Οι κάψουλες χρόνου είναι ένας διασκεδαστικός και χρονοβόρος τρόπος για τη διατήρηση κομματιών του παρελθόντος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, περιλαμβάνουν φωτογραφίες, αναμνηστικά και άλλα αντικείμενα προσωπικής αξίας, πράγματα που δίνουν στις μελλοντικές γενιές μια αίσθηση του πώς ήταν η ζωή στο παρελθόν. Τι γίνεται όμως αν σκοπεύουμε να διατηρήσουμε τις αναμνήσεις και τις εμπειρίες ενός ολόκληρου είδους για χιλιάδες χρόνια; Τι θα επιλέγαμε να σκουριάσουμε τότε και πού θα το τοποθετούσαμε;
Αυτό ακριβώς είχαν στο μυαλό οι ερευνητές του εργαστηρίου Molecular Information Systems στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον (UW) και της Microsoft όταν ανακοίνωσαν το έργο τους #MemoriesInDNA. Αυτό το έργο καλεί τους ανθρώπους να υποβάλουν φωτογραφίες που θα κωδικοποιούνται σε DNA και θα αποθηκεύονται για χιλιετίες. Και χάρη σε μια νέα συνεργασία με το Arch Mission Foundation, αυτή η κάψουλα θα σταλεί στη Σελήνη το 2020!
Οι ηγέτες του έργου επιδιώκουν να συμπεριλάβουν 10.000 πρωτότυπες φωτογραφίες και το πλήρες κείμενο 20 σημαντικών βιβλίων (μεταξύ άλλων αντικειμένων) σε αυτό το αρχείο, το οποίο στη συνέχεια θα αποθηκευτεί σε συνθετικό DNA και θα διατεθεί σε ερευνητές παγκοσμίως. Αυτό το DNA θα παρασχεθεί από την Twist Bioscience, μια εταιρεία με έδρα το Σαν Φρανσίσκο που δημιουργεί συνθετικό DNA για εμπορικούς συνεργάτες για τη διεξαγωγή βιοτεχνολογικής έρευνας.
Οι συμμετέχοντες ενθαρρύνονται επίσης να τα μοιραστούν στα κοινωνικά μέσα με το hashtag #MemoriesInDNA και να περιλαμβάνουν μια ιστορία για το γιατί η φωτογραφία είναι σημαντική για αυτούς. Όπως είπε ο Luis Ceze, καθηγητής στη Σχολή Επιστήμης & Μηχανικής του Paul G. Allen της UW, για το έργο όταν ανακοινώθηκε για πρώτη φορά:
"Είναι η σειρά σας να μας δείξετε τι πρέπει να διατηρηθεί στο DNA για πάντα. Θέλουμε οι άνθρωποι να βγουν έξω και να τραβήξουν μια φωτογραφία για κάτι που θέλουν να θυμηθεί ο κόσμος - είναι μια διασκεδαστική ευκαιρία να στείλουμε ένα μήνυμα σε μελλοντικές γενιές και να βοηθήσουμε την έρευνά μας στη διαδικασία. "
Σε σύγκριση με τα κέντρα δεδομένων, τα οποία απαιτούν στρέμματα γης και σημαντικό ηλεκτρισμό για να συνεχίσουν να λειτουργούν, το DNA προσφέρει ένα μέσο αποθήκευσης δεδομένων σε μοριακή κλίμακα. Αυτό επιτρέπει την αποθήκευση δεδομένων που είναι αρκετές τάξεις πυκνότερου μεγέθους, εκατομμύρια φορές πιο συμπαγής και διαρκεί πολύ περισσότερο από τις συμβατικές μεθόδους.
Η βασική διαδικασία περιλαμβάνει τη μετατροπή συμβολοσειρών αυτών και μηδενικών σε ψηφιακά δεδομένα σε τέσσερα βασικά δομικά στοιχεία αλληλουχιών DNA - αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη. Η συλλογή του έργου περιλαμβάνει πλέον περισσότερες από 3.000 εικόνες, που αποτελούνται από φυσικές φωτογραφίες, ψηφιακές φωτογραφίες και σελίδες που αποθηκεύονται ως αναλογικές μικροφίξεις σε λεπτά φύλλα νικελίου.
