Ett urval av bilder som skickats till #MemoriesInDNA-projektet. Kredit:University of Washington
Personer som har skickat in bilder till #MemoriesInDNA-projektet har valt ut bilder på familjemedlemmar, favoritställen och god mat som kommer att bevaras i åratal i form av syntetiskt DNA. Nu denna samling – som för närvarande innehåller mer än 3, 000 bilder och växer fortfarande – kommer att vara på väg mot den sista gränsen:rymden.
Arch Mission Foundation, som skapar arkiv som kan överleva länge i rymden, meddelade idag att de kommer att samarbeta med forskare vid University of Washington, Microsoft och Twist Bioscience kommer att inkludera media lagrade i DNA i sin senaste leverans, som är avsett att gå till månen om mindre än två år.
Forskare vid Molecular Information Systems Lab vid University of Washington och Microsoft planerar att tillhandahålla både #MemoriesInDNA-projektet och ett DNA-arkiv med e-böcker för detta uppdrag. Arch Mission Foundations Lunar Library kommer också att innehålla instruktioner för hur man sekvenserar DNA och hur man kommer åt innehållet i arkivet.
För att förbereda DNA för dess liv i rymden, forskarna har utvecklat nya metoder för att paketera och skydda den information den lagrar.
"Att skicka DNA ut i rymden är en fantastisk möjlighet för oss att göra vårt lagringssystem mer robust, sa Luis Ceze, en professor vid UW:s Paul G. Allen School of Computer Science &Engineering. "Hur kan vi skydda DNA så att det fortfarande kommer att vara läsbart tusentals år in i framtiden?"
Att lagra elektronisk data i DNA-molekyler sparar mycket lagringsutrymme. Datacenter kräver tunnland mark och står för nästan 2 procent av den totala elförbrukningen i USA, men DNA-molekyler kan lagra information miljontals gånger mer kompakt med mindre energi.
"DNA är så tätt att vi kan lagra mycket information i ett enda gram, " sa Ceze. "Detta är enormt eftersom utrymmet är så begränsat i rymduppdrag."
Lunar Library kommer också att innehålla sidor lagrade som analoga mikrofiche på tunna nickelark (dime för skala). Teamet arbetar fortfarande med hur DNA-innehållet i detta bibliotek kommer att lagras.Arch Mission Foundation. Kredit:University of Washington
Grundprocessen omvandlar digitala datas strängar av enor och nollor till de fyra grundläggande byggstenarna i DNA -sekvenser:adenin, guanine, cytosin och tymin. Teamet arbetar med Twist Bioscience för att skapa syntetiska DNA-molekyler i ett labb. Detta DNA kommer inte från levande organismer. Istället, den syntetiseras från grunden bas för bas (bokstav för bokstav).
I rymden, herrelösa kosmiska strålar kan bryta DNA-strängar, gör dem oläsliga. Så Ceze och hans team har arbetat på metoder för att säkerställa att de fortfarande kan avkoda all information, även om en del av DNA:t bryts ned.
Den första metoden, kallas fysisk redundans, innebär att flera kopior av varje DNA-sträng läggs till arkivet. Så om en kopia förstörs, det finns fortfarande många andra kopior med samma information. Teamet överväger att lägga till miljarder kopior av varje del för att ta hänsyn till försämring över tid, Sa Ceze.
Den andra metoden, kallas logisk redundans, bifogar information om uppgifterna i själva DNA:t, som att lägga till information om hur två pusselbitar går ihop. På det sättet om alla kopior av en DNA -sträng försvinner, forskarna kan pussla ihop det som gick förlorat och ändå få all data.
Till exempel, att lagra två nummer – två och tre – skulle forskare också lagra informationen att två plus tre är lika med fem. Så om något hände med nummer två, siffrorna fem och tre skulle fortfarande existera. Den logiken skulle kunna vändas för att dra slutsatsen att den saknade informationen är fem minus tre – eller två.
Nu när teamet arbetar med Arch Mission Foundation, det har en strikt deadline för att slutföra alla förpackningar och lagringsplaner:Lunar Library förväntas levereras till månens yta senast 2020.
"Vi är stolta över att detta partnerskap med Arch fortsätter att tänja på gränserna för vad som är möjligt på allt mer spännande sätt och anmärkningsvärda riktningar, " sa kollaboratören Karin Strauss, en senior forskare på Microsoft och en UW affiliate docent i datavetenskap och teknik. "Det här är ett otroligt spännande projekt och vi har ett fantastiskt tvärvetenskapligt team som arbetar med det:kodningsteoretiker, datorarkitekter, ingenjörer och molekylärbiologer, alla går samman för att göra denna nya teknik till verklighet."
För mer information om hur du inkluderar dina egna bilder i #MemoriesInDNA-projektet, besök projektets webbplats eller maila [email protected]. Obs:För att inkluderas i DNA-bildsamlingen, fotografier kan inte vara upphovsrättsskyddade av någon annan part och måste vara fria från våldsamt eller olämpligt innehåll. Bilddataset kommer att bevaras i DNA på obestämd tid och delas med forskare över hela världen.