Tidskapslar är ett roligt och tidshöjd sätt att bevara tidigare delar. I de flesta fall inkluderar de fotografier, minnesmärken och andra föremål av personligt värde, saker som ger kommande generationer en känsla av hur livet var tidigare. Men tänk om vi tänker bevara minnena och upplevelserna för en hel art i tusentals år? Vad skulle vi välja att ekorra bort då, och var skulle det placeras?
Det var precis vad forskare från Molecular Information Systems Lab vid University of Washington (UW) och Microsoft hade i åtanke när de tillkännagav sitt #MemoriesInDNA-projekt. Detta projekt inbjuder människor att skicka in foton som kommer att kodas i DNA och lagras under årtusenden. Och tack vare ett nytt partnerskap med Arch Mission Foundation kommer denna kapsel att skickas till månen 2020!
Projektledarna försöker inkludera 10 000 originalfotografier och fulltext av 20 viktiga böcker (bland annat) i detta arkiv, som sedan kommer att lagras i syntetiskt DNA och göras tillgängliga för forskare över hela världen. Detta DNA kommer att tillhandahållas av Twist Bioscience, ett San Fransisco-baserat företag som skapar syntetiskt DNA för kommersiella partners för att bedriva bioteknologisk forskning.
Deltagarna uppmuntras också att dela dem på sociala medier med hashtaggen #MemoriesInDNA och inkludera en berättelse om varför fotot är viktigt för dem. Som Luis Ceze, professor i UW: s Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, sa om projektet när det först tillkännagavs:
"Det är din tur att visa oss vad som ska bevaras i DNA för alltid. Vi vill att människor ska gå ut och ta en bild av något som de vill att världen ska komma ihåg - det är ett roligt tillfälle att skicka ett meddelande till kommande generationer och hjälpa vår forskning i processen. "
Jämfört med datacentra, som kräver tunnland mark och betydande elektricitet för att fortsätta köra, erbjuder DNA ett sätt att lagra data i molekylär skala. Detta möjliggör datalagring som är flera beställningar av storleken tätare, miljoner gånger mer kompakt och håller mycket längre än konventionella metoder.
Den grundläggande processen involverar konvertering av strängar av nollor och nollor i digital data till de fyra grundläggande byggstenarna för DNA-sekvenser - adenin, guanin, cytosin och tymin. Projektsamlingen innehåller nu mer än 3 000 bilder som består av fysiska fotografier, digitala fotografier och sidor lagrade som analog mikrofiche på tunna blad av nickel.
"Med DNA spikade naturen verkligen informationslagring i molekylär skalan," sade Ceze. ”Vårt mål hos MISL är att utforska hur man bygger revolutionära system runt det. "Minnen i DNA" ger alla en möjlighet att delta och ett sätt att bevara vårdade minnen. Och nu bortom planeten Jorden! Vi är hedrade över att vara en del av detta otroliga projekt. ”
Naturligtvis är det frågan om hur detta DNA-arkiv kommer att skyddas när det är på månen, där det kommer att ligga bortom jordens skyddande magnetfält. Det är välkänt att kosmiska strålar är skadliga för DNA, vilket kan leda till ökade risker för cancer bland astronauter. När det gäller arkivet kan kosmiska strålar bryta upp DNA-strängarna och göra dem oläsliga.
För att hantera detta har Ceze och hans team arbetat med metoder för att säkerställa att all information fortfarande kan avkodas även om en del av DNA försämras. Den första metoden, känd som fysisk redundans, innefattar att lägga till flera kopior (kanske till och med miljarder) av varje DNA-sträng till arkivet för att redovisa nedbrytning över tid.
Den andra metoden, känd som logisk redundans, utvecklades Ceze och andra medlemmar av UW: s Paul G. Allen School of Computer Science med hjälp av Microsoft. Denna metod innebär att bifoga information om data i själva DNA: t. På detta sätt, även om alla kopior av en DNA-strand saknas, kommer forskarna fortfarande att kunna sammanfatta vad som förlorades.
