Trung Quốc chế tạo băng cassette DNA chứa 3 tỷ bài hát

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển băng cassette lưu trữ bằng DNA, đạt dung lượng 36 petabyte, đủ sức chứa hàng tỷ bài hát trong một cuộn băng.

Từng là biểu tượng của ngành công nghiệp âm nhạc, băng cassette đang được các nhà khoa học Trung Quốc tái định nghĩa bằng một công nghệ hoàn toàn khác. Thay vì sử dụng lớp màng polyester phủ hạt từ tính như thiết kế truyền thống, phiên bản mới lưu trữ dữ liệu bằng các chuỗi DNA tổng hợp. Nhóm nghiên cứu cho biết cuộn băng có dung lượng lên tới 36 petabyte, tương đương khả năng chứa hơn 3 tỷ bài hát nếu mỗi tệp có kích thước khoảng 10 MB.

ca-2728.png
Cuộn băng cassette DNA sử dụng các chuỗi bazơ A, T, C và G để mã hóa dữ liệu kỹ thuật số thay cho hạt từ tính.

Công trình được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu do Giáo sư Jiang Xingyu, chuyên ngành kỹ thuật y sinh tại Đại học Khoa học và Công nghệ Phương Nam (Trung Quốc), dẫn dắt. Ý tưởng tận dụng thiết kế cassette quen thuộc để giải quyết một trong những thách thức lớn của công nghệ lưu trữ DNA: đưa phương pháp này từ phòng thí nghiệm vào các hệ thống có thể sử dụng thực tế. Thay vì mã hóa thông tin bằng trạng thái từ tính, nhóm nghiên cứu chuyển dữ liệu kỹ thuật số thành các trình tự gồm bốn loại bazơ DNA là A, T, C và G, sau đó gắn chúng lên một dải nhựa dài.

Để bảo vệ những chuỗi DNA vốn dễ bị phân hủy, các nhà khoa học sử dụng lớp vật liệu zeolitic imidazolate làm lớp bao bọc. Theo nghiên cứu, mỗi kilomet băng có thể mang khoảng 28,6 mg DNA, trong đó dữ liệu được lưu thành nhiều bản sao nhằm tăng độ tin cậy và hạn chế nguy cơ mất thông tin. Đây là yếu tố quan trọng đối với các hệ thống lưu trữ dài hạn, bởi DNA có tiềm năng bảo quản dữ liệu trong hàng trăm năm nếu được kiểm soát tốt các điều kiện môi trường.

Không chỉ tập trung vào dung lượng, nhóm nghiên cứu còn phát triển một thiết bị đọc và ghi dữ liệu chuyên dụng cho loại cassette này. Hệ thống chia cuộn băng thành nhiều phân vùng có thể định địa chỉ, xử lý tối đa 1.570 phân vùng mỗi giây. Trong thử nghiệm, thiết bị có thể ghi dữ liệu hình ảnh vào những vùng còn trống, truy xuất và xóa thông tin trong khoảng 50 phút. Tuy nhiên, để khôi phục hoàn chỉnh các tệp, người dùng vẫn cần đến công nghệ giải trình tự DNA và các thuật toán giải mã chuyên biệt.

ca.png
Công nghệ lưu trữ DNA có tiềm năng đạt mật độ dữ liệu cực cao, hướng đến bảo quản những kho thông tin khổng lồ trong thời gian dài.

Điểm ấn tượng nhất nằm ở mật độ lưu trữ. Theo nhóm nghiên cứu, DNA có khả năng lưu trữ khoảng 455 exabyte dữ liệu trên mỗi gram vật liệu. Với dung lượng 36 petabyte, một cuộn cassette mới có thể chứa lượng thông tin vượt xa hàng triệu lần so với băng từ truyền thống. Nếu quy đổi sang nhạc số, con số ước tính lên tới hơn 3 tỷ bài hát, mở ra triển vọng lưu trữ những thư viện dữ liệu khổng lồ trong không gian vật lý rất nhỏ.

