Tietokoneet syövät tulevaisuutta — mutta ehkä DNA pelastaa meidät

Oletko valmis hieman hämmästymään?

Kuvittele ne valtavat rakennukset, joissa Google ja Amazon pyörittävät palvelimiaan ympäri vuorokauden. Huhuuva ilmastointi, tuhansien tietokoneiden lämpö. Ne ovat muuttumassa ongelmaksi.

Ei pienellä tavalla. Vaan sellaisella, joka voi oikeasti johtaa sähkökatkoihin.

Datankulutus kasvaa hulluna

Tuotamme dataa älyttömällä vauhdilla. Pelkästään vuonna 2020 syntyi 59 zettabyttiä tietoa. Yksi zettabytti on niin valtava määrä, että sitä on käytännössä mahdoton kuvitella. Ja sitä tuli 59 kertaa enemmän kuin tuo jo valtava määrä.

Ja tahti kiihtyy.

Kaikki tekoälychatbotit, joista nyt puhutaan? Ne ovat datavimma. Ne imevät valtavasti energiaa pelkästään pyöriäkseen. Kansainvälinen energiajärjestö arvioi, että palvelinkeskukset voivat kuluttaa yli kaksinkertaisen määrän sähköä vuoteen 2030 mennessä. Se on suunnilleen Japanin kokonaiskulutus.

Yhdysvaltain energiavirasto varoittaa jo mahdollisista sähkökatkoista. Ihan oikeista katkoista, jotka johtuvat siitä, että meidän pitää säilyttää lomakuvia ja striimata videoita.

Ratkaisu? Lisää voimalaitoksia? Padoista puhumattakaan?

Tiede on työstänyt jotain paljon kiinnostavampaa.

DNA: alkuperäinen tallennusmediumi

Tässä tulee mielenkiintoinen käänne.

Se molekyyli, joka sisältää kaikki ohjeet sinun rakentamiseesi — geenejä, jotka tekevät sinusta sinun — saattaa olla avain kaiken digitaalisen datan tallentamiseen.

DNA. Se juttu, jonka olet ehkä bongannut biologian tunneilta.

Tutkijat ovat laskeneet, että sama molekyyli voisi teoriassa tallentaa koko ihmiskunnan datan johonkin kengänlaatikon kokoiseen tilaan. Jotkut väittävät, että koko internet mahtuisi kahvimukiin.

Tiedän, tiedän. Kuulostaa scifiltä. Mutta he ovat oikeasti tehneet sen. Ei vielä valtavassa mittakaavassa, mutta periaate toimii.

1980-luvulla tutkijat alkoivat kokeilla viestien tallentamista DNA:han. Pieniä viestejä, mutta se toimi. Vuonna 2013 hypättiin jo lähes megatavuun — tekstiä, kuvia, ääntä. Ja viime vuonna Library of Congress myönsi rahoituksen gigatavun datan kirjoittamiseen DNA:han.

Tämä ei ole enää teoriaa. Se on totta.

Miksi tämä oikeasti järkeilee

Miksi ihmeessä tallentaisimme dataa DNA:han? Eikö perinteiset kiintolevyt riitä?

Ei oikeastaan.

Tavallinen kiintolevy kestää ehkä viisi vuotta ennen ongelmia. USB-tikut? Korkeintaan kymmenen vuotta onnella. Isot varmuuskopionauhastot? Suunniteltu kestämään 10-30 vuotta.

DNA on toinen juttu.

Tutkijat ovat onnistuneet lukemaan geneettistä materiaalia fossiileista, jotka ovat tuhansia vuosia vanhoja. Jotkut arviot sanovat, että DNA voi säilyä luettavana satojatuhansia vuosia — tai pidempäänkin. Olemme kehittyneet tämän molekyylin rinnalla. Emme unohda, miten sitä luetaan.

Vertaa vaikka siihen vanhaan diskettilevyyn lapsuudenkammoissasi. Muistatko ne? Yritä löytää laite, jolla sen lukee. Digitaaliset formaatit vanhentuvat koko ajan. DNA-tallennus? Teknologia, joka on aina oleellinen, kunhan elämää on maan päällä.

Ja tämä on se juttu: DNA-tallennus ei käytännössä tarvitse energiaa yhtään mitään datan kirjoittamisen jälkeen.

"Kun DNA-polymeeri valmistetaan, se ei kuluta energiaa," selitti eräs MIT:n tutkija. Sitä voi säilyttää huoneenlämmössä. Ei hurisevia palvelimia, ei valtavia jäähdytysjärjestelmiä, ei miljardien sähkölaskua pelkän datan pyörittämiseen.

Ei pieni parannus. Täydellinen paradigman muutos.

Koppa (aina sellainen on)

Älä innostu vielä liikaa, sillä haasteita on oikeasti.

Tällä hetkellä datan kirjoittaminen DNA:han on posketonta kallista. Hinnoittelu on useimmille organisaatioille mahdoton. Teknologia tarvitsee läpimurtoja, ennen kuin se on arkikäytössä.

Mutta hinnat ovat laskeneet. Ja tutkijat uskovat laskun jatkuvan. Eräs asiantuntija totesi suoraviivaisesti: "Ei epäilystäkään, hinta tulee laskemaan."

Ei pelkkää toiveajattelua. Katso DNA-sekvensoinnin hinnan kehitystä kahden vuosikymmenen aikana. Se mikä maksoi miljardeja, maksaa nyt satoja. Sama tapahtuu parhaillaan DNA-synteesille.

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä?

Olemme mielenkiintoisessa risteyksessä. Datanhalu on pohjaton, mutta nykyiset ratkaisut törmäävät fyysisiin ja ympäristöllisiin seiniin. Palvelinkeskukset eivät voi kasvaa loputtomasti — ei yksinkertaisesti riitä voimaa, vettä eikä tilaa.

DNA-tallennus ei korvaa USB-tikkujasi huomenna. Mutta suunta on selvä ja potentiaali valtava. Puhumme tallennusmediasta, joka on:

• Äärimmäisen tiheä (kahvimukit, ei jalkapallokentät)
• Pitkäikäinen (vuosisadat, mahdollisesti vuosituhannet)
• Energiatehokas (käytännössä nolla kirjoittamisen jälkeen)
• Tulevaisuudenkestävä (täytyy aina lukea DNA:ta)

Jos tutkijat saavat kustannusongelman ratkaistua — ja uskon sen tapahtuvan — saatamme katsoa palvelinkeskusten loppua nykyisessä muodossaan. Kuvittele arkistointia, joka kestää ikuisesti, ei tarvitse virtaa ja mahtuu pieneen huoneeseen valtavan kompleksin sijaan.

Ei scifiä. Sitä tämä teknologia on menossa.

Seuraavan kerran kun joku sanoo, että digitaalinen tila loppuu, muistuta häntä, että elämä itse ratkaisi tämän ongelman miljardeja vuosia sitten. Meidän täytyy vain oppia se.