Projektet tillkännagavs först i januari 2018, och University of Washington och Microsoft har sedan dess ingått ett partnerskap med Arch Mission Foundation. Denna Texas-baserade ideella organisation är tillägnad att skapa arkiv med olika datalagringsmedel som kan överleva under lång tid i rymden eller på avlägsna platser runt om i världen (dvs. grottor, undervattens, underjordisk etc.).
"Microsofts uppdrag är att ge alla människor och alla organisationer på jorden möjlighet att uppnå mer", sa Karin Strauss, seniorforskare på Microsoft. ”Samarbete med Arch Mission Foundation på Lunar Library är en naturlig utvidgning av det uppdraget utöver planetariska gränser. Med detta samarbete visar vi värdet av mänsklig kunskap och den otroliga täthet som uppnås genom att lagra digital information i DNA. Detta arbete med Arch fortsätter att driva gränserna för vad som är möjligt på allt mer spännande sätt och anmärkningsvärda riktningar. "
Genom att utnyttja framstegen inom datalagring och ökningen av den kommersiella flygindustrin är Arch Mission Foundation dedikerad till att kontinuerligt bevara och sprida mänsklighetens viktigaste kunskap. Genom att lagra dem i rymden hoppas AMF att deras arkiv (känd som Arch Libraries) kommer att vara de längsta varelserna om mänsklig civilisation som någonsin skapats.
Tidigare i år tillkännagav stiftelsen skapandet av Lunar-biblioteket, som kommer att placera Wikipedia och annan arkivinformation om månen år 2020. Detta arkiv kommer nu att innehålla #MemoriesInDNA-arkivet och kommer att vara den största mängden data som någonsin skrivits in i syntetiskt DNA . Som Nova Spivack, medgrundare av Arch Mission Foundation, sa i ett pressmeddelande om företaget:
”Vi strävar efter att bygga det största biblioteket i DNA någonsin - och det kommer att fortsätta att bli större när vår kapacitet växer mot petabyte skala i framtiden. Vi är stolta över att detta tillägg till Lunar Library - vår första specialsamling - bygger på vårt uppdrag att bevara data genom att skydda både klassiska verk och värdefulla minnen. Dessa uppgifter är en spännande början på våra speciella samlingar av Lunar Library och en värdefull fortsättning av Archs uppdrag att leda nya gränser för bevarande av data. "
Om de som hittar biblioteket inte har den nödvändiga tekniken för att få åtkomst till det kommer Arch Mission att innehålla instruktioner om hur man ska sekvensera DNA och få informationen som finns där. Med detta nya partnerskap arbetar UW-teamet hårt för att slutföra alla deras förpacknings- och lagringsplaner och uppfylla tidsfristen för 2020.
Som Karin Strauss, en seniorforskare på Microsoft och en UW-associerad docent i datavetenskap och teknik, uttryckte:
”Vi är stolta över att detta partnerskap med Arch fortsätter att driva gränserna för vad som är möjligt på allt mer spännande sätt och anmärkningsvärda riktningar. Detta är ett oerhört spännande projekt och vi har ett fantastiskt tvärvetenskapligt team som arbetar med det: kodande teoretiker, datorarkitekter, ingenjörer och molekylärbiologer som alla sammanförs för att göra denna nya teknik till verklighet. ”
Intressant nog är Lunar Library inte det första arkivet som lanseras i rymden. Tillbaka i februari samarbetade Arch Mission Foundation med SpaceX för att lansera Solar Library, en datakristall som innehåller Isaac Asimovs Foundation Trilogy som kommer att kretsa runt solen i miljarder år. I framtiden hoppas de att skicka ärkebibliotek till låg jordbana och olika platser runt om i världen, sedan vidare till Mars och i hela solsystemet.
Vem vet? En dag kan mänskligheten bli en mångplanetart och upptäcka otaliga tidskapslar som vittnar om hur livet var på 2000-talet. Eller kanske våra DNA-arkiv kommer att vara som Voyager Golden Record och så småningom hitta sig i händerna på en utomjordisk intelligens. Hur som helst, de framtida generationer som förhoppningsvis upptäcker dessa arkiv kommer säkert att bli fascinerade av vad de hittar!
För mer information om #MemoriesInDNA-projektet, besök projektets webbplats eller e-post [e-postskyddad].
