Tidskapsler er en sjov og æresfuld måde at bevare fortidens stykker på. I de fleste tilfælde inkluderer de fotografier, mindesmærker og andre ting af personlig værdi, ting, der giver kommende generationer en fornemmelse af, hvordan livet var før i tiden. Men hvad nu hvis vi agter at bevare minderne og oplevelserne fra en hel art i tusinder af år? Hvad ville vi vælge at egern væk da, og hvor ville det placeres?
Det var netop hvad forskere fra Molecular Information Systems Lab ved University of Washington (UW) og Microsoft havde i tankerne, da de annoncerede deres #MemoriesInDNA-projekt. Dette projekt opfordrer folk til at indsende fotos, der vil blive kodet i DNA og gemt i årtusinder. Og takket være et nyt partnerskab med Arch Mission Foundation, sendes denne kapsel til Månen i 2020!
Projektlederne forsøger at inkludere 10.000 originale fotografier og den fulde tekst af 20 vigtige bøger (blandt andre genstande) i dette arkiv, som derefter opbevares i syntetisk DNA og stilles til rådighed for forskere over hele verden. Dette DNA leveres af Twist Bioscience, et San Fransisco-baseret firma, der skaber syntetisk DNA til kommercielle partnere til at udføre bioteknologisk forskning.
Deltagerne opfordres også til at dele dem på sociale medier med hashtaggen #MemoriesInDNA og inkludere en historie om, hvorfor billedet er vigtigt for dem. Som Luis Ceze, en professor i UWs Paul G. Allen School for Computer Science & Engineering, sagde om projektet, da det først blev annonceret:
”Det er din tur til at vise os, hvad der skal bevares i DNA for evigt. Vi ønsker, at folk skal gå ud og tage et billede af noget, de vil have, at verden skal huske - det er en sjov mulighed for at sende en besked til kommende generationer og hjælpe vores forskning i processen. ”
Sammenlignet med datacentre, der kræver hektar jord og betydelig elektricitet for at kunne køre, tilbyder DNA et middel til lagring af data i molekylær skala. Dette giver mulighed for datalagring, der er flere størrelsesordener tættere, millioner gange mere kompakt og holder meget længere end konventionelle metoder.
Den grundlæggende proces involverer konvertering af strenge af nul og nul i digitale data til de fire grundlæggende byggesten af DNA-sekvenser - adenin, guanin, cytosin og thymin. Projektsamlingen inkluderer nu mere end 3.000 billeder, der består af fysiske fotografier, digitale fotografier og sider, der er gemt som analog mikrofiche på tynde nikkelark.
”Med DNA spikrer naturen virkelig informationslagring i molekylær skala,” sagde Ceze. ”Vores mål hos MISL er at undersøge, hvordan man bygger revolutionerende systemer omkring det. 'Memories in DNA' giver alle en mulighed for at deltage og en måde at bevare dyrebare minder. Og nu ud over planeten Jorden! Vi er beæret over at være en del af dette utrolige projekt. ”
Naturligvis er der spørgsmålet om, hvordan dette DNA-arkiv vil blive afskærmet, når det er på Månen, hvor det vil være uden for Jordens beskyttende magnetfelt. Det er velkendt, at kosmiske stråler er skadelige for DNA, hvilket kan føre til øgede risici for kræft blandt astronauter. I tilfælde af arkivet kunne kosmiske stråler nedbryde DNA-strengene og gøre dem uleselige.
For at tackle dette har Ceze og hans team arbejdet med metoder til at sikre, at al information stadig kan afkodes, selvom nogle af DNA'erne forringes. Den første metode, kendt som fysisk redundans, involverer at tilføje flere kopier (måske endda milliarder) af hver DNA-streng til arkivet for at redegøre for nedbrydning over tid.
Den anden metode, kendt som logisk redundans, blev udviklet Ceze og andre medlemmer af UWs Paul G. Allen School of Computer Science ved hjælp af Microsoft. Denne metode involverer vedhæftning af oplysninger om dataene i selve DNA'et. På denne måde, selvom alle kopier af en DNA-streng mangler, vil forskerne stadig kunne sammensætte det, der gik tabt.
