In het koude noordoosten van Siberië ligt een natuurreservaat met de spannende naam Pleistoceen Park. Het idee achter dit reservaat is om een subarctisch ecosysteem te creëren zoals dat eruitzag in de laatste ijstijd. Wat nog ontbreekt is de aanwezigheid van grote zoogdieren zoals die toen leefden en deze zijn volgens biologen juist essentieel voor de ontwikkeling van bepaalde arctische grassen en bomen.
Hier kan echter binnenkort verandering in komen, als het tenminste ligt aan de wetenschappers aan Harvard. Onder leiding van George Church is een Harvard team namelijk bezig om het uitsterven van de mammoet ongedaan te maken.
Op basis van het DNA dat is onttrokken uit een volledig ingevroren mammoet van 42.000 jaar oud wil men een olifant-embryo zodanig aanpassen dat er een mammoet geboren zal worden. Gegeven dat de mammoets groter waren dan de huidige olifanten heb ik nu al medelijden met de olifantenmoeder van deze mammoet, maar dat terzijde.
Jurrassic Park in het echt
Ongetwijfeld wordt met de komst van de mammoet dit Jurassic Park een nieuwe toeristentrekpleister, al ligt het wel wat ver van de bewoonde wereld. Wat ik in ieder geval wel denk en hoop is dat de terugkeer van de mammoet een wereldwijde ethische discussie op gang brengt over de vraag waar de macht van de mens zou moeten eindigen.
Wat het mij ook laat zien is dat DNA, na al die eeuwen, nog steeds volledig intact is. En dat is zeer uitzonderlijk, want magnetische tape waarop de data in een harddisk of in een datacenter is opgeslagen moet eigenlijk na tien jaar al worden vervangen. Volgens Nick Goldman van het European Bioinformatics Institute vertrouwt zelfs niemand in een datacenter enige harddisk die ouder is dan drie jaar.
DNAta
Nu is hij wel prediker voor eigen parochie, want Goldman is bezig data op te slaan in DNA. Inderdaad alle zin en vooral onzin van ons internet kan worden opgeslagen in DNA. Of beter gezegd in een DNA-structuur. Een DNA-molecuul bestaat namelijk uit een twee lange vervlochten strengen van vier soorten nucleotiden afgekort A, T, G en C, die verschillende dataparen vormen.
In plaats van genetische data is het ook mogelijk andere data op te slaan in DNA. Naast de beter houdbaarheid heeft DNA nog een groot voordeel: het is zeer compact en dat is hard nodig.
Data tsunami
De digitale wereld dreigt namelijk ten onder te gaan aan haar eigen data. Er is de afgelopen twee jaar meer data gecreëerd en opgeslagen door de mensheid dan in de 5.000 jaar daarvoor. Als dit zo door gaat dan is volgens Microsoft in 2040 de gehele aardse voorraad aan siliconen opgegaan aan geheugenchips.
Dat deze datagolf voorlopig nog blijft groeien is wel waarschijnlijk. We zijn nog maar pas begonnen met het uitrollen van de Internet of Things, waarbij niet alleen computers maar ook machines, robots, stofzuigers en magnetrons worden aangesloten op het internet. Volgens live-counter.com is de huidige omvang van ons internet 13 miljoen petabytes.
Om dit volledig in datacenters op te slaan is een kostbare zaak. Het duurt tien jaar om een mega datacenter te bouwen, dat 1 miljoen petabytes kan opslaan. Zo’n datacenter consumeert dagelijks honderden megawatt aan energie. Ter vergelijking: als ons huidige internet volledig zou worden opgeslagen in een DNA-structuur, dan zou dit passen in de achterklep van een gemiddelde Amerikaanse auto.
Kosten en snelheid
Data opslaan in DNA kan een langdurige en kleinschalige oplossing zijn voor onze datatsunami. Het is dus niet zo vreemd dat veel universiteiten en bedrijven bezig zijn om dit te commercialiseren. Het addertje onder het gras zit hem vooralsnog in de kosten en de snelheid.
De kosten van het uitlezen van DNA zijn de afgelopen jaren al exponentieel gedaald. Het kostte ons $2,7 miljard om het eerste DNA uit te lezen terwijl op nieuwste machines van Illumina dit al onder de $1000 is gezakt. Het opslaan van data in een DNA-structuur ligt nog een stuk hoger. Het opslaan van een megabyte of digital data kost vooralsnog $3.500.
Maar ook hier geldt dat er sprake is van exponentiële kostendaling. Zo is het bedrijf Twist bezig om synthetisch DNA te ontwikkelen waarin het goedkoper en vooral sneller is om data op te slaan. Het is de doelstelling van Twist om binnen één uur en voor $1 een regaeerbuis met hun synthetische DNA te kunnen kopiëren, hetgeen vergelijkbaar is met capaciteit van een gemiddeld datacenter vandaag.
Alhoewel ik nog niet helemaal overtuigd ben of dit gaat lukken zijn er anderen die hier anders over denken. Zo heeft Microsoft alvast 20 miljoen van hun moleculen besteld. Ik blijf me verbazen over de mogelijkheden van technologie van vandaag, maar vooral over die van morgen.