நினைவக மரபணு (DNA data storage)

கட்டுரை ஒருபக்கம் இருக்கட்டும்‌. முதலில் இந்த காணொளியைக் காணுங்கள்.

கருப்பும் வெள்ளையுமாக இருக்கும் ஒரு காணொளி. அவ்வளவு தானே ! இந்த காணொளியில் என்ன சிறப்பு என்று கேட்கிறீர்களா ? இந்த காணொளி தான் சிறப்பே. இது செயற்கை மரபணுவில் (Synthetic DNA) சேமிக்கப்பட்ட முதல் காணொளி.

மேலும் இது, மனிதகுல பாரம்பரியத்தின் முக்கியமான வரலாற்றுப் பொருட்களை பாதுகாக்கும் யுனெஸ்கோவின் மெமரி ஆஃப் தி வேல்டு (UNESCO - Memory of the world) திட்டத்தின் கீழ் பரிந்துரைக்கப்பட்டது என்பது கூடுதல் தகவல்.

ஒரு காலத்தில் கற்கள், ஓலைச்சுவடியில் எழுதிக் கொண்டிருந்த மனித குலம் இன்று கைரேகையை விடச் சிறிதான மெமரி கார்டில் சேமிக்கும் அளவு முன்னேறி இருக்கிறோம் என்பது முற்றிலும் ஆச்சரியமான நிதர்சன உண்மை. நினைவக சேமிப்பின் அடுத்த பரிமாணம் தான் நினைவக மரபணு.

இயற்கை மரபணு :

மனித செயல்பாட்டிற்கு தேவையான அனைத்து தகவல்களும் மரபணுவில் சேமிக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு மனிதனின் கண்களின் நிறம், தோலின் நிறம், பரம்பரை நோய் என யாவும் மரபணுவின் அடிப்படையில் தான் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

நம் மரபணு நான்கு மூலக்கூறுகளால் ஆனது.
1. அடினைன் (Adenine) - A
2. குவானைன் (Guanine) - G
3. சைட்டோசின் (Cytosine) - C
4. தையமின் (Thymine) - T

மரபணுவில் உள்ள தகவல்களை A, G, C, T என்ற நான்கு எழுத்துகளைக் கொண்டு குறிப்பிடுகின்றனர். ஒரே ஒரு மரபணுவில் மட்டும் 3 மில்லியன் எழுத்துக்கள் உள்ளன. நம் உடலில் மொத்தம் 30 ட்ரில்லியன் செல்கள் உள்ளன.

நினைத்துப் பார்க்க முடிகிறதா ? நம் உடலுக்குள் மட்டும் நாம் எவ்வளவு தகவல்களை கொண்டுள்ளோம் என்பதை. இயற்கை பல பில்லியன் வருடங்களாக இதை உயிரினங்களுக்கு செய்து கொண்டிருக்கிறது. (யோவ் இயற்கை ! நிஜமாலுமே நீ கெத்துயா ! போயா ! 😍)

செயற்கை மரபணு :

நமக்குத் தான் தகவல் என்பது உரை, புகைப்படம், ஆடியோ, வீடியோ எனப் பல வகைப்படும். கணினிக்கு எல்லாமே இரண்டே இரண்டு தான்.
பூஜ்ஜியம் மற்றும் ஒன்று. (0's and 1's)

ஒரு வீடியோவானது பூஜ்ஜியம் மற்றும் ஒன்றாக கணினியில் சேமிக்கப்படுகிறது. அதே போல் கணினியின் பூஜ்ஜியம் மற்றும் ஒன்றானது A, G, C, T என நான்கு எழுத்துக்களாக செயற்கை மரபணுவில் சேமிக்கப்படுகிறது. தேவைப்படும் பொழுது மீண்டும் இவை பூஜ்ஜியம் மற்றும் ஒன்றாக டிகோட் (Decode) செய்யப்படுகின்றன.

• A - 00
• T - 01
• C - 10
• G - 11

உதாரணமாக,
11 00 01 01 00 10 00 என்ற தகவலை எடுத்துக் கொள்வோம். இது செயற்கை மரபணுவில் G A T T A C A என சேமிக்கப்படுகிறது. தேவைப்படும் போது இவை மீண்டும் 11 00 01 01 00 10 00 ஆக டிகோட் செய்யப்படுகின்றன.

