डीएनएमा डाटा भण्डारण: सीमितता र विकल्पहरू

DNA मा डाटा भण्डारण गर्नाले ठूला डाटाबैंकहरूको आवश्यकतालाई हटाउन र डाटा भण्डारणको दीर्घकालीन जलवायु प्रभावहरू कम गर्न मद्दत गर्नेछ।

इनपुट, आउटपुट, प्रशोधन र डाटा भण्डारणमा बढ्दो दक्षताले टेक्नोलोजीमा नवाचारलाई सूचित गर्दछ।डाटा भण्डारण कुनै पनि प्राविधिक आविष्कारमा प्रमुख सक्षम आवश्यकताको रूपमा महत्त्वपूर्ण रहन्छ। एक बिन्दुमा, ब्लकचेन टेक्नोलोजीहरूले सुरक्षित डाटा भण्डारणको सन्दर्भमा सम्भाव्य समाधानहरू प्रस्ताव गरे। यद्यपि, ब्लकचेन टेक्नोलोजीहरूको गम्भीर जलवायु प्रभावहरूले यसको चमक गुमाएको छ।

डाटा 1950s देखि चुम्बकीय टेप को रील मा भण्डारण गरिएको छ। अन्य अभिनव उपायहरूले वैकल्पिक समाधानहरू प्रदान गरेका छन् जसले कम लागत र कम ठाउँ लिन्छन्।

डाटा 1950s देखि चुम्बकीय टेप को रील मा भण्डारण गरिएको छ। अन्य अभिनव उपायहरूले वैकल्पिक समाधानहरू प्रदान गरेका छन् जसले कम लागत र कम ठाउँ लिन्छन्। फलस्वरूप डाटा भण्डारण अपेक्षाकृत अपरिवर्तनीय भएको छ र यसको आधारको रूपमा बाइनरीहरू (० र १) प्रयोग गर्दछ। २०२१ सम्मको तथ्यांक जुन दिनानुदिन बढिरहेको छ। यस डाटालाई चुम्बकीय टेपमा भण्डारण गर्दा ठाउँ खपत हुन्छ। यति मात्र होइन, समयसँगै बिग्रन पनि सक्छ । प्रक्रियामा यसले धेरै जलवायु नियन्त्रण इन्धन चुम्बकीय टेप र धातुहरू नष्ट गर्दछ। डाटा हराउनबाट बच्न त्यस्ता स्रोतहरू नियमित रूपमा खपत गरिन्छ।

DNA मा डाटा भण्डारण

पछिल्लो दशकमा, बायोइन्जिनियरिङको क्षेत्रमा DNA को रूपमा डाटा भण्डारण गर्ने सम्भावनाहरूमा अनुसन्धान सुरु भयो। DNA राम्रोसँग अनुसन्धान गरिएको छ जसले बाइनरी कोड जस्तै संरचना प्रस्तुत गर्दछ। डीएनए बनाउने चार प्रकारका अणुहरू एडिनिन (ए), थाइमाइन (टी), गुआनिन (सी) र साइटोसिन (सी) हुन्। यी चार रसायनहरू सबै DNA कोडहरूको आधारभूत आधार हुन्। यसरी, तिनीहरूले पृथ्वीमा जीवन सृष्टिको लागि जग प्रदान गर्छन्। यी अणुहरूले बाइनरीको रूपमा एउटै आधार प्रस्तुत गर्दछ। यसैले, तिनीहरूले तपाईंलाई भण्डारणको विकल्प दिन्छन्।

सैद्धान्तिक रूपमा, यसको साइज फाइदाको कारण, डीएनएले संसारको सबै डाटालाई कफी कपको आकारको ढाँचामा भण्डारण गर्न सक्छ। चुम्बकीय टेप भण्डारण प्रणालीमा यसको प्रयोग यसका लागि चुम्बकीय टेप भण्डारण प्रणालीमा धेरै फुटबल मैदानहरूको ठाउँ चाहिन्छ। DNA भण्डारण हाल महँगो अभ्यास हो। यस एपिसोडमा, डीएनएबाट डाटा सङ्कलन गर्ने ठूलो प्रयास छ।

