Un projecte danès investiga les possibilitats de l’emmagatzematge de dades digitals en l’ADN d’organismes vius, especialment dels vegetals. Això permetria donar resposta a alguns dels problemes associats a l’emmagatzemament de dades tal com es duu a terme en l’actualitat, i permetria emprar la natura com a tecnologia en si mateixa (o si es prefereix, fer de la tecnologia un organisme viu dins l’ecosistema global).
Grow Your Own Cloud, cap a un emmagatzematge de dades regeneratiu
Dos enginyers danesos exploren la viabilitat de l’emmagatzematge de dades digitals en l’ADN dels éssers vius. Sembla d’entrada que el projecte, anomenat Grow Your Own Cloud (GYOC), seria tècnicament possible, i permetria reduir l’empremta carbònica dels centres de dades, que cada cop necessiten més energia i, per tant, poden esdevenir més contaminants i carbònicament perjudicials.
Ja fa quasi una dècada que es va aconseguir codificar dades binàries en la cadena d’ADN. Més endavant els investigadors en la matèria van optar per emprar ADN sintètic, de més fàcil manipulació, i que sembla que seria apte per arxivar quantitats ingents d’informació en un espai mínim durant milers d’anys.
Malgrat les promeses de l’ADN sintètic, ara dos investigadors danesos (Cyrus Clarke i Monika Seyfried) han dissenyat un procediment per codificar i rellegir dades dins dels vegetals, emprant també ADN sintètic però només en la primera fase del procediment. A més, els investigadors han reeixit a emmagatzemar i recuperar les dades sense necessitat de destruir els organismes vius emprats.
El nom de llur actuació ja és prou clar i revelador de l’objectiu que es persegueix: que cadascú, en principi, pugui crear, i criar, el seu propi servidor informàtic desmaterialitzat. D’aquesta manera, es podrien combatre els efectes de l’anomenat data warming, o escalfament planetari produït pels milers de centres de dades, cada cop de més capacitat, amb conseqüències directes en el consum energètic global tant a causa de la seva operativitat com de les seves necessitats de refrigeració. S’estima de fet que per a 2025 les necessitats energètiques d’aquesta mena d’instal·lacions suposaran més del 20% del consum global d’energia, i tot sembla indicar que la necessitat d’emmagatzemar dades no farà sinó créixer exponencialment en els anys a venir. Pitjor encara, a més, és el fet que moltes d’aquestes dades no són més que residus digitals, dades que romanen dorments als data centers, ocupant malgrat tot espai, i consumint energia. Cal afegir per acabar que aquesta mena d’infraestructures digitals fan un ús intensiu de materials ambientalment no neutres, com és per exemple el formigó, i de recursos minerals exhauribles, com ara el silici, els lantànids (neodimi, luteci...) o terres rares com l’itri.
El projecte GYOC va començar més aviat com una iniciativa artística, però pel que sembla de mica en mica l’actuació va atreure l’atenció d’investigadors, especialment nord-americans, que finalment van fer derivar la iniciativa cap al desenvolupament real de servidors informàtics biològics.
El procediment de GYOC difereix dels que actualment assagen les grans companyies del món digital, que graven directament les dades binàries en l’ADN. GYOC ha dissenyat tot un seguit de fases intermèdies, a saber, codificant en primer lloc les dades en ADN sintètic; posteriorment, la barreja en forma líquida, que incorpora ja les dades a emmagatzemar, és ingurgitada per bacteris que més tard són absorbits de manera natural pels vegetals, que d’aquesta manera esdevenen els veritables contenidors de les dades gravades.
Així, en paraules dels responsables de GYOC, l’emmagatzematge de dades podria a la llarga esdevenir una activitat absorbidora de CO2. Un altre avantatge del seu sistema d’emmagatzemament digital vegetal seria el fet que l’autor de les dades podria tenir-les perfectament localitzades físicament, i no dipositades en servidors de qui sap on, sota propietat d’alguna gran corporació. Seria possible bastir nous biocentres de dades en jardins, o àdhuc plantar-ne boscos sencers –contribuint així, d’altra banda, a la millora ambiental global–. I també podrien aparèixer, eventualment, nous perfils professionals, posem per cas l’agricultor de dades.
Pel que fa a la lectura de les dades, en el sentit invers, en primer lloc cal extreure els bacteris de la planta, sense destruir-la, i posteriorment dur a terme la interpretació mitjançant eines de seqüenciació genètica: es fan passar els filaments d’ADN per un petit orifici en una membrana, a través de la qual circula un corrent elèctric: conforme les bases d’ADN van passant per l’orifici, interrompen el corrent d’una manera característica, i aquesta informació pot ser interpretada per un programari descodificador.
Val a dir, aquests mètodes són encara avui costosos, i suposen un repte tècnic, però és de preveure que en un futur proper la gravació i la lectura de dades en ADN esdevingui progressivament més accessible al públic general.
Segons dades dels responsables de GYOC, pel que fa a la capacitat d’emmagatzematge l’ADN se significa enfront els sistemes convencionals: atribueixen al primer una capacitat de 1019 bits/cm3 en comparació amb els 1013 bits/cm3 dels segons (cal assenyalar que l’ADN és de fet el mitjà d’emmagatzemament d’informació de major densitat que es coneix, amb capacitats de fins a 200 petabytes de dades per gram de material). D’altra banda, és un mitjà que ha perviscut durant milions d’anys, de manera que difícilment podrà esdevenir obsolet amb el temps. I pel que fa a la seva durabilitat, és molt alta, pràcticament indefinida, si es conserva en condicions adequades. Això contrasta amb els entre cinc i deu anys de vida útil d’un sistema convencional d’emmagatzemament de dades.
Assenyalarem per acabar que l’equip del Projecte GYOC ja ha posat a prova les primeres infraestructures funcionals de biotecnologia de dades, mitjançant, per exemple, el laboratori Data Garden, on els internautes poden dur a terme en unes quantes hores (el procediment és encara llarg) la conversió de dades digitals de text, imatge o so en mp3 al format biològic. O també amb The Flowershop, una floristeria que és de fet un centre de dades biològic i descentralitzat en el qual es duen a terme activitats de demostració i d’informació per tal de familiaritzar el visitant amb els conceptes a la base de GYOC (tècniques de codificació, capacitat d’emmagatzemament, vida útil, opcions de pol·linització creuada, replantació de dades i, naturalment, cura de la planta per garantir la integritat de les dades). Els visitants poden fer gravar la informació que desitgin a la planta que escullin i s’enduguin, juntament amb un equip de descàrrega que permet de reenviar a GYOC una mostra de la planta per dur a terme la lectura de dades més endavant.
La instal·lació experimental de Data Garden, que persegueix la unificació de persones, ecosistemes i tecnologia, en paraules dels seus responsables. El sistema no empra codi binari, sinó les bases de l’ADN (adenina, citosina, guanina, timina, –ACGT) (© Cyrus Clarke)
Autors
Redactat per: Alfonso Martínez Jaume
Per saber-ne més: Grow Your Own Cloud
