14. 5. 2026

data

V budoucnu se zdravotní data budou možná ukládat pouze formou DNA

BudoucnostMedicína
Foto: Soren Brunak / Tiskový zdroj

Analýza a ukládání velkého množství dat vyžaduje hodně energie. Je možné, že v budoucnu budeme muset k ukládání dat přistupovat jinak. To říká profesor Soren Brunak z Univerzity v Kodani.

V Dánsku jsme na tom se zdravotními údaji dobře. Ve skutečnosti patříme mezi nejlepší na světě. Ale analýza a uchovávání obrovského množství zdravotních údajů je spojeno s klimatickými náklady. 

„Začali jsme zvažovat uhlíkovou stopu bioinformatiky a emise CO2 vyplývající z analýzy dat,“ říká profesor Soren Brunak, který je předním vědcem v oblasti velkých dat a vedoucím oddělení biologie nemocí v Nadačním centru Novo Nordisk pro výzkum proteinů. 

Jedním z hlavních problémů je značné množství dat, která chceme archivovat a uchovávat pro případné budoucí použití. Jak tedy uděláme úložiště dat ekologičtější? Odpověď vás možná překvapí. Protože výzkum naznačuje, že data mohou být zakódována do DNA, vysvětluje Søren Brunak. 

Údaje o DNA uložené v podzemí 

„Lidé začali navrhovat metody pro ukládání dat založené např. na biologických materiálech, které nevyžadují vůbec žádnou energii. Sekvence DNA může obsahovat mnoho informací, a pokud je DNA uložena v „přátelském“ prostředí, může být ekologickým médiem pro ukládání dat,“ vysvětluje Søren Brunak. 

Víme, že DNA může přežít v jeskyních a podzemí tisíce let, aniž by utrpěla významné poškození, není k tomu potřeba žádná energie, říká profesor Soren Brunak

Takovým „přátelským“ prostředím pro skladování DNA by mohl být opuštěný důl v chladné oblasti nebo podzemní řešení, jako jsou ta, která se používají k ukládání semen.

K tomu přidává: „A když potřebujete informace, vše, co musíte udělat, je sekvenovat DNA.“ Některým výzkumníkům se například podařilo zakódovat digitální informace z videa do sekvence DNA a poslat je výzkumníkům v jiné zemi, kteří pak molekulu sekvenovali a reprodukovali a sledovali film na obrazovce.“ 

Právě teď to nemusí být nejlevnější řešení, ale podle Sorena Brunaka mohou být taková řešení pro ukládání dat v budoucnu snadno dostupná, protože cena sekvenování DNA v posledních letech dramaticky klesla. 

„V budoucnu může sekvenování DNA člověka stát velmi málo a řešení pro ukládání dat založená na DNA by se proto mohla ukázat jako užitečná. Víme, že DNA může přežít v jeskyních a podzemí tisíce let, aniž by utrpěla významné poškození, není potřeba žádná energie,“ říká Soren Brunak. 

Efektivní analýza pomocí kvantových počítačů? 

Musíme začít zvažovat negativní dopady používání velkých počítačů pro výzkumné účely na klima. 

„Není pochyb o tom, že si lidé začali uvědomovat, že analyzování a ukládání dat pomocí počítačů vyžaduje energii, zejména velké množství dat používaných v biologickém a lékařském výzkumu, což zahrnuje genomová data a klinická data z online lékařských záznamů obsahujících obrázky a další typy. dat. Ve skutečnosti mohou být data jednoho pacienta podstatná,“ vysvětluje Soren Brunak. 

Spousta lidí očekává, že budoucí kvantové počítače, tedy extrémně výkonné počítače, budou schopny zefektivnit výpočty a budou tak šetrnější k životnímu prostředí. Toto řešení však není bez problémů ve vztahu k ukládání dat, vysvětluje Soren Brunak: 

„Jedním z problémů této technologie je, že nemusí být životaschopná pro ukládání dat po dlouhou dobu kvůli nestabilitě kvantově mechanických bitů. DNA může být reálnou možností, zejména pro ukládání dat, na která se nemusíte často dívat.“ 

Článek byl upraven z tiskové zprávy Univerzity v Kodani.