DNA अणुहरूको आकार र संरचनाले केवल A र T, र C र G बीचको जोडीलाई अनुमति दिन्छ। साथै तिनीहरू पूरक अनुक्रमहरूमा देखा पर्दछ, जसलाई वाटसन-क्रिक पूरकता भनिन्छ। यो जोडीले संकेत गर्छ कि जोडीको उपस्थितिले कुन जोडी पछ्याउनेछ भनेर सही रूपमा भविष्यवाणी गर्न सक्छ। तसर्थ, पुनर्निर्माणको समयमा पनि, बाइनरी कोडलाई जोडीमा र परिणामको रूपमा सही रूपमा पुन: उत्पादन गर्न सकिन्छ (डेटाको हानि बिना)।यस अन्तर्गत, जोडी गठनको आवश्यकता भनेको क्लोनिंग र प्रजननको समयमा डीएनए अनुक्रम भविष्यवाणी गर्न सकिन्छ। यस प्रक्रियामा प्रविष्ट गरिएको सिंथेटिक डीएनए डाटा सही रूपमा प्रतिलिपि गर्न सकिन्छ। फलस्वरूप डीएनए उच्च मर्मत लागत वा अभ्यास बिना व्यवस्थित गर्न सकिन्छ। यसलाई भौतिक रूपमा भरिएको प्रणाली आवश्यक छैन। यति मात्र होइन, DNA मा भण्डारण गरिएको डाटालाई नगण्य लागतमा सजिलै प्रतिलिपि गर्न सकिन्छ।यो DNA प्रतिकृतिको धेरै पुस्ताहरूमा डाटा हानि वा क्षति बिना गर्न सकिन्छ।

DNA भण्डारण अहिले एक महँगो अभ्यास हो। यस एपिसोडमा, डीएनएबाट डाटा सङ्कलन गर्न ठूलो लगानी आवश्यक छ। यद्यपि अभिलेखीय उद्देश्यका लागि यो प्रक्रियाले सम्भावित रूपमा लागत, ऊर्जा र समय बचत गर्दछ। यति मात्र होइन, नुनमा पर्याप्त मात्रामा भण्डारण गरेमा यसलाई दशकौंसम्म जोगाउन सकिन्छ।यस प्रक्रियामा, जलवायु नियन्त्रणसँग सम्बन्धित असीमित अभ्यासहरूको आवश्यकता छैन। साथै, यस प्रक्रियाद्वारा सुरक्षित गरिएको डाटा नियन्त्रित डाटा केन्द्रहरूमा भण्डारण गरिएका भन्दा लामो समयसम्म रहन्छ। उदाहरणका लागि, बिरुवाको बीउमा भण्डारण गरिएको डाटालाई तापक्रम नियन्त्रणको आवश्यकता पर्दैन। यसले लामो जीवन सुनिश्चित गर्दछ, साथै डाटाको हानि बिना सजिलो प्रतिकृति।

सीमितता र विकल्पहरू

डीएनए भण्डारण हरियो समाधान र प्राविधिक आविष्कारहरूको लागि एक ठूलो कदम हो। तर, यस प्रक्रियामा पनि केही त्रुटिहरू छन्। DNA संश्लेषण प्रणाली मुख्यतया जैव रसायन मा निर्भर गर्दछ। यो नयाँ प्रकारको नवीनता हो। यो प्रक्रिया कम खर्चिलो बनाउन आवश्यक छ। नियमित प्रयोगकर्ताहरूको लागि दैनिक समाधानको रूपमा उभर्न यो अझै लामो बाटो छ। यसका लागि ठूलो आर्थिक लगानी चाहिन्छ।यसका साथै डीएनएमा डाटा क्रमबद्ध गर्न र त्यसबाट डाटा निकाल्न पनि धेरै समय खर्चिन्छ । यी दुई कारणहरूका लागि, हालको सल्लाह अभिलेखीय उद्देश्यका लागि DNA भण्डारण प्रयोग गर्न वा नाजुक र संवेदनशील डेटा (जस्तै ब्लकचेन पासवर्डहरू) को ब्याकअपहरू सिर्जना गर्न हो।

DNA डेटा भण्डारणलाई प्राकृतिक रूपमा हुने DNA (जस्तै बिरुवाहरू) को लागि जलवायु नियन्त्रणको आवश्यकता पर्दैन, सिंथेटिक DNA लाई चिसो र गाढा भण्डारण चाहिन्छ।

यसले भण्डारण क्षेत्रहरूको समस्या ल्याउँछ (चुम्बकीय टेपको रूपमा) फेरि एक पटक। DNA-आधारित डाटा भण्डारण प्रायः परम्परागत इलेक्ट्रोनिक डाटाको ठाउँमा सुझाव दिइन्छ। यो सम्बन्धित स्थायित्व, कम लागत र ठाउँ आवश्यकताहरूको कारण हो। यद्यपि, कृत्रिम डीएनए र सूक्ष्मजीवहरूमा भण्डारण परिवर्तन र आनुवंशिक कोडिङ आवश्यक छ, त्यसैले वैकल्पिक दृष्टिकोणहरू सुझाव दिइएको छ। उदाहरणका लागि, बिरुवा वा सिंथेटिक डाटामा डाटा भण्डारण गर्नुको सट्टा, बीउहरूमा डाटा भण्डारण गर्न सल्लाह दिइन्छ।हाल, बिरुवाको बीउमा डाटा भण्डारण गर्नु डाटा भण्डारणको लागि सस्तो र सबैभन्दा दिगो समाधान हो। यति मात्र होइन, यी समाधानहरूले पहिले उल्लेख गरिएका सीमितताहरू पार गर्छन्। वास्तवमा स्रोतहरूको आफ्नै सुरक्षात्मक उपायहरू छन् र सिंथेटिक सुरक्षा बिना प्रचुर मात्रामा भण्डारण गर्न सकिन्छ।

