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Die Natur hat ihre ganz eigene Informationsspeichertechnologie: DNA. Seit Millionen von Jahren ist die Doppelhelix der primäre Code für alle Lebewesen. Aber könnte DNA auch die ultimative Speicherlösung für unsere digitalen Informationen werden? In dieser Ausgabe von Down to Earth schauen wir genauer hin.
Zu viele Daten, begrenzter Speicherplatz zum Speichern
Ob es darum geht, E-Mails zu versenden, unsere Lieblingssendungen auf Netflix anzuschauen oder auf Instagram zu scrollen, unser digitales Leben ist die Quelle einer ständig wachsenden Datenmenge. Auf der ganzen Welt entstehen stromhungrige Rechenzentren, um alles zu speichern. Sie sind bereits für 4 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich – mehr als die Luftfahrtindustrie – und decken 10 Prozent des weltweiten Strombedarfs.
Stehen wir kurz vor einer digitalen Speicherkrise? Für Hugues Ferreboeuf – Forscher bei The Shift Project, einer in Paris ansässigen Denkfabrik – ist es kein weit hergeholtes Szenario.
„Wir haben uns daran gewöhnt, so viele Daten zu speichern, als ob unsere Speichermöglichkeiten unendlich wären, obwohl es tatsächlich Grenzen gibt“, sagt er uns.
Die Daten der Welt in der Größe einer Tafel Schokolade
Wissenschaftler haben möglicherweise die Wunderlösung gefunden. Stéphane Lemaire ist einer von ihnen. Er ist Biologe am französischen Nationalzentrum für wissenschaftliche Forschung und einer der Mitbegründer von Biomemory, einem auf DNA-Speicherung spezialisierten Start-up.
Digitale Speichersysteme codieren Informationen, Fotos oder Text als eine Folge von 0 und 1. Biomemory hat eine Technologie entwickelt, um diese Informationen aus der binären Sprache in die DNA-Sprache mit einer Kombination aus Buchstaben zu übersetzen: A, T, C und G. Die resultierende DNA-Sequenz wird dann mit Bakterien in einem Labor multipliziert, bevor sie dort gespeichert wird ein Molekül.
Das Unternehmen hat bereits die französische Erklärung der Menschenrechte im DNA-Format verschlüsselt. Obwohl mikroskopisch klein, ist das Potenzial, das die aufstrebende Technologie bietet, enorm. Laut Wissenschaftlern könnten alle Daten der Welt in nur 100 g DNA passen: die Größe einer Tafel Schokolade!
“DNA ist die beste Option, die wir haben, um traditionelle Speichermethoden durch eine umweltfreundliche Alternative zu ersetzen, da DNA Tausende von Jahren stabil bleibt”, erklärt Lemaire.
Das bedeutet nicht, dass die DNA-Speicherung bereit ist, zu übernehmen. Es ist teuer und derzeit nicht für Daten geeignet, die leicht zugänglich sein müssen. Aber das hat Internetgiganten wie Microsoft nicht davon abgehalten, ihre eigenen F&E-Programme zu entwickeln.
„Wir brauchen noch ein paar Jahre, bevor wir in Betracht ziehen können, riesige Datenmengen über DNA zu speichern“, schließt Lemaire.