Zeitkapseln sind eine unterhaltsame und altehrwürdige Möglichkeit, Stücke der Vergangenheit zu bewahren. In den meisten Fällen handelt es sich um Fotografien, Erinnerungsstücke und andere Gegenstände von persönlichem Wert, die zukünftigen Generationen ein Gefühl dafür geben, wie das Leben in der Vergangenheit war. Was aber, wenn wir die Erinnerungen und Erfahrungen einer ganzen Spezies über Jahrtausende hinweg bewahren wollen? Was würden wir dann wählen, um das Eichhörnchen wegzuwerfen, und wo würden wir es platzieren?
Genau das haben Forscher der Labor für molekulare Informationssysteme an der University of Washington (UW) und Microsoft im Sinn hatten, als sie ihre #MemoriesInDNA-Projekt . Dieses Projekt lädt Menschen ein, Fotos einzureichen, die in DNA verschlüsselt und für Jahrtausende gespeichert werden. Und dank einer neuen Partnerschaft mit dem Arch Mission Foundation , diese Kapsel wird 2020 zum Mond geschickt!
Die Projektleiter wollen in dieses Archiv 10.000 Originalfotos und den Volltext von 20 wichtigen Büchern (unter anderem) aufnehmen, die dann in synthetischer DNA gespeichert und Forschern weltweit zur Verfügung gestellt werden. Diese DNA wird bereitgestellt von Twist Bioscience , ein in San Francisco ansässiges Unternehmen, das synthetische DNA für kommerzielle Partner herstellt, um biotechnologische Forschung durchzuführen.
Forscher des Molecular Information Systems Lab planen, für diese Mission sowohl das #MemoriesInDNA-Projekt als auch ein DNA-Archiv mit E-Books bereitzustellen. Bildnachweis: Dennis Wise/Universität Washington
Die Teilnehmer werden auch ermutigt, sie in den sozialen Medien mit dem Hashtag #MemoriesInDNA zu teilen und eine Geschichte darüber hinzuzufügen, warum das Foto für sie wichtig ist. Wie Luis Ceze , ein Professor an der Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering der UW, sagte über das Projekt, als es fertig war zuerst angekündigt :
„Sie sind an der Reihe, uns zu zeigen, was für immer in der DNA erhalten bleiben sollte. Wir möchten, dass die Leute rausgehen und ein Foto von etwas machen, an das sich die Welt erinnern soll – es ist eine unterhaltsame Gelegenheit, eine Botschaft an zukünftige Generationen zu senden und unsere Forschung dabei zu unterstützen.“
Im Vergleich zu Rechenzentren, die für ihren Betrieb mehrere Hektar Land und beträchtlichen Strom benötigen, bietet DNA eine Möglichkeit, Daten auf molekularer Ebene zu speichern. Dies ermöglicht eine Datenspeicherung, die um mehrere Größenordnungen dichter, millionenfach kompakter und viel länger hält als herkömmliche Methoden.
Der grundlegende Prozess besteht darin, Folgen von Einsen und Nullen in digitalen Daten in die vier Grundbausteine der DNA-Sequenzen umzuwandeln – Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Die Projektsammlung umfasst jetzt mehr als 3.000 Bilder, bestehend aus physischen Fotografien, digitalen Fotografien und Seiten, die als analoge Mikrofiche auf dünnen Nickelplatten gespeichert sind.
Forscher des Molecular Information Systems Lab planen, für diese Mission sowohl das #MemoriesInDNA-Projekt als auch ein DNA-Archiv mit E-Books bereitzustellen. Bildnachweis: Dennis Wise/Universität Washington
„Mit DNA hat die Natur die Informationsspeicherung auf molekularer Ebene wirklich genagelt.“ genannt Ceze. „Unser Ziel bei MISL ist es, herauszufinden, wie revolutionäre Systeme darauf aufgebaut werden können. „Memories in DNA“ gibt jedem die Möglichkeit, sich zu beteiligen und wertvolle Erinnerungen zu bewahren. Und jetzt jenseits des Planeten Erde! Wir fühlen uns geehrt, Teil dieses unglaublichen Projekts zu sein.“
Natürlich stellt sich die Frage, wie dieses DNA-Archiv abgeschirmt wird, sobald es auf dem Mond ist, wo es sich außerhalb des schützenden Magnetfelds der Erde befindet. Kosmische Strahlung ist bekanntlich schädlich für die DNA, was bei Astronauten zu einem erhöhten Krebsrisiko führen kann. Im Fall des Archivs könnte die kosmische Strahlung die DNA-Stränge aufbrechen und sie unlesbar machen.
Um dies zu beheben, haben Ceze und sein Team an Methoden gearbeitet, die sicherstellen, dass alle Informationen auch dann noch entschlüsselt werden können, wenn ein Teil der DNA abgebaut wird. Die erste Methode, die als physische Redundanz bekannt ist, beinhaltet das Hinzufügen mehrerer Kopien (vielleicht sogar Milliarden) jedes DNA-Strangs zum Archiv, um den Abbau im Laufe der Zeit zu berücksichtigen.
Die zweite Methode, bekannt als logische Redundanz , wurde von Ceze und anderen Mitgliedern der Paul G. Allen School of Computer Science der UW mit Hilfe von Microsoft entwickelt. Diese Methode beinhaltet das Anhängen von Informationen über die Daten innerhalb der DNA selbst. Selbst wenn alle Kopien eines DNA-Strangs verloren gehen, können die Forscher so das Verlorene wieder zusammensetzen.
