DNAにデータを書き込む「DNAストレージ」の可能性 理論上1グラムあたり214000TB記録できる

 コロンビア大学の研究チームは2日(米国時間)、DNAを用いた高い信頼性と記録密度をあわせ持つストレージ技術についての論文を発表した。実際にDNAを用いた実験を行なって合計2.15MBほどのデータを正確に記録し、従来より記録密度を高めつつ、一切のエラーなく読み出すことができたというもの。

 発表された手法は、DNAを用いた理論上の記録密度の86%にも及ぶ高効率を実現しつつ、塩基配列の操作中に生じうる欠失に対応した冗長性が特徴。DNAを構成する単位であるヌクレオチド(デオキシリボースに塩基が結合したもの)1つあたり、平均すると1.98bit記録可能であり、このままスケールを拡大すると、理論上の記録密度は1gあたり214PB(214,000TB)にも達する。また、DNAの超コンパクトで、非常に保存期間が長いという特性がストレージデバイスに好適だという。

 研究チームは、多重コピーに対する耐性も確認しており、PCR法を用いたDNA増幅を10回繰り返しても正確にデータをデコードすることが可能。また、多重コピーされたサンプルをダウンサンプリングした場合も完全なデータを得た。また、10倍希釈を繰り返し、3回の希釈まで正確にデータを保持することが確認されたが、これが1gあたり215PBの記録密度の根拠となっている。

 なお、発表論文によると、DNAの合成に1MBあたり3,500ドル(約40万円)ほども掛かるということで、実用化に向けた最大の壁だとされる。

NYGC_lab_500

【やじうまPC Watch】1gあたり214PB。高信頼性と高記録密度を達成した「DNAストレージ」技術 – PC Watch

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3: Socket774 2017/03/06(月) 21:55:36.83 ID:ASYi62Ra0
>>1
日本語でお願い(´・ω・`)

4: Socket774 2017/03/06(月) 21:56:15.01 ID:Fc3SZspN0
リード、ライトの時間でどのくらいなんだろう?

16: Socket774 2017/03/06(月) 22:13:11.67 ID:dXQVvfve0
>>4
とんでもなく遅い、
そして1gあたりだが、それを稼動するには数万倍以上のそれ以外の重量が必要だとおもわれ。

6: Socket774 2017/03/06(月) 21:57:43.18 ID:6+ZUsZV40
ピコとペタでp被るのやめれ

43: Socket774 2017/03/06(月) 23:10:03.77 ID:zGv1hOkV0
>>6
少数以下が小文字で正数以上が大文字

7: Socket774 2017/03/06(月) 21:59:16.97 ID:NoCtVuKk0
破壊読み出しってオチ無い?

33: Socket774 2017/03/06(月) 22:44:32.50 ID:MzaGMEKs0
>>7
それならそれで需要があるよに

8: Socket774 2017/03/06(月) 22:00:47.28 ID:HO5Eubso0
ただし書き込みは1mbpsくらい

9: Socket774 2017/03/06(月) 22:01:21.90 ID:CunLQeKO0
> なお、発表論文によると、DNAの合成に1MBあたり3,500ドル(約40万円)ほども掛かるということで、実用化に向けた最大の壁だとされる。

まだ先だな

44: Socket774 2017/03/06(月) 23:10:50.09 ID:TaIwoUf/0
>>9
いやそんなもんはすぐに解決する。

10: Socket774 2017/03/06(月) 22:02:37.02 ID:Ir5hH1jX0
コピぺする度に微妙に改変されます

17: Socket774 2017/03/06(月) 22:15:39.05 ID:3jxfAMgt0
ウイルスや細菌に破壊されるな

18: Socket774 2017/03/06(月) 22:17:14.19 ID:dXQVvfve0
テープデバイスでは220TBが2年前に出ているが
http://www.fujifilm.co.jp/corporate/news/articleffnr_0972.html
基礎理論のレベルでの数値などまがい物でしかない、まず製品化することが
理論的(実用的)に不可能かもしれないという問題を解決しなければならない。

21: Socket774 2017/03/06(月) 22:22:34.49 ID:3jmKdyON0
40万円/MBかよwww

29: Socket774 2017/03/06(月) 22:36:52.62 ID:3sk5sRYu0
さっぱりわからん

30: Socket774 2017/03/06(月) 22:41:40.78 ID:Fc3SZspN0
ライトはともかく、小さいんだから同じものを沢山作って並列にリードすれば速くなるかな?

34: Socket774 2017/03/06(月) 22:45:07.42 ID:UY6awVsl0
DNAによる省エネCPUはまだ?