यी कमजोरीहरूको बाबजुद, यस क्षेत्रमा भविष्यका वैकल्पिक आविष्कारहरूको कारण, धेरै कम्पनीहरूले यी सेवाहरू विगत पाँच वर्षमा बेच्न थालेका छन्।तिनीहरू प्राकृतिक रूपमा हुने DNA र सिंथेटिक DNA ढाँचाहरूमा डेटा भण्डारण गर्दैछन्।

डीएनए डाटा भण्डारणमा सरकारी लगानी

आणविक सूचना कार्यक्रम संयुक्त राज्य अमेरिका मा वर्ष 2017 मा घोषणा गरिएको थियो। यसले DNA-आधारित डाटा भण्डारणमा अनुसन्धानलाई वित्त पोषित गर्यो। अर्को समान कार्यक्रम – Molecular Information Storage Technology (MIST) 2018 ले पनि DNA भण्डारणको आकारलाई लेख्नको लागि प्रति दिन 1 TB र पढ्न/प्राप्त गर्नको लागि प्रति दिन 10 TB डाटा बढाउने लक्ष्य राखेको छ।युरोपेली संघमा पनि, युरोपेली बायोइन्फर्मेटिक्स इन्स्टिच्युटले २०१३ देखि यस क्षेत्रमा अनुसन्धानका लागि रकम प्राप्त गर्दै आएको छ।

जबकि DNA डाटा भण्डारण गर्ने अभ्यास छोटो अवधिमा दैनिक वा व्यावसायिक प्रयोगको लागि समाधान होइन, यसले रेकर्डहरूलाई पहिले भन्दा बढी टिकाउ बनाउन मद्दत गर्छ।अनुसन्धानका यी क्षेत्रहरूको सरकारी कोषले सुझाव दिन्छ कि प्राविधिक आविष्कारहरूले डाटा पढ्ने यन्त्रहरूको आविष्कार गर्न नेतृत्व गर्नेछ। तिनीहरूले आज भन्दा धेरै छिटो डाटा प्रक्रिया गर्न सक्षम हुनेछ। थप रूपमा, यी उपकरणहरूमा पुन: पहुँच र आपतकालीन बन्द क्षमताहरूको लागि प्रणाली हुनुपर्छ। तिनीहरूसँग विशेष उद्देश्यका लागि डिजाइन गरिएको DNA भण्डारण उपकरणहरू सञ्चालन गर्ने क्षमता पनि हुनुपर्छ।यी आविष्कारहरू DNA डाटा भण्डारणको लागि महत्वपूर्ण छन् र डाटा भण्डारण उद्योगलाई ठूलो प्रभाव पार्ने तयारीमा छन्।

जबकि DNA डाटा भण्डारण गर्ने अभ्यास छोटो अवधिमा दैनिक वा व्यावसायिक प्रयोगको लागि समाधान होइन, यसले रेकर्डहरूलाई पहिले भन्दा बढी टिकाउ बनाउन मद्दत गर्छ। यसका साथसाथै यसले जलवायु दक्षतातर्फ अघि बढ्न पनि सहयोगी साबित हुन्छ । प्राविधिक विकासका आधारभूत प्रश्नहरूको सामना गर्दा तिनीहरूले ठाउँ र अन्य स्रोतहरूको आर्थिक उपयोग पनि गर्छन्।

यो आविष्कार दैनिक प्रविधिको हिस्सा बन्नु अघि, यसलाई पहिले अभिलेख र बहीखाता अभ्यासहरूमा एकीकृत गर्नुपर्छ। यस तरिकाले विशाल डाटाबैंकहरू हटाउन सम्भव हुनेछ। यी गोदामहरूले अहिलेसम्म विश्वका सूचनाहरू भण्डार गर्दै आएका छन्। यति मात्र होइन, यस अभ्यासले अन्य धेरै महत्त्वपूर्ण मुद्दाहरू पनि समाधान गर्नेछ।डाटा भण्डारण र ब्लकचेन प्रविधिहरूले जलवायुमा प्रभाव पारेको हुनाले, माथिका आविष्कारहरूले दीर्घकालीन रूपमा डाटा केन्द्रहरूको आर्थिक र सामाजिक लागतहरू कम गर्नेछ।

(श्रविष्ठ अजय कुमार,१५ अप्रिल २०२३, orfonline.org)