,
00:54
gives our cells instructions to make each of the proteins in our bodies.
16
54085
5460
dă celulelor noastre instrucțiuni ca să facă proteinele din corpul nostru.
00:59
But this code can be used for other things, too,
17
59545
2940
Însă acest cod poate fi folosit și la alte lucruri,
01:02
like secret messages.
18
62485
2251
ca de exemplu mesaje secrete.
01:04
In 1999, scientists in New York created an alphabet
19
64736
3960
În 1999, niște oameni de știință din New York au creat un alfabet
01:08
in which each of the 64 possible DNA codons
20
68696
3940
în care fiecare din cei 64 de codoni posibili
01:12
substituted for a specific letter, number, or grammar symbol.
21
72636
5511
substituiau o literă specifică, cifră sau semn de punctuație.
01:18
They spliced a 22-character message into a long strand of DNA
22
78147
5139
Au îmbinat un mesaj de 22 de caractere într-un șir lung de ADN
01:23
and surrounded it with specific genetic markers.
23
83286
3720
și l-au înconjurat cu markeri genetici specifici.
01:27
They then hid the DNA over a period in a type-written letter
24
87006
4621
Apoi au ascuns ADN-ul lângă un punct într-o scrisoare tipărită
01:31
with only a small smudge to give the location away.
25
91627
4120
cu doar o mică mâzgălitură care să-i indice poziția.
01:35
They mailed the letter back to themselves.
26
95747
2330
Și-au trimis scrisoarea lor înșiși.
01:38
Then they examined the letter looking for the DNA strand.
27
98077
3601
Apoi au examinat-o căutând șirul de ADN.
01:41
Once the DNA strand was located, they found the genetic markers.
28
101678
3879
Odată ce șirul de ADN a fost localizat, au găsit markerii genetici.
01:45
Then, they sequenced the DNA and successfully decoded the message.
29
105557
4842
Apoi, au înșirat ADN-ul și au reușit să decodifice mesajul.
01:50
It soon became obvious that DNA cryptography
30
110399
2688
A devenit curând evident că criptografia bazată pe ADN
01:53
could code for much more than simple text.
31
113087
3791
ar putea să codifice mult mai mult decât un simplu text.
01:56
By translating the 1's and 0's of binary code into DNA codons,
32
116878
4741
Traducând 1-urile si 0-urile codului binar în codoni ADN,
02:01
digital data could be programmed into synthetic DNA,
33
121619
3999
datele digitale ar putea fi programate în ADN sintetic,
02:05
then decoded back into its original form.
34
125618
3843
iar apoi decodificate înapoi în forma lor originală.
02:09
In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files
35
129461
5697
În 2012, oamenii de știință britanici au codat 739 kilobiți de fișiere
02:15
into DNA strands,
36
135158
2218
în șiruri de ADN,
02:17
including all 154 Shakespeare sonnets
37
137376
3631
incluzând cele 154 de sonete ale lui Shakespeare
02:21
and an excerpt from Martin Luther King's "I Have a Dream" speech.
38
141007
4012
și un fragment din discursul „Am un vis” al lui Martin Luther King.
02:25
And four years later, researchers at Microsoft and the University of Washington
39
145019
4660
Patru ani mai târziu, cercetătorii de la Microsoft și Universitatea din Washington
02:29
broke that record.
40
149679
2401
au depășit acel record.
02:32
They used binary coding to capture a whopping 200 megabytes of data,
41
152080
5510
Au folosit codarea binară pentru captarea a 200 de Mb de date,
02:37
including the Universal Declaration of Human Rights
42
157590
2911
în care au inclus Declarația Universală a Drepturilor Omului
02:40
and a high-def OK Go music video,
43
160501
3169
și o versiune HD a videoclipului OK Go,
02:43
all in strings of DNA.
44
163670
2700
toate în șiruri de ADN.
02:46
As far as storage capacity goes,
45
166370
2581
În ceea ce privește capacitatea de stocare,
02:48
DNA stands out because of the surprising amount of information it can hold
46
168951
4409
ADN-ul se remarcă datorită cantității uimitoare de informație ce o poate păstra
02:53
in so little space.
47
173360
2281
într-un spațiu atât de mic.
02:55
The current theoretical limit of DNA'S storage capacity is so high
48
175641
4150
Limita teoretică actuală a capacității de stocare a ADN-ului e atât de mare
02:59
that you could fit 100 million HD movies on a pencil eraser.
49
179791
5450
încât ai putea pune 100 de milioane de filme HD pe o radieră.
