Tidskapslar är ett roligt och hävdvunnet sätt att bevara delar av det förflutna. I de flesta fall inkluderar de fotografier, minnen och andra föremål av personligt värde, saker som ger framtida generationer en känsla av hur livet var förr. Men tänk om vi tänker bevara minnen och upplevelser av en hel art i tusentals år? Vad skulle vi välja att ekorre bort då, och var skulle det placeras?
Det är precis vad forskare från Molecular Information Systems Lab vid University of Washington (UW) och Microsoft hade i åtanke när de tillkännagav sina #MemoriesInDNA-projekt . Detta projekt inbjuder människor att skicka in foton som kommer att kodas i DNA och lagras i årtusenden. Och tack vare ett nytt partnerskap med Arch Mission Foundation , den här kapseln kommer att skickas till månen 2020!
Projektledarna försöker inkludera 10 000 originalfotografier och hela texten från 20 viktiga böcker (bland annat) i detta arkiv, som sedan kommer att lagras i syntetiskt DNA och göras tillgängligt för forskare över hela världen. Detta DNA kommer att tillhandahållas av Twist Bioscience , ett San Fransisco-baserat företag som skapar syntetiskt DNA för kommersiella partners att genomföra bioteknologisk forskning.
Forskare vid Molecular Information Systems Lab planerar att tillhandahålla både #MemoriesInDNA-projektet och ett DNA-arkiv med e-böcker för detta uppdrag. Kredit: Dennis Wise/University of Washington
Deltagarna uppmuntras också att dela dem på sociala medier med hashtaggen #MemoriesInDNA och inkludera en berättelse om varför bilden är viktig för dem. Som Luis Ceze , en professor vid UW:s Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, sa om projektet när det var först tillkännagavs :
'Det är din tur att visa oss vad som bör bevaras i DNA för alltid. Vi vill att folk ska gå ut och ta en bild av något som de vill att världen ska komma ihåg – det är ett roligt tillfälle att skicka ett budskap till framtida generationer och hjälpa vår forskning i processen.”
Jämfört med datacenter, som kräver tunnland mark och betydande elektricitet för att fortsätta fungera, erbjuder DNA ett sätt att lagra data i molekylär skala. Detta möjliggör datalagring som är flera storleksordningar tätare, miljontals gånger mer kompakt och som håller mycket längre än konventionella metoder.
Den grundläggande processen innebär att strängar av ettor och nollor i digital data omvandlas till de fyra grundläggande byggstenarna i DNA-sekvenser - adenin, guanin, cytosin och tymin. Projektsamlingen omfattar nu mer än 3 000 bilder, bestående av fysiska fotografier, digitala fotografier och sidor lagrade som analoga mikrofiche på tunna nickelark.
Forskare vid Molecular Information Systems Lab planerar att tillhandahålla både #MemoriesInDNA-projektet och ett DNA-arkiv med e-böcker för detta uppdrag. Kredit: Dennis Wise/University of Washington
'Med DNA spikade naturen verkligen informationslagring i molekylär skala,' sa Ceze. 'Vårt mål på MISL är att utforska hur man bygger revolutionerande system runt det. ’Minnen i DNA’ ger alla en möjlighet att delta och ett sätt att bevara omhuldade minnen. Och nu bortom planeten Jorden! Vi är hedrade att få vara en del av detta otroliga projekt.”
Naturligtvis finns det frågan om hur detta DNA-arkiv kommer att skyddas när det väl är på månen, där det kommer att vara bortom jordens skyddande magnetfält. Det är välkänt att kosmisk strålning är skadlig för DNA, vilket kan leda till ökade risker för cancer bland astronauter. När det gäller arkivet kan kosmiska strålar bryta upp DNA-strängarna och göra dem oläsliga.
För att komma till rätta med detta har Ceze och hans team arbetat med metoder för att säkerställa att all information fortfarande kan avkodas även om en del av DNA:t bryts ned. Den första metoden, känd som fysisk redundans, innebär att man lägger till flera kopior (kanske till och med miljarder) av varje DNA-sträng till arkivet för att ta hänsyn till nedbrytning över tiden.
Den andra metoden, känd som logisk redundans , utvecklades Ceze och andra medlemmar av UW:s Paul G. Allen School of Computer Science med hjälp av Microsoft. Denna metod innebär att man bifogar information om data i själva DNA:t. På så sätt, även om alla kopior av en DNA-sträng försvinner, kommer forskarna fortfarande att kunna pussla ihop det som gick förlorat.