Dù vậy, cassette DNA vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu và cần vượt qua nhiều thách thức trước khi thương mại hóa rộng rãi, đặc biệt là chi phí tổng hợp DNA, tốc độ đọc ghi và thiết bị giải mã. Nếu những hạn chế này được khắc phục, công nghệ có thể trở thành giải pháp lưu trữ dài hạn cho trung tâm dữ liệu, kho lưu trữ khoa học và các thư viện số. Sự kết hợp giữa thiết kế cassette cổ điển và vật liệu sinh học cho thấy DNA đang mở ra một hướng đi mới cho ngành lưu trữ dữ liệu tương lai.

Mời quý độc giả xem thêm video: Trời nồm khó chịu, 4 máy hút ẩm công suất lớn dưới 8 triệu đáng cân nhắc cho gia đình.

Nhà toán học hàng đầu phải giấu ý tưởng vì sợ AI cướp công

AI đang giải được nhiều bài toán khó, nhưng cũng khiến các nhà toán học lo ngại bị cướp ý tưởng, làm suy yếu văn hóa chia sẻ tri thức.

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang tạo ra bước ngoặt trong nghiên cứu toán học khi có thể tìm lời giải cho những bài toán khiến giới khoa học mất hàng chục năm. Tuy nhiên, sự tiến bộ này cũng kéo theo một hệ lụy ít được chú ý: một số nhà toán học bắt đầu hạn chế chia sẻ ý tưởng nghiên cứu vì lo ngại đồng nghiệp có thể sử dụng AI để hoàn thiện công trình và công bố kết quả trước mình.

tao-6642.png
Giáo sư Terence Tao cảnh báo AI có thể làm thay đổi văn hóa chia sẻ ý tưởng trong cộng đồng toán học. (Ảnh: OpenAI Academy)

[GALLERY] GWM Tank 300 tại Việt Nam giảm giá sâu, khởi điểm còn 1,18 tỷ đồng

GWM Tank 300 đang được một đại lý tại TP.HCM chào bán với mức giảm tới hơn 200 triệu đồng. Nhờ ưu đãi này, bản máy xăng có giá khởi điểm chỉ từ 1,18 tỷ đồng.

2-7533.jpg
Theo khảo sát từ một tư vấn bán hàng tại TP.HCM, GWM Tank 300 phiên bản máy xăng cao cấp tại đây hiện được chào bán ở mức 1,239 tỷ đồng, thấp hơn 230 triệu đồng so với giá công bố 1,469 tỷ đồng nhờ chính sách ưu đãi từ đại lý.
3-2484.jpg
Trong khi đó, Tank 300 phiên bản máy xăng tiêu chuẩn cũng được giảm 219 triệu đồng, đưa giá thực tế từ 1,399 tỷ đồng xuống còn 1,180 tỷ đồng. Đối với hai phiên bản sử dụng hệ truyền động hybrid (HEV), xe hiện được chào bán với giá lần lượt 1,649 tỷ và 1,749 tỷ đồng. Cả hai bản đều nhận ưu đãi 50 triệu đồng vào giá bán.

Xiaomi Watch S5 41mm nâng cấp mạnh pin và theo dõi sức khỏe

Dòng Watch S sử dụng phiên bản HyperOS độc quyền thay vì hệ điều hành Wear OS với những nâng cấp cực kỳ đáng giá thay cho phiên bản 46mm ra mắt đầu năm.

Đã nhiều tháng kể từ khi Xiaomi ra mắt mẫu đồng hồ Xiaomi Watch S5 phiên bản 46mm. Ngoài ra, còn có phiên bản 41mm của dòng đồng hồ này. Lưu ý rằng, dòng S sử dụng hệ điều hành HyperOS phiên bản độc quyền thay vì Wear OS, đồng nghĩa với việc ít tính năng hơn nhưng thời lượng pin lại kéo dài hơn.

gsmarena-004.jpg
Cận cảnh Xiaomi Watch S5 41mm phiên bản màu Light Blue.

Đọc nhiều nhất

Tin mới