Výzkumný tým poslal ohromující množství dat téměř nepochopitelnou rychlostí

BudoucnostTechnologie

Je to vůbec nejrychlejší přenos dat pomocí jediného optického vlákna, který ukazuje, jak rychlý může být proces s použitím současných materiálů. Astonská univerzita ve Spojeném království, je podle zprávy regulační skupiny Ofcom, zveřejněné v září 2023, průměrná rychlost širokopásmového připojení v zemi asi 70 megabitů za sekundu (Mb/s).

V této aréně jsou světové rekordy stanoveny rychlostí 319 terabitů za sekundu (TB/s) a o rok později byly překonány rychlostí jeden petabit za sekundu (petabit je jeden milion gigabitů). Samozřejmě, že tento rekord je opět překonán jiným, který dosahuje téměř děsivých 22,9 petabitů za sekundu, a tak dále a tak dále.

Ale pro tyto super-rychlé přenosy dat použili inženýři několik optických vláken. Nyní se výzkumníkům z Astonské univerzity ve spolupráci s výzkumníky z Nokia Bell Labs v USA a Národního institutu informačních a komunikačních technologií (NICT) v Japonsku podařilo vymáčknout působivých 301 TB/s prostřednictvím jediného standardního optického kabelu.

Tohoto výkonu dosáhli použitím dalších pásem vlnových délek, které existují v kabelech z optických vláken, ale v současné době se nepoužívají pro přenos, čímž vytvořili světový rekord pro data zasílaná tímto způsobem. V současné době se přenosy optickými vlákny spoléhají na C- a L-pásma. Ale výzkumný tým přišel na způsob, jak posílat stabilní data přes koexistující E- a S-pásma pro výrazné zvýšení rychlosti.

„Taková pásma tradičně nebyla vyžadována, protože C- a L-pásma by mohla poskytnout požadovanou kapacitu pro uspokojení potřeb spotřebitelů,“ řekl výzkumník Ian Phillips. „Během posledních několika let Aston University vyvíjela optické zesilovače, které pracují v pásmu E, které v elektromagnetickém spektru sousedí s pásmem C, ale je asi třikrát širší. Před vývojem našeho zařízení nikdo nedokázal správně napodobit kanály E-pásma kontrolovaným způsobem.

Aby se stabilizoval přenos přes tato přídavná pásma, tým vyvinul nové typy optických zesilovačů a ekvalizérů optického zisku, části vybavení, které zesilují a upravují paprsky světelných toků přenášejících data, které procházejí kabely z optických vláken. Protože jejich technika využívá již dostupnou, ale v současnosti nevyužitou, kapacitu v kabelech, vědci se domnívají, že řešení by mohlo být cenově dostupným a ekologicky šetrným způsobem, jak otevřít více pruhů na informační superdálnici.

„Růst kapacity systému využitím většího množství dostupného spektra, nejen konvenčního C-pásma, ale i dalších pásem, jako jsou L, S a nyní pásma E, může pomoci snížit náklady na poskytování této šířky pásma,“ řekl Wladek Forysiak, výzkumník.

Profesor Wladek ForysiakAstonského institutu Fotonové technologieDr. Ian Phillips, byli součástí týmu, který úspěšně přenesl data. Pracovali ve spolupráci s výzkumníky z Národního institutu informačních a komunikačních technologií (NICT) v Japonsku a Nokia Bell Labs v USA.

„Je to také „zelenější řešení“ než nasazování většího množství nových vláken a kabelů, protože více využívá stávající nasazenou optickou síť, zvyšuje její kapacitu pro přenos dat a prodlužuje její životnost a komerční hodnotu.“

Práce byla podrobně popsána v článku publikovaném v Optics Letters a prezentována na Evropské konferenci o optické komunikaci (EHMK).

Přehled ochrany osobních údajů

Tyto webové stránky používají soubory cookies, abychom Vám mohli poskytnout co nejlepší uživatelský zážitek. Informace o souborech cookie se ukládají ve vašem prohlížeči a plní funkce, jako je rozpoznání, když se na naše webové stránky vrátíte a pomáhají našemu týmu pochopit, které části webových stránek považujete za nejzajímavější a nejužitečnější.


Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276