«Με το DNA, η Φύση καρφώθηκε πραγματικά την αποθήκευση πληροφοριών σε μοριακή κλίμακα», δήλωσε ο Ceze. «Ο στόχος μας στο MISL είναι να διερευνήσουμε τον τρόπο δημιουργίας επαναστατικών συστημάτων γύρω από αυτό. Το «Memories in DNA» δίνει σε όλους την ευκαιρία να συμμετάσχουν και έναν τρόπο διατήρησης των αγαπημένων αναμνήσεων. Και τώρα πέρα από τον πλανήτη Γη! Έχουμε την τιμή να είμαστε μέρος αυτού του απίστευτου έργου. "
Φυσικά, υπάρχει το ζήτημα του πώς θα προστατευτεί αυτό το αρχείο DNA μόλις βρεθεί στη Σελήνη, όπου θα βρίσκεται πέρα από το προστατευτικό μαγνητικό πεδίο της Γης. Είναι γνωστό ότι οι κοσμικές ακτίνες είναι επιζήμιες για το DNA, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένους κινδύνους καρκίνου στους αστροναύτες. Στην περίπτωση του αρχείου, οι κοσμικές ακτίνες θα μπορούσαν να διαλύσουν τα σκέλη του DNA, καθιστώντας τα δυσανάγνωστα.
Για να αντιμετωπιστεί αυτό, ο Ceze και η ομάδα του εργάζονται σε μεθόδους για να διασφαλίσουν ότι όλες οι πληροφορίες μπορούν ακόμη να αποκωδικοποιηθούν ακόμη και αν μερικά από τα DNA υποβαθμιστούν. Η πρώτη μέθοδος, γνωστή ως φυσικός πλεονασμός, περιλαμβάνει την προσθήκη πολλαπλών αντιγράφων (ίσως ακόμη και δισεκατομμυρίων) από κάθε σκέλος DNA στο αρχείο για να εξηγηθεί η υποβάθμιση με την πάροδο του χρόνου.
Η δεύτερη μέθοδος, γνωστή ως λογική απόλυση, αναπτύχθηκε Ceze και άλλα μέλη της Σχολής Επιστήμης Υπολογιστών Paul G. Allen της UW με τη βοήθεια της Microsoft. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την επισύναψη πληροφοριών σχετικά με τα δεδομένα μέσα στο ίδιο το DNA. Με αυτόν τον τρόπο, ακόμη και αν λείπουν όλα τα αντίγραφα ενός κλώνου DNA, οι ερευνητές θα εξακολουθούν να είναι σε θέση να συγκεντρώσουν ό, τι χάθηκε.
Το έργο ανακοινώθηκε για πρώτη φορά τον Ιανουάριο του 2018 και από τότε το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και η Microsoft έχουν συνεργαστεί με το Arch Mission Foundation. Αυτό το μη κερδοσκοπικό με έδρα το Τέξας είναι αφιερωμένο στη δημιουργία αρχείων χρησιμοποιώντας διάφορα μέσα αποθήκευσης δεδομένων που θα είναι σε θέση να επιβιώσουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε διάστημα ή απομακρυσμένες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο (δηλαδή σπηλιές, υποβρύχια, υπόγεια κ.λπ.).
«Η αποστολή της Microsoft είναι να ενδυναμώνει κάθε άτομο και κάθε οργανισμό στον πλανήτη για να πετύχει περισσότερα», δήλωσε ο Karin Strauss, ανώτερος ερευνητής της Microsoft. «Η συνεργασία με το Arch Mission Foundation στη Σεληνιακή Βιβλιοθήκη είναι μια φυσική επέκταση αυτής της αποστολής πέρα από τα πλανητικά όρια. Με αυτήν τη συνεργασία, δείχνουμε την αξία της ανθρώπινης γνώσης και την απίστευτη πυκνότητα που επιτυγχάνεται με την αποθήκευση ψηφιακών πληροφοριών στο DNA. Αυτή η συνεργασία με την Arch συνεχίζει να ωθεί τα όρια του δυνατού με ολοένα και πιο συναρπαστικούς τρόπους και αξιοσημείωτες κατευθύνσεις. "
Αξιοποιώντας την πρόοδο στην αποθήκευση δεδομένων και την άνοδο της εμπορικής αεροδιαστημικής βιομηχανίας, το Arch Mission Foundation είναι αφιερωμένο στη διατήρηση και τη διάδοση των σημαντικότερων γνώσεων της ανθρωπότητας. Με την αποθήκευσή τους στο διάστημα, η AMF ελπίζει ότι τα αρχεία τους (γνωστά ως Arch Library) θα είναι τα πιο μακροχρόνια αρχεία του ανθρώπινου πολιτισμού που δημιουργήθηκαν ποτέ.
