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Stocker nos données dans de l'ADN - revolution4.org

Stocker nos données dans de l’ADN

Stocker nos données dans de l'ADN

La quantité de données que nous produisons croît de manière exponentielle et double actuellement chaque année. Nous produisons chaque année autant de données que dans toute l’histoire de l’humanité jusqu’à la fin de l’année précédente . Un tel volume d’informations pose un réel problème de stockage, tant par la taille des data centers que de l’énergie nécessaire à les alimenter. Une des solutions à cette problématique serait de stocker une partie de nos données dans de l’ADN.

La courbe de croissance de la production de données n’est pas prête fléchir, bien au contraire, elle devrait encore s’accentuer. L’explosion annoncée des objets connectés, le déploiement d’internet aux personnes qui ne l’ont pas encore, l’arrivée de la 5G, sont quelques-unes des nombreuses évolutions technologiques qui devraient contribuer encore à l’accélération de cette inflation en besoins de stockage.

Nous pourrions utiliser de l’ADN pour stocker des données

De nombreux chercheurs travaillent sur le moyen de répondre à cette demande. Parmi les pistes étudiées, plusieurs mènent au stockage de données dans des brins d’ADN.

Pour rappel, l’ADN a pour fonction de stocker, transporter et transmettre l’information, en l’occurrence le patrimoine génétique (génome). Cette information est stockée grâce à des paires de nucléotides : adénine (A), cytosine (C), guanine (G) et thymine (T). L’ensemble de l’information est donc représenté par une séquence composée de ces quatre lettres. L’idée des chercheurs est donc d’utiliser de l’ADN de synthèse, non pas pour stocker un patrimoine génétique, mais pour des données en très grande quantité.

Problème de fiabilité

L’idée semble séduisante, mais a révélé quelques difficultés. Jusqu’il y a peu de temps, le principal problème résidait dans la fiabilité de la retranscription. En effet, des erreurs pouvaient survenir tant dans le stockage que dans la lecture des informations. Pour les fiabiliser, les chercheurs ont imaginé d’intégrer dans leurs calculs une marge d’erreur tolérable. Tous les tests effectués ont montré que cette technologie fonctionnait parfaitement. Les chercheurs ont également inséré eux-mêmes des erreurs, voire supprimé des séquences d’ADN dans leurs essais. A chaque fois, l’information a pu être restaurée.

Une équipe de scientifiques a atteint il y a quelques mois un volume théorique record de 215 pétaoctets par gramme d’ADN ( 1 pétaoctet représentant 1’000 téraoctets).

Les avantages

Les avantages théoriques de cette technologie sont nombreux et expliquent les recherches faites dans le domaine. Le rapport quantité de données/volume nécessaire au stockage représente déjà un atout certain comparativement aux techniques utilisées actuellement. Toutefois, le principal intérêt réside dans le fait que l’ADN se conserve durant des milliers d’années sans devoir recourir à des centres de données extrêmement coûteux tant à construire qu’à exploiter ensuite. De plus, la résistance de l’ADN permettrait un nombre virtuellement illimité de lectures.

Qu’attendons-nous pour utiliser à grande échelle cette technologie si prometteuse? Il y a encore plusieurs limites qui doivent être franchies avant d’envisager une utilisation autre qu’expérimentale. Cette technologie est à l’heure actuelle coûteuse et longue à mettre en œuvre.

Microsoft à récemment enregistré 215 Mo de données sur un tel support. Pour cela, les chercheurs de la firme de Redmond ont utilisé plus de 13 millions de brins d’ADN. Le coût de cette opération se serait élevé à 800’000 dollars, soit environ 3’700 dollars le Mo. Un tel tarif prohibitif comparativement aux supports traditionnels. Il faut également compter environ une demi-journée pour encoder 1 Mo de donnée sur de l’ADN. Nous sommes encore bien loin des vitesses d’écriture sur les disques durs que nous utilisons au quotidien.

Quel avenir

Rappelons qu’il s’agit actuellement d’une technologie expérimentale. De nombreux progrès devraient être réalisés avant qu’elle soit un jour industrialisée. Dans le cas où l’ADN devait devenir une technique porteuse, il est évident que les coûts baisseraient immanquablement. Les équipes de Microsoft estiment le coût de stockage par un facteur de  10’000, soit environ 40 centimes le MO, le stockage sur ADN pourrait être massivement plébiscité. Ceci même si cela resterait beaucoup plus cher que les supports actuellement utilisés.

Les limites de vitesse d’enregistrement seront certainement plus complexes à dépasser. Toutefois, selon l’usage que l’on ferait de ce type d’enregistrements, cela pourrait ne pas représenter un problème.

En effet, ce n’est pas parce que l’ADN est considéré comme moyen de stockage que l’on doit envisager son arrivée dans les ordinateurs ou les appareils mobiles que nous utilisons quotidiennement. Nous pourrions ainsi imaginer des banques de stockage spécialisées dans la préservation à très long terme, un domaine dans lequel l’ADN aurait tout son sens.

Parmi les équipes les plus avancées dans la recherche, Microsoft évoque l’idée de construire et commercialiser une machine pouvant écrire et lire des données sur de l’ADN. Une telle machine pourrait voir le jour d’ici quelques années.

Deep Purple et Miles Davis sur un brin d’ADN

Twist Bioscience, une start-up spécialisée dans l’ADN synthétique a décidé de démontrer son savoir en conservant  Smoke On The Water de Deep Purple et Tutu de Miles Davis, deux titres mythiques enregistrés dans le cadre du Montreux Jazz Festival, sur une quantité d’ADN plus petite qu’un grain de sable. Pour définitivement nous convaincre du peu de volume nécessaire à l’enregistrement de données sur ce support, il ne faudrait qu’un grain de riz pour conserver l’intégralité des enregistrements effectués depuis la création en 1967 du Montreux Jazz Festival. Cela permettrait de conserver quasiment éternellement ces instants musicaux qui font partie de l’histoire.

Charles-Emmanuel Deppierraz

Quelle est et quelle sera notre place à travers la révolution que nous vivons et que surtout nous nous apprêtons à vivre dans les années à venir? Convaincu comme de nombreux experts que la 4ème révolution industrielle provoquera de nombreux changements économiques et sociaux, Charles-Emmanuel Deppierraz à décidé de créer Revolution4, le premier média dédié à ce sujet. Revolution4 a pour objectif d'informer et sensibiliser les personnes qui se sentent concernées par leur avenir. Persuadé que la formation, le développement personnel et un regard objectif, mais également critique alimenté par une information et une observation régulière des mutations à venir, sont certaines des clés qui pourraient permettre de construire notre avenir et aborder ce dernier dans les meilleures conditions possibles.

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