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Jurassic Data : l’épopée du stockage ADN

Chaque année, nous produisons un volume de données bien supérieur à ce que toute l’humanité a pu en produire au cours de son histoire. Outre les opportunités créées par ce tsunami de données, de nombreux défis voient le jour. Parmi eux, celui du stockage.

Photos et vidéos personnelles, streaming, caméra de surveillances créent un gigantesque flot de données en continu. Sans compter les objets connectés qui n’en sont encore qu’à leurs balbutiements. La facilité d’accès à ces données partout dans le monde via le Cloud à tendance à nous faire oublier qu’elles sont pourtant bien emmagasinées physiquement. Ce qu’attestent les résultats florissants de cette industrie du stockage qui a quadruplé ses ventes en seulement 10 ans.

La fragilité des supports de conservation

Ce qui n’augmente pas, c’est la pérennité des supports de stockage. Environ 20 ans pour les CD, à peine une dizaine d’années pour les disques durs qui représentent 60% du stockage mondial. Un constat qui oblige les entreprises comme les institutions à se lancer dans de vastes et coûteux programmes de recopie des données.

Alors, comment conserver à long terme une production exponentielle de données sur des support physiques limités dans le temps ? Une fois de plus, la nature pourrait bien nous inspirer une solution plus performante et durable.

Quatre bases pour un monde binaire

Dans son roman Jurassic Park, Michael Crichton imaginait recréer des dinosaures grâce à l’ADN stockée dans une résine pendant 100 millions d’années. Ce n’est que de la science-fiction, mais l’écrivain américain nous mettait déjà sur la piste de l’ADN. Cette molécule est capable de stocker des données durant des milliers d’années sans les altérer. Et sans consommer d’électricité !

Sans aller aussi loin, la communauté scientifique s’est tout de même penchée sur la question. Car après tout, si l’ADN n’est qu’une longue chaîne de 4 bases azotées, il paraît possible d’en utiliser les principes pour y stocker notre monde digital binaire.

En 2013, une équipe de chercheurs britanniques a réussi à charger dans un brin d’ADN synthétique différentes données : un discours audio de Martin Luther King, un texte de Shakespeare et une photo des membres de l’équipe. Ce brin d’ADN contenant 6 mégas de données a été envoyé à un laboratoire médical qui après séquençage, a pu reconstituer l’image, le texte et le discours sans la moindre erreur.

Voilà qui est prometteur car un système de stockage sur ADN nous apporterait d’énormes avantages par rapport aux solutions existantes :

  • Pas de consommation d’électricité ou d’énergie ;
  • Une conservation à long terme sur des centaines de milliers voire des millions d’années ;
  • Très peu d’espace nécessaire. On estime qu’on peut stocker l’équivalent de 100 millions de DVD dans un gramme d’ADN ou encore l’ensemble des données d’Internet dans une boîte à chaussure.
  • Une disponibilité des outils de lecture. Vu l’importance de l’ADN dans le monde vivant, il est probable que l’humanité soit toujours capable de le séquencer, même dans un futur lointain.

Du concept au produit

Même si ces avancées sont remarquables, le processus complet qui consiste à stocker puis convertir les données requiert encore une très grande intervention humaine.

Microsoft, qui travaille sur ces solutions depuis quelques années, a annoncé en mars 2019 qu’il avait réussi à mettre au point le premier système de stockage sur ADN entièrement automatisé. Pour l’expliquer simplement, il s’agit d’une « machine » qui convertit les données numériques dans les 4 bases de l’ADN (A, T, C, G), les encode, puis est capable de les séquencer pour les retransformer en données. Pour le moment, on est encore au stade de la recherche. Il a fallu pas moins de 21h à cette machine pour encoder et réinterpréter le mot « Hello ».

Bien qu’au stade embryonnaire, nous sommes face à une évolution majeure qui promet de changer en profondeur la manière dont nous stockons l’information à long voire très long terme.

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