35: Socket774 2017/03/06(月) 22:46:46.15 ID:5OvpSGtW0
実は、人類のDNAは、宇宙人が工ロ画像を保存した記録媒体。

人間一人あたりに、宇宙が生まれてからの160億年分の工ロ画像が詰まっている。

37: Socket774 2017/03/06(月) 22:53:21.30 ID:SdPfRBpy0
この手の話で実用化されたのあんのかよ…

40: Socket774 2017/03/06(月) 22:57:26.84 ID:Sw4ziykt0
すまんがせめて60℃とかに耐えてくれないといろいろNG

42: Socket774 2017/03/06(月) 23:07:01.72 ID:dXQVvfve0
>>40
DNAが水素結合部分を持っているかぎり、通常のたんぱく質などの破壊
温度付近で駄目になる。
DNAを別の素材で作るしかない。

47: Socket774 2017/03/06(月) 23:18:42.30 ID:6wLWlw6t0
要約すると、実用化には金がかかって大容量にするのはまだ先で、速度も遅いんだけどスゲーもん作ったぜ、って感じか。

48: Socket774 2017/03/06(月) 23:23:27.15 ID:Fc3SZspN0
>>47
革新的な技術の全てに言えるな。

59: Socket774 2017/03/07(火) 01:54:32.09 ID:uS5nmxDE0
放射線ですぐデータ壊れるが再生するための生体がいるんじゃないか?

60: Socket774 2017/03/07(火) 02:04:26.19 ID:2BP/BC350
用途がさっぱり浮かばない

61: Socket774 2017/03/07(火) 02:10:52.64 ID:h6sfvpUC0
これを使えば
墓場まで持って行きたい工ロ画像を
文字通り脳内保管できるのか

62: Socket774 2017/03/07(火) 02:18:31.01 ID:vZCcDub70
マイクロソフトが出資したやつか!これには期待してる

65: Socket774 2017/03/07(火) 02:48:22.19 ID:yD3lxhTY0
もしこの技術で細菌から宇宙人が作ったデータ取れたら世界変わるだろな。

67: Socket774 2017/03/07(火) 03:24:21.46 ID:FMi05UIr0
わけがわからないよ

72: Socket774 2017/03/07(火) 07:43:59.15 ID:krHxygTt0
?密度だけなら原子数個で1bitの技術がありそうだが、割と強固なエラー補正やアクセスの容易さの方が
今は重要だろうな。。

75: Socket774 2017/03/07(火) 09:35:04.85 ID:AFVtYRJH0
こういう次世代ディスクなり記録メディアなりの理論を打ち立てた、開発したって話は定期的に聞くが
実際に商品化したって例は全く聞かんな
低コストでの量産化やら安定化に苦労しているのか、何か問題があってポシャったのか
使えるものが出てくるまでにはまだまだ時間がかかりそうだな

46: Socket774 2017/03/06(月) 23:18:29.02 ID:QwxkL0Mx0
すげえ。SF小説の一節みたいだ。

『DNAにデータを書き込む「DNAストレージ」の可能性 理論上1グラムあたり214000TB記録できる』へのコメント

  1. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:10:50 ID:915aa2dda 返信

    ほんもののウイルスにむふふデータ壊されだすん???

  2. 名前:名無しのAMDer@Y市ASH区 投稿日:2017/03/07(火) 20:16:30 ID:f57e225b5 返信

    これは…どうなのかな。
    最終的にどうしたいのかのロードマップが知りたいな。
    記事の展望でもまだ道半ばに見える。

    • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 08:26:42 ID:55553446f 返信

      DNAコンピューティングの基礎研究の一つだよ
      最終的には記憶、演算、書き出しまでDNAで行えるようにするのが目的

  3. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:26:42 ID:7f4558d0c 返信

    この手の研究は製造コストや耐久性、維持費用が掛かりすぎる、
    読み書きにいろいろ問題があるとかで実用にはほど遠いんだよな。

    • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 02:48:12 ID:5eff06427 返信

      DNAって変異しやすいしね。生物のDNAを使ったデータの保存は実用性はないだろうけどいつか技術的になんかの応用にされるかもしれんな

  4. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:27:44 ID:a78ce86b3 返信

    1g分のDNAを用意するのに必要な空間はどのくらいなの?

