Đây là bức ảnh GIF đầu tiên được lưu trữ trên VI KHUẨN

Trong tương lai, khi ADN được sử dụng làm chỗ để lưu trữ dữ liệu, thì những ổ cứng hiện nay sẽ phải bỏ xó. Với "thiết bị lưu trữ tự nhiên" này, chúng ta sẽ không bao giờ phải bận tâm tới dung lượng của các kho ảnh, nhạc, phim khổng lồ lên tới cả trăm GB nữa, thậm chí, kho dữ liệu khổng lồ đó sẽ theo bạn đi bất cứ đâu bởi bản thân nó là ADN cơ mà.

• Đã tìm được cách "copy" kiến thức trực tiếp vào não như phim khoa học viễn tưởng

Viễn cảnh tưởng như chỉ có trong các bộ phim khoa học viễn tưởng này có thể sẽ xảy ra trong tương lai. Để chứng minh cho điều đó, các nhà khoa học tại Harvard đã sử dụng hệ thống chỉnh sửa gene CRISPR để đưa một hình động (GIF) vào trong bộ gen của một con vi khuẩn Escherichia coli (là loài khuẩn E. coli). Từng pixel đơn lẻ của hình ảnh được chuyển đổi thành những những nucleotide, những viên gạch nền móng tạo nên một ADN.

Các nhà nghiên cứu đã đưa ảnh GIF gồm tổng cộng 5 khung hình vào một con vi khuẩn sống, về một người đang cưỡi ngựa được chụp bởi nhiếp ảnh gia người Anh, Eadweard Muybridge. Bằng việc sắp xếp lại chuỗi ADN của vi khuẩn, họ có thể chiết xuất được dữ liệu và thông qua việc đọc những mã pixel trong nucleotide, hình động được tái tạo lại với độ chính xác lên đến 90%.

Bên trái là ảnh gốc, bên phải là ảnh tái tạo lại từ vi khuẩn.

Yaniv Erlich, một nhà khoa học máy tính và nhà sinh học tại Đại học Columbia sau khi xem nghiên cứu trên cho rằng, phương pháp ém hình ảnh này không chỉ có thể áp dụng cho vi khuẩn mà còn có thể được áp dụng để đưa thông tin và dữ liệu vào trong các tế bào sống và trong tương lai là trên tế bào người.

Theo ông, ADN trong người của bất kì ai cũng đều có thể được sử dụng để lưu trữ thông tin và trở thành một cái USB chứa dữ liệu vô cùng hiệu quả. Bằng chứng là các nhà khoa học có thể lấy được dữ liệu từ những ADN có tuổi thọ hàng ngàn, thậm chí hàng triệu năm.

Bên trái là ảnh gốc, bên phải là ảnh tái tạo lại từ vi khuẩn.

Cho tới hiện nay, các nhà khoa học đã thực hiện nhiều nghiên cứu về việc sử dụng ADN làm “ổ” chứa dữ liệu, nhưng tất cả đều dựa trên những ADN tổng hợp được tạo ra. Và cái ảnh GIF bé nhỏ chỉ 36 x 26 pixel này cũng không phải ngoại lệ, thậm chí lượng dữ liệu cũng nhỏ hơn rất nhiều so với kỷ lục mà các nhà khoa học có thể lưu trên một ADN tổng hợp trước đây. Nhưng việc tải dữ liệu lên một tế bào sống khó hơn gấp ngàn lần việc đưa dữ liệu vào một ADN tổng hợp, bởi tế bào sống liên tục vận động, thay đổi, phân bào và chết đi.

Theo Erlich, việc lưu trữ dữ liệu trong tế bào sống có ưu điểm là thông tin sẽ được bảo vệ tốt hơn. Trong một số trường hợp như nhiệt độ môi trường cực cao, một vụ nổ hạt nhân, khi tiếp xúc với phóng xạ, vẫn có vi khuẩn có thể sống sót.

Seth Shipman, một nhà khoa học làm việc tại Harvard, người dẫn dắt thí nghiệm này cho biết thêm, ông không chỉ muốn sử dụng ADN để lưu trữ dữ liệu mà còn muốn sử dụng nó để tạo nên những “cảm biến sống”, có thể ghi lại những gì xảy ra bên trong tế bào và môi trường sống xung quanh chúng.

Hiện nay, công nghệ này là một công cụ nghiên cứu hữu hiệu giúp các nhà khoa học ghi lại những sự kiện cực nhỏ, xảy ra ở mức phân tử, từ đó họ có thể quan sát quá trình phát triển, tiến hóa của những loại tế bào khác nhau mà loài người chưa phát hiện ra.