भविष्य  का डेटा भंडारण डीएनए पद्धति पर

• भंडारण की वर्तमान पद्धति भी बदल जाएगी

• डीएनए कोड में संग्रहित किया जाएगा आंकड़ा

• इसकी त्रुटियों को अब दूर किया जा चुका है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः कंप्यूटर के जगत में पिछले तीन दशक में इतनी तेजी से बदलाव हुए हैं कि भंडारण  की क्षमता को और बेहतर बनाने की दिशा में निरंतर काम चल रहा है। प्रारंभिक दौर में सिर्फ एक छोटी सी फ्लॉपी से काम चल जाया करता था। दूसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों की हार्ड डिस्क से ज्यादा भंडारण क्षमता आज के मोबाइलों में होती है।

इसी अधिकाधिक भंडारण क्षमता की दिशा में पीसीआर तकनीक एक क्रांतिकारी कदम माना जा रहा है। डीएनए में डेटा संग्रहीत करना विज्ञान कथा जैसा लगता है, फिर भी यह निकट भविष्य में है। प्रोफ़ेसर टॉम डी ग्रीफ़ को उम्मीद है कि पहला डीएनए डेटा सेंटर पाँच से दस वर्षों के भीतर बनकर तैयार हो जाएगा।

डेटा को हार्ड ड्राइव में शून्य और एक के रूप में संग्रहीत नहीं किया जाएगा, लेकिन डीएनए बनाने वाले आधार के जोड़े में। ऐसा डाटा सेंटर आज की तुलना में कई गुना छोटे लैब का रूप ले लेगा। डी ग्रीफ पहले से ही यह सब देख सकते हैं। एक हिस्से में नई फाइलों को डीएनए सिंथेसिस के जरिए एनकोड किया जाएगा।

दूसरे भाग में कैप्सूल के बड़े क्षेत्र होंगे, प्रत्येक कैप्सूल एक फाइल के साथ पैक किया जाएगा। एक रोबोटिक आर्म एक कैप्सूल को हटा देगा, इसकी सामग्री को पढ़ेगा और इसे वापस रख देगा। हम सिंथेटिक डीएनए के बारे में बात कर रहे हैं। प्रयोगशाला में, डीएनए के कृत्रिम रूप से उत्पादित किस्में बनाने के लिए आधारों को एक निश्चित क्रम में एक साथ चिपका दिया जाता है।

फ़ाइलें और फ़ोटो जो वर्तमान में डेटा केंद्रों में संग्रहीत हैं, फिर उन्हें डीएनए में संग्रहीत किया जा सकता है। अभी के लिए, तकनीक केवल अभिलेखीय भंडारण के लिए उपयुक्त है। ऐसा इसलिए है क्योंकि संग्रहीत डेटा को पढ़ना बहुत महंगा है, इसलिए आप जितना संभव हो उतना कम डीएनए फाइलों से परामर्श करना चाहते हैं।

डीएनए में डेटा भंडारण कई फायदे प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, एक डीएनए फ़ाइल को अधिक कॉम्पैक्ट रूप से संग्रहीत किया जा सकता है, और डेटा का जीवनकाल भी कई गुना अधिक होता है। लेकिन शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह नई तकनीक बड़े, ऊर्जा-खपत वाले डेटा केंद्रों को अप्रचलित कर देती है। और इसकी सख्त जरूरत है, डी ग्रीफ ने चेतावनी दी, “क्योंकि तीन साल में, हम दुनिया भर में इतना डेटा उत्पन्न करेंगे कि हम इसका आधा स्टोर नहीं कर पाएंगे।

पीएचडी छात्र बास बोगल्स, माइक्रोसॉफ्ट और विश्वविद्यालय भागीदारों के एक समूह के साथ, डी ग्रीफ ने सिंथेटिक डीएनए स्केलेबल के साथ डेटा स्टोरेज के नवाचार को बनाने के लिए एक नई तकनीक विकसित की है। परिणाम आज नेचर नैनोटेक्नोलॉजी पत्रिका में प्रकाशित किए गए हैं। डी ग्रीफ टीयू आइंडहोवन में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग और इंस्टीट्यूट फॉर कॉम्प्लेक्स मॉलिक्यूलर सिस्टम्स (आईसीएमएस) में काम करते हैं और रेडबॉड यूनिवर्सिटी में विजिटिंग प्रोफेसर के रूप में काम करते हैं।

1980 के दशक में डेटा स्टोरेज के लिए डीएनए के स्ट्रैंड्स का उपयोग करने का विचार आया, लेकिन उस समय यह बहुत कठिन और महंगा था। यह तीन दशक बाद तकनीकी रूप से संभव हुआ, जब डीएनए संश्लेषण शुरू हुआ। जॉर्ज चर्च, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के एक आनुवंशिकीविद्, ने 2011 में इस विचार पर विस्तार से बताया।

तब से, संश्लेषण और डेटा पढ़ना तेजी से सस्ता हो गया है, अंत में प्रौद्योगिकी को बाजार में लाया गया है। हाल के वर्षों में, डी ग्रीफ और उनके समूह ने मुख्य रूप से संग्रहीत डेटा को पढ़ने पर ध्यान दिया है। फिलहाल, यह इस नई तकनीक के सामने सबसे बड़ी समस्या है। इसके लिए वर्तमान में उपयोग की जाने वाली पीसीआर विधि, जिसे ‘रैंडम एक्सेस’ कहा जाता है, अत्यधिक त्रुटि-प्रवण है।

इसलिए आप एक समय में केवल एक फ़ाइल पढ़ सकते हैं और इसके अलावा, हर बार जब आप एक फ़ाइल पढ़ते हैं तो डेटा की गुणवत्ता बहुत अधिक बिगड़ जाती है। बिल्कुल स्केलेबल नहीं। पीसीआर (पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन) डीएनए के उस टुकड़े की लाखों प्रतियां बनाता है जिसकी आपको वांछित डीएनए कोड के साथ एक प्राइमर जोड़कर आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, लैब में कोरोना परीक्षण इस पर आधारित हैं: इतनी बार कॉपी करने पर आपकी नाक से कोरोनावायरस सामग्री की एक मामूली मात्रा का भी पता लगाया जा सकता है। लेकिन अगर आप एक साथ कई फाइलों को पढ़ना चाहते हैं, तो आपको एक ही समय में कई प्राइमर जोड़े अपना काम करने की जरूरत है।

यह नकल प्रक्रिया में कई त्रुटियां पैदा करता है। यहीं पर कैप्सूल चलन में आते हैं। डी ग्रीफ के समूह ने प्रोटीन और एक बहुलक का एक माइक्रोकैप्सूल विकसित किया और फिर प्रति कैप्सूल एक फाइल को लंगर डाला। 50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान में कैप्सूल खुद को सील कर देते हैं, जिससे पीसीआर प्रक्रिया प्रत्येक कैप्सूल में अलग से हो सकती है।

तब त्रुटि के लिए ज्यादा जगह नहीं है। डी ग्रीफ इसे ‘थर्मो-सीमित पीसीआर’ कहते हैं। लैब में, यह अब तक बिना किसी महत्वपूर्ण त्रुटि के 25 फाइलों को एक साथ पढ़ने में कामयाब रहा है। इससे उत्साहित शोधकर्ता अब भविष्य के डेटा संधारण के लिए इस तकनीक को आजमाने की तैयारी कर रहे हैं।