  5. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:29:24 ID:086c6e3fb 返信

    もうCPUのプロセスが数nmでDNAが2nmなんだから同じくらいの容量を半導体でも出来ると思うんだが

  6. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:40:38 ID:b0e5fd2c6 返信

    放射線・宇宙線・半減期の問題はどうするの

  7. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:45:40 ID:128a546fa 返信

    ウィルスでウィルスを仕込みウィルスバスターウィルスがウィルス部分を切除するのか。

  8. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 20:53:12 ID:add7b17c8 返信

    血界戦線の吸血鬼の設定思い出したわ

  9. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 21:03:35 ID:c64b4dcdf 返信

    ウイルスを作る方もファージを作る技術が必要になってくるのか

  10. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 21:24:39 ID:7766e9392 返信

    民生用ではないな

  11. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 21:28:54 ID:05724ad3d 返信

    これより研究開発が進んでるガラスがベースの5次元ストレージの実用化はいつかな
    数百TBベースだけど200℃環境でも100億年近くデータ保持できて耐久性は抜群らしい

  12. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 21:44:48 ID:72fb740b5 返信

    なるほど、なんもわからん・・・

  13. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 21:57:59 ID:2ccb1d261 返信

    あーなるほど
    デジタル信号は0と1、DNAはA,C,D,T
    だからヌクレオチド1つで約2bitのデータになると
    後はさっぱりわかりません

    • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 22:11:49 ID:15394311c 返信

      AとT、CとDで対になっているから片方が欠損しても片方が残っていればデータが読み取れるので、冗長性が高いと
      後はさっぱり分かりませんw

  14. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 22:44:35 ID:03e6f1eb0 返信

    バイオの時代来なかったね
    DNA折り紙と一緒でお遊びよね
    相補鎖複製はエラー結構入るし、UV照射、物理的せん断、DNase、トランスポゾン、CRISPR-Cas9、KOでイチコロだし、コピー・書き込みし放題なのはいかんでしょ

    • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 08:34:50 ID:55553446f 返信

      読み書きし放題なのはデータメディアにおいて最も重要な事だぞ
      書き込み前に暗号化するんだし、全くもって問題じゃないわ
      クリスパー使うおかげでDNAの記憶容量も拡張できるわけだし、テープメディアと同じくらいの耐久性は可能でしょ

  15. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/07(火) 23:17:50 ID:918e564e5 返信

    つまり人類は神のための保存端末だったんだよ!?

    • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 08:52:33 ID:7602eb456 返信

      二重螺旋の悪魔かな?

  16. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 00:20:35 ID:4e81b1463 返信

    つまりそのうち人間がIOT?
    生体鍵?ネット端末遺伝子?

  17. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 01:59:17 ID:3030ab556 返信

    PCRって結構複製ミスするし、今のところ読み取りも高精度な方法を用いると短いDNAしか読めんし
    相当な技術革新が無い限り実現しないと思う(そのための基礎研究をやってるという話だと思うけど)

    >>42
    >DNAが水素結合部分を持っているかぎり、通常のたんぱく質などの破壊
    >温度付近で駄目になる。

    誤解を生む内容だから突っ込んでおくが
    タンパク質は決まった立体構造を取るから機能できる
    ただ、とても繊細な力から成り立っているので高温では立体構造が壊れてしまう
    だから普通は高温には耐えられない
    一方、DNAに必要なものは配列情報であって、立体構造ではない
    非常に安定で熱に強い物質だからタンパク質が壊れる程度の温度で
    配列情報を喪失したりはしない(とりあえずPCR反応が何℃で行われるか見てほしい)

  18. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 12:01:51 ID:fab3915f7 返信

    その内USBに刺して使えるようになるでしょw

  19. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 13:31:16 ID:f6ad653ad 返信

    個人のゲノム情報はCD-ROMに入る

    • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 17:27:04 ID:df53a7c7b 返信

      ヒトゲノムって配列だけでも30億塩基対もあるんですが

      • 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/09(木) 00:25:33 ID:f1fd8589f 返信

        ビットで圧縮できる

  20. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 15:53:54 ID:19f54806a 返信

    > さらに、得られたdropletは{00,01,10,00}を{A,C,G,T}と

     普通に考えて{00,01,10,11}だよね?
     論理的なサイズはさておき、実験中どんなパッケージで作業していたのかな。
     と言うか読み出し書き込みに必要な、今までだったらヘッドとそれを操作するファームウエアはどれぐらいの規模に収められるのかしら。

  21. 名前:Kudo 投稿日:2017/03/08(水) 17:21:10 ID:ca80e90f2 返信

    今入ってるデータもろくに理解できないくせに。

  22. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 19:21:19 ID:f7ae539e2 返信

    商品化出来るかどうか不明なものより
    8Tや10TのHDDをとっとと値下げするだけで良いのに

  23. 名前:名無しの自作er 投稿日:2017/03/08(水) 21:36:41 ID:42d91e1c8 返信

    現状は馬鹿じゃねーの状態だが
    あと10年後はどうなってるかわからんぞ