அடடே ஆச்சரியக்குறி :

செயற்கை மரபணு நினைவகம் முற்றிலுமாக வளர்ச்சி பெறும் பட்சத்தில்,

• 100 மில்லியன் அளவுள்ள உயர்தர வீடியோக்கள் யாவையும் (HD videos) பென்சில் மீதுள்ள ரப்பர் அளவுள்ள செயற்கை மரபணுவுக்குள் அடக்கிவிட முடியும்.

• இன்றைய இன்டர்நெட் உலகின் மொத்த தகவல் அளவு 700 எக்ஸா பைட் (Exa byte) என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. மொத்த இன்டர்நெட் தகவலையும் ஒரு செருப்பு வைக்கும் பெட்டிக்குள் அடக்கிவிட முடியும்.

ஏன் மரபணு நினைவகம் ?

இன்று நாம் பயன்படுத்தும் Hard disk-ல் இருந்து மெமரி கார்டு வரை அனைத்தும் யார் செய்த புண்ணியத்தாலோ ஒரு பத்து வருடங்கள் உயிர்ப்புடன் இருப்பதாக வைத்துக் கொள்ளுங்கள். அதன் பின்பு ???


கொஞ்சம் வரலாறு :

2012-ம் ஆண்டு இங்கிலாந்து விஞ்ஞானிகள் 739 KB அளவுள்ள தகவல்களை செயற்கை மரபணுவில் சேமித்து சாதனை புரிந்தனர். இதில் ஷேக்ஸ்பியரின் கவிதைகளும் மார்டின் லூதர் கிங்கின் ' I have a dream ' உரையின் 26 நொடி ஆடியோவும் அடக்கம்.

2016-ம் ஆண்டு மைக்ரோசாப்ட் மற்றும் வாஷிங்கிடன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இணைந்து 200 MB அளவுள்ள தகவல்களை செயற்கை மரபணுவில் சேமித்து புதிய சாதனை புரிந்தனர்.
இதில் மனித உரிமைகள் பற்றிய உலகப் பிரகடனமும் (Universal Declaration of Human Rights), OK Go ராக் பேண்டின் 'This too shall pass' என்ற வீடியோவும் அடக்கம்.

நிறைகள் :

• மரபணுவின் ஆயுட்காலம் 1000 ஆண்டுகள். ஒரு முறை சேமித்தால் போதும். நாம் இறந்த பின்னும் நாம் சேமித்து வைத்த தகவல்கள் உயிர் வாழும்.

• மரபணுவில் தகவல்களை சேமிக்க மின்சாரம் தேவை இல்லை.

• முக்கியமாக அதிகளவு இடத்தை அடைத்துக் கொள்ளாது. 

• மரபணுவில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள தகவல்களை மீண்டும் பெற முடியும். Floppy disk போல் காலாவதி ஆவதற்கான வாய்ப்பு மிக மிகக் குறைவு. மரபணுவை படிப்பதற்கான வசதி எப்போதுமே இருக்கும். ஏனெனில் நாம் மரபணுவால் ஆனவர்கள் 😉

குறைகள் :

• இப்போதைக்கு செயற்கை மரபணுவில் தகவல்களை சேமிப்பதற்கும் படிப்பதற்கும் ஆகும் செலவு அதிகம். ஆனால் இரு வருடங்களுக்கு ஒரு முறை இதன் விலை குறைவதாக கூறுகின்றனர். (இப்போதைக்கு எவ்ளோவாம் ? ஆயிரம் டாலராமாம் !!!)

• இதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள தகவல்களை மீண்டும் பெறவதற்கு எடுத்துக் கொள்ளும் காலம் அதிகம். ஒரு நாளில் இருந்து இரு நாள்கள் வரை ஆகலாம் என்று கூறுகின்றனர். இதுவும் படிப்படியாக குறையும் என்று நம்புவோமாக.

கட்டுரை முடிஞ்சது.
போடுங்கய்யா அந்த பாட்டை....

மெமரியில் குமரியை தனிச்சிறை பிடித்தேன் 🎶🎶🎶...