Ученые создали жесткий диск на основе ДНК, который можно стирать и перезаписывать многократно

03.03.2026 Хранение данных в ДНК — многообещающая альтернатива традиционным способам хранения благодаря высокой плотности записи, низкому энергопотреблению, долговечности и простоте репликации. Хотя информацию можно закодировать в ДНК с помощью синтеза, высокая стоимость и невозможность перезаписи ограничивают применение этого метода, кроме как для архивного хранения.Исследователи из Университета Миссури решили эту проблему, превратив ДНК из одноразовой среды в цифровой жесткий диск с возможностью перезаписи. Их исследование опубликовано в журнале PNAS Nexus.ДНК — это нечто невероятное: она хранит план жизни в крошечной стабильной упаковке, — говорит Ли-Цун «Эндрю» Гу, профессор химической и биомедицинской инженерии в Инженерном колледже Университета штата Миссури. — Мы хотели проверить, сможем ли мы хранить и перезаписывать информацию на молекулярном уровне быстрее, проще и эффективнее, чем когда-либо прежде».Современные компьютеры хранят информацию в виде последовательности нулей и единиц. Хранение данных на основе ДНК идет еще дальше: эти биты преобразуются в последовательности букв — A, C, G и T — тех самых строительных блоков, из которых состоит ДНК.Чтобы хранить цифровые файлы в ДНК, ученые преобразуют нули и единицы, из которых состоят фотографии, видео и другие данные, в последовательности из этих четырех химических элементов. Затем машины создают синтетические нити с точно таким же узором.Преимущества ДНК поразительны. Она может хранить огромное количество информации в крошечных объемах; теоретически все данные мира могли бы уместиться в коробку размером с обувную. При хранении в сухом и прохладном месте она остается стабильной в течение тысяч лет. А для хранения данных таким способом требуется гораздо меньше энергии, чем для работы огромных дата-центров.Однако до сих пор хранение данных в ДНК было необратимым. После кодирования данные нельзя было обновить или использовать повторно, что было серьезным ограничением для всего, кроме долгосрочного архивирования.Ученые из Университета Миссури разработали метод, который позволяет многократно стирать и перезаписывать данные, хранящиеся в ДНК. Такая возможность перезаписи необходима для любой системы хранения данных, предназначенной для регулярного повседневного использования. Благодаря их методу ДНК будет работать не как статичный архив, а скорее как современный жесткий диск — с невероятной плотностью хранения данных и долговечностью.Чтобы извлечь информацию, необходимо прочитать последовательность ДНК. Команда ученых из Университета штата Миссури разрабатывает компактное электронное устройство в паре с детектором молекулярного масштаба, который называется нанопористый сенсор. Когда ДНК проходит через сенсор, в нем происходят едва заметные электрические изменения, которые программное обеспечение преобразует в нули и единицы, а затем в исходный файл с данными.В перспективе исследователи рассчитывают уменьшить устройство до размеров USB-накопителя.