» «

כונן ביולוגי

כונן ביולוגי
האם בעתיד נוכל להפוך חיידקים לכונן קשיח?



הכונן הקשיח הוא טכנולוגיה משתנה שהולכת ומתקדמת לשכלול בלתי נתפס. אבל הוא מוגבל בנפח הנתונים שהוא מסוגל לשמור. האינפורמציה בעולם ממלאת כיום מעל 50 מיליארד כוננים קשיחים. מסתבר שאת כל המידע העצום הזה ניתן יהיה לדחוס בקלות לתוך 300 גרם של דנ"א!

היות ודנ"א הוא זיכרון ביולוגי ששורד מאות אלפי שנים, יש חוקרים שמבטיחים שאם נמתין עוד מעט, יתכן שנזכה לראות כוננים ביולוגיים (Biological drive) המבוססים על חיידקים שישמשו לאחסון מידע, בכמויות ובשרידות חסרי-תקדים. להמחשת היכולות של טכנולוגיה כזו - בשנת 2012 הצליחו באוניברסיטת הרווארד לאחסן 704TB של מידע בגרם אחד של DNA.

מדענים מבטיחים זה כמה שנים שחיידקי אי-קולי, אותם חיידקים שלרוב לא נרצה לפגוש בחומוס שלנו, יוכלו להיות, החזיקו חזק, הכונן הקשיח שלנו! - הרעיון הפשוט הוא להנדס גנטית את חיידקי האי-קולי, כך שיתאפשר "לרשום" ברצף הדנ"א של החיידקים את המידע הדיגיטלי שלנו, ממש כמו שמשתמשים כיום בכונן קשיח. אלא שבמקום 0 ו-1 כמו במדיה דיגיטלית, ישמשו אותנו לרישום נוקלאוטידים, שרשרות רצף של האותיות T A C ו-G שיש בדי אן איי של החיידקים הללו.

כמובן שלצורך כמויות המידע הנדרשות לנו ישמשו חיידקים רבים ולא אחד. על כל אחד מהם יירשם חלק זעיר במידע שנאגור עליו, כשביחד יוכלו טריליוני חיידקים להיות אמצעי איחסון עצום בנפח האחסון שלו, אך לא גדול בממדיו.

נוסף לכתיבת המידע על החיידקים, יש גם צורך ביכולות לקרוא לאחר מכן את הנתונים שנרשמו עליהם, כדי להשתמש בהם שוב. לפענוח הנתונים שאגרנו על חיידקי האי. קולי וכדי לעשות שימוש באותו מידע שנשמר על ה"דיסק החיידקי" המדהים הזה, יידרש פענוח הגנום של החיידקים והמרתו לאופן הסידור המקורי של הנתונים. זו לא משימה קלה, אך בהתחשב בכך שפענוח הגנום האנושי כבר הסתיים, יש סיכוי שעוד בחיינו נזכה לראות כונן חיידקי חי שכזה..

ב-2013 דיווח הוול סטריט ג'ורנל שמדענים הצליחו לאחסן בגדילי DNA הקלטה של "יש לי חלום", נאומו המפורסם של מרטין לותר קינג, כמו גם תמונה, מאמר מדעי ואת הטקסט של כל 154 הסונטות של שייקספיר. לאחר מכן הצליחו החוקרים לקרוא את המידע בחזרה, בדיוק שמתקרב ל-100%.


הנה האפשרות לאחסן מידע ב-DNA (מתורגם):

https://youtu.be/r8qWc9X4f6k


זו הטכנולוגיה שתאפשר שמירת נתונים על דנ"א של חיידקים:

https://youtu.be/_O-kLA3uEyA


כך יוכלו חיידקים לשמש לאיחסון מידע:

https://youtu.be/vJfcR6SQYmo


כוננים ביולוגיים הם מעבר לפינה:

https://youtu.be/dNtVWPaOzho


מיקרוסופט כבר שמרה קבצי מוסיקה על מחרוזות DNA:

https://youtu.be/kg1viD07H88


מדענים מספרים על המחקר בתחום:

https://youtu.be/BgOlfRcsowI


הפיתוחים הללו התחילו כבר לפני עשרות שנים:

https://youtu.be/FKdtmOjxiHw
כונן קשיח
כיצד פועלים הכוננים הקשיחים?



הכונן הקשיח הוא מתקן לאחסון מידע ממוחשב שעושה פעולות מהירות ביותר לשמירה או שחזור של מידע ששמר קודם. בתוך שניות הוא מסוגל לרשום את המידע על פני הכונן, מעין דיסקית מתכת שעליה נרשם המידע בביטים. המידע הזה מתורגם לקוד בינארי, בעל שני מצבים - 0 או 1.

מהירות הקריאה והכתיבה של הארד דיסק היא מהממת. עדיין ישנם כוננים קשיחים מהירים יותר וישנם פחות מהירים. הראש הקורא-כותב של הכונן הקשיח המכני עושה את הפעולות במהירות, אבל הוא עדיין ראש מכני ולוקח לו זמן. לעתים הוא גם נתקע ומתקלקל. במקרה כזה אנו עלולים לאבד את המידע שלנו כולו.

כיום ישנם כוננים קשיחים שהם בעצם זיכרון אחסון מהיר. הטכנולוגיה שעל פי הם פועלים נקראת SSD. היא דומה יותר לדיסק און קי או לזיכרון הפנימי שיש במחשב (RAM). מפני שהיא אינה מכנית, הסיכוי שלה להתקלקל הוא קטן הרבה יותר והשחיקה הרבה יותר איטית. מצד שני, כונני SSD הם עדיין יקרים מאד, אם כי, כדרכה של כל טכנולוגיה, בשנים הקרובות הם יהפכו יותר ויותר זולים.


כך פועל הכונן הקשיח:

https://youtu.be/wteUW2sL7bc


הנה הסבר מדהים ומוחשי:

https://youtu.be/5EclNHZ1Emg


ראו כמה מהר הוא עובד על פעולות כמו מחיקת תיקיה, העתקה והדבקה ועוד:

https://youtu.be/9eMWG3fwiEU


עוד הסבר:

https://youtu.be/kdmLvl1n82U


הנה כונני ה-SSD החדשים:

https://youtu.be/dX-1QKCvVRI


וכונני ה-HDD שמשלבים את הטוב שבשני הסוגים - המהירות של SSD והנפח של ה-HD:

https://youtu.be/hV7UBa-wDGc


הנה הכונן של העתיד שיהיה מורכב מ... דנ"א של חיידקים!

https://youtu.be/_O-kLA3uEyA


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.