Das Projekt wurde erstmals in angekündigt Januar 2018 , und die University of Washington und Microsoft sind seither eine Partnerschaft mit dem Arch Mission Foundation . Diese in Texas ansässige gemeinnützige Organisation widmet sich der Erstellung von Archiven mit verschiedenen Mitteln zur Datenspeicherung, die über lange Zeiträume im Weltraum oder an abgelegenen Orten auf der ganzen Welt (d. h. Höhlen, Unterwasser, Untergrund usw.) überleben können.
„Microsofts Mission ist es, jede Person und jede Organisation auf der Welt zu befähigen, mehr zu erreichen“, sagte Karin Strauss, Senior Researcher bei Microsoft. „Die Zusammenarbeit mit der Arch Mission Foundation an der Mondbibliothek ist eine natürliche Erweiterung dieser Mission über die Grenzen des Planeten hinaus. Mit dieser Zusammenarbeit zeigen wir den Wert menschlichen Wissens und die unglaubliche Dichte, die durch die Speicherung digitaler Informationen in der DNA erreicht wird. Diese Arbeit mit Arch verschiebt die Grenzen des Möglichen auf immer aufregendere Weise und in bemerkenswerte Richtungen.“
Durch die Nutzung der Fortschritte in der Datenspeicherung und des Aufstiegs der kommerziellen Luft- und Raumfahrtindustrie widmet sich die Arch Mission Foundation der kontinuierlichen Erhaltung und Verbreitung des wichtigsten Wissens der Menschheit. Durch die Speicherung im Weltraum hofft AMF, dass ihre Archive (bekannt als Arch Libraries) die langlebigsten Aufzeichnungen der menschlichen Zivilisation sind, die jemals erstellt wurden.
Anfang dieses Jahres gab die Stiftung die Gründung des bekannt Mondbibliothek , das bis 2020 Wikipedia und andere Archivinformationen auf dem Mond platzieren wird. Dieses Archiv wird nun das #MemoriesInDNA-Archiv umfassen und wird die größte Datenmenge sein, die jemals in synthetische DNA geschrieben wurde. Wie Nova Spivack, der Mitbegründer der Arch Mission Foundation, kürzlich in einem Unternehmen sagte Pressemitteilung :
„Unser Ziel ist es, die größte DNA-Bibliothek aller Zeiten zu bauen – und sie wird weiter wachsen, wenn unsere Kapazität in Zukunft in Richtung Petabyte-Größe wächst. Wir sind stolz darauf, dass diese Erweiterung der Mondbibliothek – unsere erste Sondersammlung – auf unserer Mission aufbaut, Daten zu bewahren, indem sowohl klassische Werke als auch wertvolle Erinnerungen geschützt werden. Diese Daten sind ein aufregender Anfang für unsere Sondersammlungen der Mondbibliothek und eine lohnende Fortsetzung von Archs Mission, neue Grenzen der Datenspeicherung zu eröffnen.“
Ein Bild des Mondes (oben rechts), das im #MemoriesInDNA-Projekt enthalten ist. Bildnachweis: University of Washington/#MemoriesInDNA
Falls diejenigen, die die Bibliothek finden, nicht über die erforderliche Technologie verfügen, um darauf zuzugreifen, wird die Arch Mission Anweisungen zur Sequenzierung der DNA und zum Erhalt der darin enthaltenen Informationen bereitstellen. Mit dieser neuen Partnerschaft arbeitet das UW-Team hart daran, alle Verpackungs- und Lagerpläne abzuschließen und die Frist für 2020 einzuhalten.
Als Karin Strauss, Senior Researcher bei Microsoft und UW Affiliate Associate Professor für Informatik und Ingenieurwissenschaften, ausgedrückt :
„Wir sind stolz darauf, dass diese Partnerschaft mit Arch die Grenzen des Machbaren auf immer aufregendere Weise und in bemerkenswerte Richtungen weiter verschiebt. Dies ist ein unglaublich spannendes Projekt und wir haben ein großartiges multidisziplinäres Team, das daran arbeitet: Programmiertheoretiker, Computerarchitekten, Ingenieure und Molekularbiologen, die alle zusammenkommen, um diese neue Technologie Wirklichkeit werden zu lassen.“
Interessanterweise ist die Lunar Library nicht das erste Archiv, das in den Weltraum geschossen wurde. Zurück in Februar , hat sich die Arch Mission Foundation mit SpaceX zusammengetan, um die Solar Library auf den Markt zu bringen, einen Datenkristall, der Isaac Asimovs . enthält Foundation-Trilogie die die Sonne für Milliarden von Jahren umkreisen wird. In Zukunft hoffen sie, Arch-Bibliotheken in die erdnahe Umlaufbahn und an verschiedene Orte auf der ganzen Welt zu schicken, dann weiter zum Mars und im gesamten Sonnensystem.
Wer weiß? Eines Tages könnte die Menschheit zu einer multiplanetaren Spezies werden und unzählige Zeitkapseln aufdecken, die das Leben im 21. Jahrhundert bezeugen. Oder vielleicht werden unsere DNA-Archive so aussehen wie die Voyager Goldene Schallplatte , die schließlich in die Hände einer außerirdischen Intelligenz gelangen. In jedem Fall werden die zukünftigen Generationen, die diese Archive hoffentlich entdecken, von dem, was sie finden, fasziniert sein!
Weitere Informationen zum #MemoriesInDNA-Projekt finden Sie auf der Projekt-Website oder E-Mail [E-Mail-geschützt] .
Weiterlesen: Universität von Washington , IHR (2) , Arch Mission Foundation , PR-Web