Projektet tillkännagavs först igen januari 2018 , och University of Washington och Microsoft har sedan dess ingått ett partnerskap med Arch Mission Foundation . Denna Texas-baserade ideella organisation är dedikerad till att skapa arkiv med hjälp av olika metoder för datalagring som kommer att kunna överleva under långa tidsperioder i rymden eller avlägsna platser runt om i världen (d.v.s. grottor, under vattnet, under jorden etc.).
'Microsofts uppdrag är att ge varje person och varje organisation på planeten möjlighet att uppnå mer', säger Karin Strauss, seniorforskare på Microsoft. 'Att samarbeta med Arch Mission Foundation på Lunar Library är en naturlig förlängning av det uppdraget bortom planetens gränser. Med detta samarbete visar vi värdet av mänsklig kunskap och den otroliga täthet som uppnås med att lagra digital information i DNA. Detta arbete med Arch fortsätter att tänja på gränserna för vad som är möjligt på allt mer spännande sätt och anmärkningsvärda riktningar.'
Genom att utnyttja framsteg inom datalagring och framväxten av den kommersiella flygindustrin, är Arch Mission Foundation dedikerade till att kontinuerligt bevara och sprida mänsklighetens viktigaste kunskap. Genom att förvara dem i rymden hoppas AMF att deras arkiv (känd som Arch Libraries) kommer att vara de längsta varaktiga uppgifterna om mänsklig civilisation som någonsin skapats.
Tidigare i år tillkännagav stiftelsen skapandet av Lunar Library , som kommer att placera Wikipedia och annan arkivinformation om månen år 2020. Detta arkiv kommer nu att omfatta #MemoriesInDNA-arkivet och kommer att vara den största mängden data som någonsin skrivits in i syntetiskt DNA. Som Nova Spivack, en av grundarna av Arch Mission Foundation, sa i ett nyligen bolag pressmeddelande :
'Vi siktar på att bygga det största biblioteket inom DNA någonsin – och det kommer att fortsätta att bli större när vår kapacitet växer mot petabyte-skala i framtiden. Vi är stolta över att detta tillägg till Lunar Library – vår första specialsamling – bygger på vårt uppdrag att bevara data genom att skydda både klassiska verk och värdefulla minnen. Dessa data är en spännande början på våra Lunar Library Special Collections och en värdefull fortsättning på Archs uppdrag att leda nya gränser för databevarande.'
En bild av månen (överst till höger) som ingår i #MemoriesInDNA-projektet. Kredit: University of Washington/#MemoriesInDNA
Om de som hittar biblioteket inte har den nödvändiga teknologin för att komma åt det, kommer Arch Mission att inkludera instruktioner om hur man sekvenserar DNA och skaffar informationen däri. Med detta nya partnerskap på plats, arbetar UW-teamet hårt för att slutföra alla sina förpacknings- och lagringsplaner och uppfylla deadline 2020.
Som Karin Strauss, senior forskare vid Microsoft och en UW-docent i datavetenskap och teknik, uttryckt :
'Vi är stolta över att detta partnerskap med Arch fortsätter att tänja på gränserna för vad som är möjligt på allt mer spännande sätt och anmärkningsvärda riktningar. Det här är ett otroligt spännande projekt och vi har ett fantastiskt tvärvetenskapligt team som arbetar med det: kodande teoretiker, datorarkitekter, ingenjörer och molekylärbiologer, som alla går samman för att göra denna nya teknik till verklighet.'
Intressant nog är Lunar Library inte det första arkivet som skjuts upp i rymden. Tillbaka in februari , samarbetade Arch Mission Foundation med SpaceX för att lansera Solar Library, en datakristall som innehåller Isaac Asimovs Foundation-trilogin som kommer att kretsa runt solen i miljarder år. I framtiden hoppas de kunna skicka Arch Libraries till Low-Earth Orbit och olika platser runt om i världen, sedan vidare till Mars och genom hela solsystemet.
Vem vet? En dag kan mänskligheten bli en multiplanetarisk art och upptäcka otaliga tidskapslar som vittnar om hur livet var på 2000-talet. Eller kanske kommer våra DNA-arkiv att vara som Voyager guldrekord , och så småningom hittar de i händerna på en utomjordisk intelligens. Hur som helst, de framtida generationerna som förhoppningsvis avslöjar dessa arkiv kommer säkerligen att bli fascinerade av vad de hittar!
För mer information om #MemoriesInDNA-projektet, besök projektets webbplats eller mejla [e-postskyddad] .
Vidare läsning: University of Washington , DIN (2) , Arch Mission Foundation , PR-webb
