Zeitkapseln sind eine unterhaltsame und altehrwürdige Methode, um Stücke der Vergangenheit zu bewahren. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um Fotografien, Erinnerungsstücke und andere Gegenstände von persönlichem Wert, die zukünftigen Generationen einen Eindruck davon vermitteln, wie das Leben in der Vergangenheit war. Aber was ist, wenn wir die Erinnerungen und Erfahrungen einer ganzen Spezies für Tausende von Jahren bewahren wollen? Was würden wir dann wählen, um weg zu eichhörnchen, und wo würde es platziert werden?
Genau das hatten Forscher des Molecular Information Systems Lab der University of Washington (UW) und von Microsoft im Sinn, als sie ihr # MemoryInDNA-Projekt ankündigten. Dieses Projekt lädt Menschen ein, Fotos einzureichen, die in DNA kodiert und über Jahrtausende gespeichert werden. Und dank einer neuen Partnerschaft mit der Arch Mission Foundation wird diese Kapsel 2020 zum Mond geschickt!
Die Projektleiter möchten 10.000 Originalfotos und den vollständigen Text von 20 wichtigen Büchern (unter anderem) in dieses Archiv aufnehmen, die dann in synthetischer DNA gespeichert und Forschern weltweit zur Verfügung gestellt werden. Diese DNA wird von Twist Bioscience bereitgestellt, einem in San Francisco ansässigen Unternehmen, das synthetische DNA für kommerzielle Partner zur Durchführung biotechnologischer Forschung herstellt.
Die Teilnehmer werden außerdem aufgefordert, sie in sozialen Medien mit dem Hashtag #MemoriesInDNA zu teilen und eine Geschichte darüber beizufügen, warum das Foto für sie wichtig ist. Wie Luis Ceze, Professor an der Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering der UW, über das Projekt sagte, als es erstmals angekündigt wurde:
"Sie sind an der Reihe, uns zu zeigen, was für immer in der DNA erhalten bleiben sollte. Wir möchten, dass die Menschen ausgehen und ein Bild von etwas machen, an das sich die Welt erinnern soll. Es ist eine unterhaltsame Gelegenheit, eine Nachricht an zukünftige Generationen zu senden und unsere Forschung dabei zu unterstützen. "
Im Vergleich zu Rechenzentren, für deren Betrieb mehrere Hektar Land und viel Strom erforderlich sind, bietet DNA die Möglichkeit, Daten auf molekularer Ebene zu speichern. Dies ermöglicht eine Datenspeicherung, die mehrere Größenordnungen dichter, millionenfach kompakter und viel länger als herkömmliche Verfahren ist.
Der grundlegende Prozess besteht darin, Zeichenfolgen von Einsen und Nullen in digitalen Daten in die vier Grundbausteine von DNA-Sequenzen umzuwandeln - Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Die Projektsammlung umfasst jetzt mehr als 3.000 Bilder, bestehend aus physischen Fotos, digitalen Fotos und Seiten, die als analoges Mikrofiche auf dünnen Nickelplatten gespeichert sind.
"Mit DNA hat die Natur die Speicherung von Informationen auf molekularer Ebene wirklich genagelt", sagte Ceze. „Unser Ziel bei MISL ist es, herauszufinden, wie revolutionäre Systeme darauf aufgebaut werden können. "Erinnerungen in der DNA" gibt jedem die Möglichkeit, sich zu beteiligen und wertvolle Erinnerungen zu bewahren. Und jetzt jenseits des Planeten Erde! Wir fühlen uns geehrt, Teil dieses unglaublichen Projekts zu sein. “
Natürlich stellt sich die Frage, wie dieses DNA-Archiv auf dem Mond abgeschirmt wird, wo es sich jenseits des schützenden Magnetfelds der Erde befindet. Es ist bekannt, dass kosmische Strahlen die DNA schädigen, was bei Astronauten zu einem erhöhten Krebsrisiko führen kann. Im Fall des Archivs könnten kosmische Strahlen die DNA-Stränge aufbrechen und sie unlesbar machen.
Um dies zu beheben, haben Ceze und sein Team an Methoden gearbeitet, um sicherzustellen, dass alle Informationen auch dann noch dekodiert werden können, wenn sich ein Teil der DNA verschlechtert. Die erste Methode, die als physische Redundanz bezeichnet wird, umfasst das Hinzufügen mehrerer Kopien (möglicherweise sogar Milliarden) jedes DNA-Strangs zum Archiv, um den zeitlichen Abbau zu berücksichtigen.
Die zweite Methode, die als logische Redundanz bekannt ist, wurde von Ceze und anderen Mitgliedern der Paul G. Allen School of Computer Science von UW mithilfe von Microsoft entwickelt. Bei dieser Methode werden Informationen zu den Daten in die DNA selbst eingefügt. Selbst wenn alle Kopien eines DNA-Strangs verloren gehen, können die Forscher auf diese Weise das Verlorene zusammenfügen.
