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

DNA có thể trở thành tương lai của lưu trữ dữ liệu?

Translator: Duc Quan Tran Reviewer: Hung Tran Phi

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

Chúng ta hãy nói về một thảm họa đưa loài người trở về thời kỳ đồ đá.

Can our knowledge and history survive?

Liệu những tri thức và lịch sử của chúng ta có thể tồn tại?

The printed page will decompose.

Các ấn phẩm sẽ bị phân hủy.

Hard drive storage will deteriorate.

Ổ đĩa cứng sẽ bị hư hỏng.

Even stones will eventually crumble.

Ngay cả những viên đá cuối cùng cũng sẽ vỡ vụn.

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

Nhưng có lẽ có thứ trong chúng ta có thể tồn tại lâu hơn những giới hạn vật lý này:

deoxyribonucleic acid.

Axit deoxyribonucleic.

DNA already stores our biological information.

DNA lưu trữ thông tin di truyền của chúng ta

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

Từ màu mắt đến nước da, nó tạo thành toàn bộ cơ thể chúng ta

DNA is made of four organic bases:

DNA được tạo ra từ bốn phân tử hữu cơ:

adenine,

adenine,

guanine,

guanine,

cytosine,

cytosine,

and thymine,

và thymine,

or A, G, C, and T.

hay A, G, C và T.

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

Cứ ba bazơ liên kết với nhau tạo thành một nhóm, gọi là những đơn vị mã

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

giúp các tế bào của chúng ta tạo nên từng protein trong cơ thể.

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

Nhưng đoạn mã này cũng có thể được dùng cho mục đích khác

like secret messages.

như những thông điệp bí mật.

In 1999, scientists in New York created an alphabet

Vào năm 1999, các nhà khoa học ở New York đã tạo ra một bảng chữ cái

in which each of the 64 possible DNA codons

mà mỗi một trong số 64 đơn vị mã DNA

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

thay thế cho một chữ cái, con số, hay biểu tượng ngữ pháp cụ thể.

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

Họ lồng ghép một thông điệp gồm 22 kí tự vào trong một chuỗi DNA dài

and surrounded it with specific genetic markers.

và bao quanh nó với những dấu hiệu di truyền cụ thể

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

Sau đó họ giấu DNA một thời gian trong một lá thư viết tay

with only a small smudge to give the location away.

chỉ với một vết bẩn nhỏ để biết được vị trí

They mailed the letter back to themselves.

Họ gửi lại lá thư cho chính họ.

Then they examined the letter looking for the DNA strand.

Sau đó họ kiểm tra lá thư để tìm kiếm chuỗi DNA .

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

Một khi chuỗi DNA được định vị, họ mới tìm thấy những dấu hiệu di truyền.

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

Sau đó, họ sắp xếp DNA và giải mã thành công thông điệp.

It soon became obvious that DNA cryptography

Rõ ràng rằng mật mã DNA

could code for much more than simple text.

có thể mã hóa nhiều hơn các văn bản đơn giản.

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

Bằng cách dịch số 1 và 0 của mã nhị phân thành các đơn vị mã DNA,

digital data could be programmed into synthetic DNA,

dữ liệu số có thể được lập trình vào một DNA tổng hợp,

then decoded back into its original form.

sau đó giải mã ngược thành dạng ban đầu.

In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files

Vào năm 2012, các nhà khoa học Anh đã mã hóa 739 kilobyte các tệp tin máy tính

into DNA strands,

thành những chuỗi DNA,

including all 154 Shakespeare sonnets

gồm tất cả 154 bài thơ của Shakepeare

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

và một trích đoạn từ bài phát biểu "Tôi có một giấc mơ" của vua Luther .

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

Và bốn năm sau, các nhà nghiên cứu tại Microsoft và đại học Washington

broke that record.

đã phá vỡ kỷ lục này.

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

Họ sử dụng mã hóa nhị phân để lưu những 200 megabyte dữ liệu,

including the Universal Declaration of Human Rights

gồm có Tuyên ngôn Quốc tế về nhân quyền

and a high-def OK Go music video,

và một video ca nhạc độ phân giải cao - OK Go,

all in strings of DNA.

tất cả vào trong những chuỗi DNA.

As far as storage capacity goes,

Xét về khả năng lưu trữ,

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

DNA nổi bật vì lượng thông tin đáng kinh ngạc nó có thể chứa

in so little space.

trong một không gian rất nhỏ.

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

Theo lý thuyết, giới hạn hiện tại về khả năng lưu trữ của DNA lớn

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

tới mức bạn có thể chứa 100 triệu bộ phim HD trong một cục tẩy bút chì.

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

Thậm chí có thể tưởng tượng ngày nào đó chúng ta có thể chứa tất cả thông tin

currently on the Internet

hiện tại trên Internet

into the space of a shoe box.

vào không gian của một chiếc hộp đựng giày.

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

Hơn nữa, máy tính và băng đĩa từ lưu trữ thông tin

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

chỉ tồn tại tối đa được một vài thập kỷ trước khi xuống cấp và không đáng tin.

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

Trong khi đó, DNA có chu kỳ bán rã là 500 năm,

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

khoảng thời gian để phá vỡ một nửa số liên kết.

And if left in a cold and dark environment,

Và nếu được giữ trong môi trường lạnh và thiếu ánh sáng,

DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.

DNA có thể tồn tại hàng trăm ngàn năm.

And if that isn't long enough,

Và nếu đó vẫn chưa đủ lâu

scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.

thì các nhà khoa học đã thí nghiệm với DNA tổng hợp tự động tái sản sinh.

After creating their own strands of DNA

Sau khi tạo ra các sợi ADN của chính họ

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

chứa lời bài hát cho trẻ em "It's a Small World",

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

họ đặt chúng vào bộ gen của một vi khuẩn mang tên Conan.

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

Conan là loài có thể sống trong máy hút bụi,

or without water, for six years,

hoặc không cần nước, trong 6 năm,

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

hoặc không bị tổn thương khi tiếp xúc với lượng phóng xạ

1,000 times that which would kill a human.

gấp 1000 lần ngưỡng chết người.

According to the experiment,

Theo thí nghiệm này,

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

vi khuẩn có thể tái sản sinh ít nhất 100 thế hệ mà không mất dữ liệu.

Theoretically, if the organism had redundant copies of the information

Theo lý thuyết, nếu cơ thể có những bản sao dự phòng của thông tin

that could be used to automatically correct mistakes,

có thể được dùng để tự động sửa các lỗi sai

the information could stay preserved even longer.

thì thông tin có thể được lưu giữ lâu hơn nữa.

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

Vì thế một ngày nào đó, bạn có thể tạo ra một kho lưu trữ tri thức sống, phát triển

in your own backyard,

trong sân sau nhà bạn,

and its seeds might carry your family's history,

và những hạt giống có thể chứa lịch sử gia đình bạn,

a detailed breakdown of the world's political upheavals,

một bản phân tích chi tiết những biến động chính trị thế giới,

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

hoặc tổng hợp tri thức nhân loại trong những cánh rừng và khắp các lục địa.

Perhaps even into the far reaches of space.

Có lẽ cả ngay cả trong không gian.

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

Dù ngày nào đó, chúng ta có thể biến mất nhưng di sản của chúng ta có thể vẫn còn,

if anyone would think to find it.

nếu ai đó nghĩ tới việc tìm ra nó.