Projektet blev først annonceret tilbage i januar 2018, og University of Washington og Microsoft har siden indgået et partnerskab med Arch Mission Foundation. Denne Texas-baserede non-profit er dedikeret til at skabe arkiver ved hjælp af forskellige metoder til datalagring, som vil være i stand til at overleve i lange perioder i rummet eller fjerntliggende steder rundt om i verden (dvs. huler, under vand, underjordisk osv.).
”Microsofts mission er at styrke enhver person og enhver organisation på planeten til at opnå mere,” sagde Karin Strauss, seniorforsker hos Microsoft. ”Samarbejde med Arch Mission Foundation om Lunar Library er en naturlig udvidelse af denne mission ud over planetariske grænser. Med dette samarbejde viser vi værdien af menneskelig viden og den utrolige tæthed opnået ved lagring af digital information i DNA. Dette arbejde med Arch fortsætter med at skubbe grænserne for hvad der er muligt på stadig mere spændende måder og bemærkelsesværdige retninger. ”
Ved at udnytte fremskridtene inden for datalagring og stigningen i den kommercielle luftfartsindustri er Arch Mission Foundation dedikeret til løbende at bevare og formidle menneskehedens vigtigste viden. Ved at opbevare dem i rummet håber AMF, at deres arkiver (kendt som Arch Libraries) vil være de længstvarende optegnelser over menneskelig civilisation nogensinde er skabt.
Tidligere i år annoncerede fonden oprettelsen af Lunar-biblioteket, der vil placere Wikipedia og anden arkivinformation om månen i 2020. Dette arkiv vil nu indeholde #MemoriesInDNA-arkivet og vil være den største mængde data, der nogensinde er skrevet til syntetisk DNA . Som Nova Spivack, medstifter af Arch Mission Foundation, sagde i en nylig pressemeddelelse fra virksomheden:
”Vi sigter mod at bygge det største bibliotek i DNA nogensinde - og det vil fortsat blive større, når vores kapacitet vokser mod petabyte skala i fremtiden. Vi er stolte over, at denne tilføjelse til Lunar-biblioteket - vores første specielle samling - bygger på vores mission om at bevare data ved at beskytte både klassiske værker og dyrebare minder. Disse data er en spændende begyndelse på vores specielle samlinger i Lunar Library og en værdifuld fortsættelse af Arch's mission for at føre nye grænser for bevarelse af data. "
Hvis de, der finder biblioteket ikke har den nødvendige teknologi til at få adgang til det, vil Arch Mission inkludere instruktioner om, hvordan man sekventerer DNA og henter informationen deri. Med dette nye partnerskab på plads arbejder UW-teamet hårdt for at færdigbehandle alle deres emballage- og opbevaringsplaner og overholde 2020-fristen.
Som Karin Strauss, en seniorforsker hos Microsoft og en UW-associeret lektor i datalogi og teknik, udtrykte:
”Vi er stolte over, at dette partnerskab med Arch fortsætter med at skubbe grænserne for hvad der er muligt på stadig mere spændende måder og bemærkelsesværdige retninger. Dette er et utroligt spændende projekt, og vi har et stort tværfagligt team, der arbejder med det: kodning af teoretikere, computerarkitekter, ingeniører og molekylærbiologer, der alle sammen samles for at gøre denne nye teknologi til virkelighed. ”
Interessant nok er Lunar-biblioteket ikke det første arkiv, der lanceres i rummet. Tilbage i februar samarbejdede Arch Mission Foundation med SpaceX for at lancere Solbiblioteket, en datakrystall indeholdende Isaac Asimovs Foundation Trilogy, der vil omgå solen i milliarder af år. I fremtiden håber de at sende Arch Libraries til Low-Earth Orbit og forskellige steder rundt om i verden, derefter videre til Mars og i hele solsystemet.
Hvem ved? En dag kan menneskeheden blive en multiplanetær art og afdække utallige tidskapsler, der vidner om, hvordan livet var i det 21. århundrede. Eller måske vil vores DNA-arkiver være som Voyager Golden Record, og til sidst finde vej ind i hænderne på en udenlandsk intelligens. Uanset hvad vil de kommende generationer, der forhåbentlig afslører disse arkiver, helt sikkert blive fascineret af, hvad de finder!
For mere information om #MemoriesInDNA-projektet, besøg projektets websted eller e-mail [e-mail-beskyttet].