03:05
It's even conceivable that one day we could fit all of the information
50
185241
4081
E chiar de conceput că într-o zi vom putea potrivi toată informația
03:09
currently on the Internet
51
189322
1479
actuală de pe internet
03:10
into the space of a shoe box.
52
190801
2921
în spațiul unei cutii de pantofi.
03:13
Also, computers and the magnetic tape and discs that their information is stored on
53
193722
5169
În plus, calculatoarele, banda magnetică și discurile pe care e stocată informația
03:18
only last for a few decades, at most, before degrading and becoming unreliable.
54
198891
7129
durează cel mult câteva decenii până să se degradeze și să devină nesigure.
03:26
Meanwhile, DNA has a half-life of 500 years,
55
206020
4433
Între timp, jumătate din viața ADN-ului reprezintă 500 de ani,
03:30
meaning that's how long it takes for half of its bonds to break.
56
210453
4220
adică atât durează ca jumătate din legăturile sale să se deterioreze.
03:34
And if left in a cold and dark environment,
57
214673
3220
Iar dacă e ținut într-un mediu întunecat și rece,
03:37
DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.
58
217893
5428
ADN-ul ar putea să reziste sute de mii de ani.
03:43
And if that isn't long enough,
59
223321
1603
Și dacă asta nu e suficient de mult,
03:44
scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.
60
224924
5829
oamenii de știință au experimentat auto-reproducerea ADN-ului sintetic.
03:50
After creating their own strands of DNA
61
230753
2360
După ce au creat propriile șiruri de ADN
03:53
that spelled out the lyrics to the children's song "It's a Small World,"
62
233113
3741
ce conțineau versurile cântecului pentru copii „It's a Small World”,
03:56
they placed them into the genome of a microbe nicknamed Conan the Bacterium.
63
236854
5836
le-au introdus în genomul unui microb supranumit Bacteria Conan.
04:02
Conan belongs to a species which can survive in a vacuum,
64
242690
4104
Conan aparține unei specii ce poate supraviețui în vid,
04:06
or without water, for six years,
65
246794
2600
sau fără apă timp de șase ani,
04:09
or come out unscathed after being exposed to a dose of radiation
66
249394
4780
sau să rămână nevătămat după expunerea la o doză de radiații
04:14
1,000 times that which would kill a human.
67
254174
4689
de 1000 de ori mai mare decât cea care ar ucide un om.
04:18
According to the experiment,
68
258863
1251
Potrivit experimentului,
04:20
the bacterium was able to reproduce at least 100 generations without data loss.
69
260114
6900
bacteria s-a putut reproduce cel puțin 100 de generații fără pierdere de date.
04:27
Theoretically, if the organism had redundant copies of the information
70
267014
4300
Teoretic, dacă organismul ar avea în exces copii ale informației
04:31
that could be used to automatically correct mistakes,
71
271314
3011
care să poată fi folosite la corectarea automată a greșelilor,
04:34
the information could stay preserved even longer.
72
274325
4561
informația ar putea fi păstrată chiar și mai mult timp.
04:38
So one day, you might be able to create a living, growing, knowledge archive
73
278886
5069
Așadar într-o zi, ai putea crea o arhivă de cunoștințe vie ce crește
04:43
in your own backyard,
74
283955
2350
în propria ta curte,
04:46
and its seeds might carry your family's history,
75
286305
2701
iar semințele sale ar putea păstra istoria familiei tale,
04:49
a detailed breakdown of the world's political upheavals,
76
289006
3469
o analiză detaliată a revoluțiilor lumii,
04:52
or the sum of humanity's knowledge into forests and across continents.
77
292475
6172
sau suma cunoașterii umane în păduri și în întreaga lume.
04:58
Perhaps even into the far reaches of space.
78
298647
3700
Poate chiar și în locuri îndepărtate din univers.
05:02
Though we might one day disappear, perhaps our legacy can still live on,
79
302347
4421
Deși e posibil să dispărem într-o zi, poate că moștenirea noastră va dăinui,
05:06
if anyone would think to find it.
80
306768
2659
dacă cineva s-ar gândi să o descopere.
Despre acest site

Acest site vă va prezenta videoclipuri de pe YouTube care sunt utile pentru a învăța limba engleză. Veți vedea lecții de engleză predate de profesori de top din întreaga lume. Faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză afișate pe fiecare pagină video pentru a reda videoclipul de acolo. Subtitrările se derulează în sincron cu redarea videoclipului. Dacă aveți comentarii sau solicitări, vă rugăm să ne contactați folosind acest formular de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7