Das Projekt wurde erstmals im Januar 2018 angekündigt, und die University of Washington und Microsoft haben seitdem eine Partnerschaft mit der Arch Mission Foundation geschlossen. Diese gemeinnützige Organisation mit Sitz in Texas widmet sich der Erstellung von Archiven mit verschiedenen Mitteln zur Datenspeicherung, die über lange Zeiträume im Weltraum oder an abgelegenen Orten auf der ganzen Welt (d. H. Höhlen, Unterwasser, unterirdisch usw.) überleben können.
"Die Mission von Microsoft ist es, jeden Menschen und jede Organisation auf dem Planeten zu befähigen, mehr zu erreichen", sagte Karin Strauss, Senior Researcher bei Microsoft. „Die Zusammenarbeit mit der Arch Mission Foundation an der Lunar Library ist eine natürliche Erweiterung dieser Mission über die Grenzen des Planeten hinaus. Mit dieser Zusammenarbeit zeigen wir den Wert menschlichen Wissens und die unglaubliche Dichte, die durch das Speichern digitaler Informationen in DNA erreicht wird. Diese Arbeit mit Arch erweitert weiterhin die Grenzen des Möglichen auf immer aufregendere Weise und in bemerkenswerte Richtungen. "
Durch die Nutzung der Fortschritte bei der Datenspeicherung und des Aufstiegs der kommerziellen Luft- und Raumfahrtindustrie setzt sich die Arch Mission Foundation dafür ein, das wichtigste Wissen der Menschheit kontinuierlich zu bewahren und zu verbreiten. Durch die Speicherung im Weltraum hofft AMF, dass ihre Archive (bekannt als Arch Libraries) die langlebigsten Aufzeichnungen der menschlichen Zivilisation sind, die jemals erstellt wurden.
Anfang dieses Jahres kündigte die Stiftung die Schaffung der Mondbibliothek an, die bis 2020 Wikipedia und andere Archivinformationen auf dem Mond platzieren wird. Dieses Archiv wird nun das Archiv #MemoriesInDNA enthalten und die größte Datenmenge sein, die jemals in synthetische DNA geschrieben wurde . Nova Spivack, Mitbegründerin der Arch Mission Foundation, sagte kürzlich in einer Pressemitteilung des Unternehmens:
„Wir wollen die größte DNA-Bibliothek aller Zeiten aufbauen - und sie wird auch in Zukunft immer größer, wenn unsere Kapazität in Richtung Petabyte wächst. Wir sind stolz darauf, dass diese Erweiterung der Lunar Library - unserer ersten Spezialsammlung - auf unserer Mission aufbaut, Daten zu bewahren, indem sowohl klassische Werke als auch wertvolle Erinnerungen geschützt werden. Diese Daten sind ein aufregender Beginn unserer Spezialsammlungen der Mondbibliothek und eine lohnende Fortsetzung der Mission von Arch, neue Grenzen der Datenerhaltung zu eröffnen. “
Falls diejenigen, die die Bibliothek finden, nicht über die erforderliche Technologie verfügen, um darauf zuzugreifen, enthält die Arch Mission Anweisungen zur Sequenzierung von DNA und zum Erhalt der darin enthaltenen Informationen. Mit dieser neuen Partnerschaft arbeitet das UW-Team intensiv daran, alle Verpackungs- und Lagerpläne fertigzustellen und die Frist für 2020 einzuhalten.
Karin Strauss, Senior Researcherin bei Microsoft und Associate Professor für Informatik und Ingenieurwesen bei UW, erklärte:
„Wir sind stolz darauf, dass diese Partnerschaft mit Arch die Grenzen des Möglichen auf immer aufregendere Weise und in bemerkenswerte Richtungen erweitert. Dies ist ein unglaublich aufregendes Projekt, an dem ein großartiges multidisziplinäres Team arbeitet: Codierungstheoretiker, Computerarchitekten, Ingenieure und Molekularbiologen, die alle zusammenkommen, um diese neue Technologie Wirklichkeit werden zu lassen. “
Interessanterweise ist die Mondbibliothek nicht das erste Archiv, das ins All gebracht wird. Bereits im Februar startete die Arch Mission Foundation in Zusammenarbeit mit SpaceX die Solar Library, einen Datenkristall mit Isaac Asimovs Foundation Trilogy, der die Sonne für Milliarden von Jahren umkreisen wird. In Zukunft hoffen sie, Arch Libraries in die erdnahe Umlaufbahn und an verschiedene Orte auf der ganzen Welt zu schicken, dann weiter zum Mars und im gesamten Sonnensystem.
Wer weiß? Eines Tages könnte die Menschheit zu einer multiplanetaren Spezies werden und unzählige Zeitkapseln aufdecken, die bezeugen, wie das Leben im 21. Jahrhundert war. Oder vielleicht sind unsere DNA-Archive wie die Goldene Schallplatte der Voyager und finden schließlich ihren Weg in die Hände einer außerirdischen Intelligenz. In jedem Fall werden die zukünftigen Generationen, die diese Archive hoffentlich aufdecken, von dem, was sie finden, fasziniert sein!
Weitere Informationen zum # MemoriesInDNA-Projekt finden Sie auf der Projektwebsite oder per E-Mail [email protected].
