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TENDANCES SCIENTIFIQUES: stocker toutes les données du monde dans une grande tasse à café

Des scientifiques tentent de stocker nos vies numériques sous forme d’ADN.

Recherche fondamentale

Des données, partout des données. Que diriez-vous de dix billions de gigaoctets de données dans notre univers numérique? Ajoutez-y 2,5 millions de gigaoctets de données en plus chaque jour qui correspondent aux courriers électroniques, aux photos, aux tweets et à d’autres fichiers numériques. Ce nombre ne fait que grimper. La plupart de ces octets est stockée dans de grands centres de données d’exaoctets qui coûtent plus de 800 millions d’euros pour leur construction et leur maintenance.

l’ADN comme un moyen de stockage viable?

Il existe une autre solution pour stocker des quantités considérables de contenu numérique. L’ADN contient toute notre information génétique et grâce à sa grande densité de stockage, il renferme des quantités énormes de cette information. L’idée d’un stockage des données numériques dans un ADN n’est pas nouvelle, elle remonte aux années 50. Cependant, son utilisation pratique a été sérieusement restreinte. Vous imaginez stocker toutes vos photos, tous vos enregistrements sonores, documents et autres fichiers numériques sur un ADN, dans un seul endroit? Pour le dire d’une façon plus explicite, une grande tasse à café remplie d’ADN pourrait stocker en théorie toutes les données de la Terre. Selon la revue «Nature Matériels», des scientifiques de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT) et de Harvard ont mis au point une méthode qui permet de marquer et d’extraire des fichiers de données à partir d’un ADN. Cela permettrait de stocker des données sous forme d’un ADN. «Il nous faut de nouvelles voies pour stocker ces quantités massives de données, surtout pour les données provenant d’archives, qui sont en cours d’accumulation dans le monde entier», a commenté le co-auteur Mark Bathe, un professeur d’ingénierie biologique au MIT dans un communiqué de presse publié par le même institut. «Un ADN est mille fois plus dense qu’une mémoire flash équivalente. Une autre propriété intéressante réside dans le fait que lorsque le polymère d’ADN est formé, il ne consomme plus aucune énergie. Vous pouvez construire un ADN puis le stocker pour toujours.» La communauté scientifique a démontré précédemment qu’on peut encoder des images et des pages de texte comme un ADN. Grâce à cette nouvelle technique, des fichiers d’ADN sont intégrés dans des particules de silice identifiées par un code barres à ADN. À partir d’une série de 20 images, l’équipe du MIT peut extraire avec précision chaque image stockée sous forme de séquences d’ADN. Ce procédé original pourrait s’étendre jusqu’à un volume de 10²⁰ fichiers.

Attendre la baisse de prix

Utiliser un ADN comme moyen de stockage est une méthode très stable et très facile. Cependant, synthétiser et séquencer restent des processus très coûteux. Il faut compter plus de 800 milliards d’euros pour écrire un million de gigaoctets. Le coût d’une synthèse d’ADN devra être diminué d’un facteur six environ, une baisse de prix attendue d’ici une ou deux décennies. «Si nous parvenons à diminuer le coût d’une synthèse d’ADN, ce procédé nous permettra d’optimiser au maximum la quantité de données stockée par fichier», a déclaré l’auteur principal James Banal, chargé de recherche au MIT. George Church, un professeur de génétique à la Faculté de médecine de Harvard qui n’est pas impliqué dans le projet, a qualifié cette méthode comme représentant «un pas de géant dans la gestion des connaissances et la recherche technologique.» Il a expliqué: «Le développement rapide de la rédaction, la copie, la lecture et le stockage à faible énergie de données qui proviennent d’archives dans une structure d’ADN n’en est encore qu’à son balbutiement quant à une extraction précise des fichiers de données issus d’énormes bases de données (10²¹ octets, à l’échelle du trilliard). De façon incroyable, cette nouvelle étude s’attache à cela en utilisant une couche externe indépendante d’ADN et en exploitant les différentes propriétés de l’ADN (hybridation plutôt que séquençage) tout en utilisant, de surcroît, des outils et des produits chimiques existants.» Révolutionner ainsi notre mode de stockage et d’archivage des données peut sembler trop lointain. Il n’y a pas si longtemps, nous pensions certainement la même chose à propos des dispositifs de stockage des données comme les clés USB et les CD.

Mots‑clés

ADN, données, fichier, stockage, stockage de données, numérique, gigaoctet