Νωρίτερα φέτος, το Ίδρυμα ανακοίνωσε τη δημιουργία της Σεληνιακής Βιβλιοθήκης, η οποία θα τοποθετήσει τη Wikipedia και άλλες αρχειακές πληροφορίες στη Σελήνη έως το 2020. Αυτό το αρχείο θα περιλαμβάνει τώρα το αρχείο #MemoriesInDNA και θα είναι η μεγαλύτερη ποσότητα δεδομένων που έχουν γραφτεί ποτέ σε συνθετικό DNA . Όπως είπε η Nova Spivack, συνιδρυτής του Arch Mission Foundation, σε πρόσφατη δήλωση τύπου της εταιρείας:
«Στόχος μας είναι να χτίσουμε τη μεγαλύτερη βιβλιοθήκη DNA - και θα συνεχίσει να μεγαλώνει καθώς η ικανότητά μας μεγαλώνει προς την κλίμακα petabyte στο μέλλον. Είμαστε περήφανοι που αυτή η προσθήκη στη Σεληνιακή Βιβλιοθήκη - η πρώτη μας Ειδική Συλλογή - βασίζεται στην αποστολή μας να διατηρούμε δεδομένα προστατεύοντας κλασικά έργα και πολύτιμες αναμνήσεις. Αυτά τα δεδομένα είναι μια συναρπαστική αρχή για τις Ειδικές Συλλογές της Σεληνιακής Βιβλιοθήκης μας και μια αξιόλογη συνέχεια της αποστολής του Arch να οδηγήσει νέα σύνορα της διατήρησης δεδομένων. "
Σε περίπτωση που όσοι βρίσκουν τη Βιβλιοθήκη δεν έχουν την απαραίτητη τεχνολογία για να αποκτήσουν πρόσβαση σε αυτήν, το Arch Mission θα περιλαμβάνει οδηγίες για τον τρόπο αλληλουχίας του DNA και τη λήψη των πληροφοριών που περιέχονται σε αυτό. Με αυτήν τη νέα συνεργασία, η ομάδα UW εργάζεται σκληρά για να ολοκληρώσει όλα τα σχέδια συσκευασίας και αποθήκευσης και να τηρήσει την προθεσμία του 2020.
Όπως εξέφρασε ο Karin Strauss, ανώτερος ερευνητής της Microsoft και συνεργάτης καθηγητής πληροφορικής και μηχανικής της UW:
«Είμαστε περήφανοι που αυτή η συνεργασία με την Arch συνεχίζει να ωθεί τα όρια του δυνατού με ολοένα και πιο συναρπαστικούς τρόπους και αξιοσημείωτες κατευθύνσεις. Αυτό είναι ένα εξαιρετικά συναρπαστικό έργο και έχουμε μια μεγάλη διεπιστημονική ομάδα που εργάζεται σε αυτό: κωδικοποιητές θεωρητικοί, αρχιτέκτονες υπολογιστών, μηχανικοί και μοριακοί βιολόγοι, όλοι μαζί για να κάνουν αυτή τη νέα τεχνολογία πραγματικότητα ».
Είναι αρκετά ενδιαφέρον ότι η Σεληνιακή Βιβλιοθήκη δεν είναι το πρώτο αρχείο που κυκλοφόρησε στο διάστημα. Τον Φεβρουάριο, το Arch Mission Foundation συνεργάστηκε με το SpaceX για την έναρξη της Solar Library, ενός κρυστάλλου δεδομένων που περιέχει την τριλογία του Ιδρύματος του Isaac Asimov που θα περιστρέφεται σε τροχιά του Ήλιου για δισεκατομμύρια χρόνια. Στο μέλλον, ελπίζουν να στείλουν βιβλιοθήκες αψίδων σε τροχιά χαμηλής γης και σε διάφορες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο, στη συνέχεια στον Άρη και σε όλο το ηλιακό σύστημα.
Ποιός ξέρει? Κάποια μέρα, η ανθρωπότητα μπορεί να γίνει ένα πολυ-πλανητικό είδος και να αποκαλύψει αμέτρητες κάψουλες χρόνου που πιστοποιούν πώς ήταν η ζωή τον 21ο αιώνα. Ή ίσως τα αρχεία DNA μας θα είναι σαν το Voyager Golden Record, που τελικά θα βρουν το δρόμο τους στα χέρια μιας εξωγήινης νοημοσύνης. Είτε έτσι είτε αλλιώς, αυτές οι μελλοντικές γενιές που ελπίζουν να αποκαλύψουν αυτά τα αρχεία είναι σίγουρο ότι θα ενθουσιαστούν από αυτό που βρίσκουν!
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το έργο #MemoriesInDNA, επισκεφθείτε τον ιστότοπο του έργου ή στείλτε email [email protected].
