Tajemství, které nám předala příroda: Jak DNA může zachránit internet
Pojďme si popovídat o něčem, co vás možná trochu překvapí.
Ty obří budovy, kde mají Google a Amazon svoje servery? Ty, které neustále bzučí a potřebují složité chladicí systémy jen proto, aby vůbec fungovaly? No, tak to se stává docela velký problém.
A nemyslím tím malinkatý problém. Spíš typ "možná nám dojde elektřina" problém.
Kolik dat vlastně tvoříme?
Tady je věc: data vznikají rychlostí, která je docela děsivá. V roce 2020 to bylo asi 59 zettabajtů informací. Pro představu – kdybyste chtěli zapsat jeden zettabajt jako jedničky a nuly na papír, potřebovali byste víc papíru, než kolik na Zemi existuje. A tohle krát 59.
A je to čím dál horší. Ty AI chatboty, o kterých teď všichni mluví? Jsou to doslova energetické vývěvy. Mezinárodní agentura pro energii odhaduje, že datová centra budou spotřebovávat víc než dvojnásobek elektřiny do roku 2030 – zhruba tolik, co celé Japonsko.
Americké ministerstvo energetiky dokonce varuje před možnými výpadky proudu. Představte si – klasické blackouty způsobené tím, že si ukládáme fotky z dovolené a sledujeme videa.
Co s tím? Stavět větší elektrárny? Více přehrad? Třeba pár jaderných reaktorů jen pro Netflix?
Vědci ale mezitím pracují na něčem mnohem zajímavějším.
DNA: Původní úložiště dat
Tady to začíná být opravdu zajímavé.
Molekula, která uchovává veškeré informace potřebné k vybudování člověka – ten genetický kód, díky kterému jste tím, kým jste – by mohla být klíčem k uložení všeho, co jsme kdy digitalizovali.
DNA. Ta věc, o které jste slyšeli na biology.
Vědci zjistili, že tatáž molekula, která říká buňkám, jak růst, by teoreticky mohla pojmout veškerá data lidstva v prostoru velikosti krabice od bot. Někteří tvrdí, že by se veškerá data z internetu vešla do hrnku na kávu.
Vím, zní to jako ze sci-fi filmu. Ale tady je ta věc – oni už to dokázali. Ne ve velkém měřítku, ale důkaz konceptu existuje.
V osmdesátých letech vědci začali experimentovat s ukládáním zpráv do DNA. Malinkých zpráv, to jo, ale fungovalo to. V roce 2013 už dokázali uložit skoro megabajt dat – texty, obrázky, zvuky. A loni dostala Knihovna Kongresu USA grant na zapsání víc než gigabajtu informací pomocí DNA.
To už není teorie. To je realita.
Proč to vlastně dává smysl
Teď se možná ptáte: proč bychom vůbec chtěli ukládat data do DNA? Co je špatného na normálních discích?
Docela dost věcí, ve skutečnosti.
Zamyslete se nad tím: normální disk vám vydrží tak pět let, než začne dělat problémy. Flash paměti? Možná deset let, když máte štěstí. A ty velké páskové záložní systémy, které používají datová centra? Počítejte s deseti až třiceti lety spolehlivého úložiště.
DNA je ale úplně něco jiného.
Vědci úspěšně přečetli genetický materiál ze zkamenělin, které jsou tisíce let staré. Některé odhady říkají, že DNA může zůstat čitelná stovky tisíc let – možná i déle. Vyvinuli jsme se spolu s touto molekulou. Rozhodně jsme nezapomněli, jak ji číst.
Srovnejte to s tou disketou, co vám leží někde v šuplíku z dětství. Vzpomínáte? Štěstí, že byste našli hardware, který ji přečte. Formáty digitálního úložiště zastarají neustále. DNA úložiště? To je technologie, která bude vždycky důležitá, dokud na Zemi existuje život.
A tady je ta část, která mě fascinuje nejvíc: DNA úložiště prakticky nepotřebuje energii poté, co se data zapíší.
„Když jednou vytvoříte DNA polymer, nespotřebovává to žádnou energii," vysvětloval jeden výzkumník z MIT. Můžete to skladovat při pokojové teplotě. Žádné bzučící servery, žádné masivní chlazení, žádné účty za elektřinu ve výši miliardy dolarů ročně jen proto, aby vaše data „svítila".
To není malé vylepšení. To je úplná změna přístupu.
Ten háček (ten tam vždycky je)
Teď vás nechci příliš nadchnout, protože tu jsou skutečné výzvy.
Zapisování dat do DNA je momentálně neuvěřitelně drahé. Jako „víc než si většina organizací může dovolit" drahé. Technologie potřebuje pár průlomů, než se stane praktickou pro běžné použití.
Ale tady je ta věc – ceny klesají. A vědci jsou si jistí, že tento trend bude pokračovat. Jeden expert to řekl docela jasně: „Není pochyb, že cena klesne."
To není jen optimismu. Podívejte se, jak dramaticky klesla cena sekvencování DNA za posledních dvacet let. Co stálo miliardy, teď stojí stovky. Totéž se děje se syntézou DNA.
Co z toho všeho vyplývá?
Tady je můj pohled na věc:
Jsme na zajímavém rozcestí. Naše chuť na data je prakticky neomezená, ale současná řešení narážejí na fyzikální a environmentální limity. Datová centra nemůžou růst do nekonečna – prostě není dost energie, vody ani prostoru.
DNA úložiště není připravené nahradit váš USB disk zítra. Ale směr je jasný a potenciál obrovský. Mluvíme o úložném médiu, které je:
- Nepředstavitelně husté (litr místo fotbalového hřiště)
- Dlouhodobé (stovky let, možná tisíciletí)
- Energeticky efektivní (z praktického hlediska nulová spotřeba po zápisu)
- Do budoucna spolehlivé (vždy budeme potřebovat číst DNA)
Pokud výzkumníci vyřeší problém s cenou – a upřímně věřím, že se jim to podaří – možná se blížíme konci datových center, jak je známe. Představte si: archivní úložiště, které vydrží navždy, nepotřebuje elektřinu a vejde se do malé místnosti místo rozlehlého komplexu.
To není sci-fi. To je směr, kterým se tato technologie ubírá.
Až vám příště někdo bude tvrdit, že nám dochází místo pro všechna ta digitální data, připomeňte mu, že samotný život tento problém vyřešil před miliardami let. My se teprve učíme.