Что такое два петабайта?
КБ, МБ, ГБ, ТБ, ПБ. Последнее, ПБ — это и есть петабайт.
Один грамм ДНК может вместить два петабайта информации, что в пересчёте составляет 2048 ТБ или 2 097 152 ГБ.
Если один фильм в среднем весит 10 ГБ, то этого хватит для хранения двухсот тысяч фильмов.
И всё это — в одном-единственном грамме.
Насколько велик один грамм ДНК? Он меньше ногтя.
Без сомнения, если слова Ван Дунлая — правда, то этот технологический прорыв окажет на весь мир колоссальное влияние.
Что ещё важнее, эта технология служила техническим обоснованием для того научно-фантастического будущего, о котором говорил Ван Дунлай.
У Цинсун отчётливо понимал, что Ван Дунлай затронул эту тему не просто так — на то имелась веская причина.
Поразмыслив, У Цинсун спросил:
— Академик Ван, я, признаться, не слышал о технологии хранения данных в ДНК. Но если ваша компания совершила в этой области столь значительный прорыв, почему об этом не объявили на саммите?
Ван Дунлай странно взглянул на У Цинсуна и лишь спокойно поинтересовался:
— Начальник, как по-вашему, сколько людей сейчас желают моей смерти?
Лицо У Цинсуна окаменело.
Только сейчас он осознал, что Ван Дунлай давно стал для некоторых костью в горле, бельмом на глазу.
Причина была проста: технологии, разработанные Ван Дунлаем, произвели колоссальный эффект.
Они затронули интересы множества людей, разрушив бесчисленные источники дохода.
Лишить человека источника дохода — всё равно что убить его родителей.
Поэтому число тех, кто желал смерти Ван Дунлаю, было отнюдь не маленьким.
И что ещё важнее, эти люди были не только за границей — боюсь, немало их было и в самой стране.
Просто обстановка в стране была получше, ещё не дошло до полного беззакония.
Но даже при этом к Ван Дунлаю давно приставили телохранителей для негласной защиты.
Как оказалось, это было не зря.
Им действительно удалось предотвратить два «несчастных случая», а все подробности уже давно были расследованы соответствующими органами.
Причиной стала ненависть к Ван Дунлаю из-за финансовых потерь, вызванных взлётом Yinhe Technology.
Судя по тому, что прибывшая из столицы рабочая группа специально упомянула о повышении уровня его охраны, можно было понять, насколько мощные и пугающие технологии Ван Дунлай представил на этот раз на научном саммите.
А если бы он объявил ещё и об этой технологии биологического хранения данных на основе ДНК, последствия были бы ещё более ошеломляющими.
Пока У Цинсун размышлял об этом, Ван Дунлай добавил:
— Руководитель, на самом деле, есть и другая причина.
— Дело в том, что мы пока не совершили прорыв в этой технологии. Ключевые технические узлы ещё не преодолены. Мы можем лишь сохранять некоторую простую информацию. Как обеспечить стабильность и довести технологию до полной готовности — для нас это, вероятно, ещё долгий путь.
Чем больше У Цинсун слушал, тем интереснее ему становилось. Он спросил:
— Академик Ван, не могли бы вы в общих чертах рассказать об этой технологии?
Ван Дунлай взглянул на У Цинсуна и охотно согласился.
— Я уже говорил о преимуществах технологии хранения данных на ДНК, а теперь позвольте рассказать о её недостатках.
— Во-первых, большой проблемой является целостность данных. Поскольку технология хранения на ДНК всё ещё находится на стадии разработки, остаётся сложной задачей обеспечить, чтобы данные не повреждались и не терялись в процессе длительного хранения.
— По сравнению с традиционными электронными устройствами хранения, процессы чтения и записи данных на ДНК более сложны и требуют больше времени.
— Синтез ДНК зависит от ряда химических реакций. Скорость репликации ДНК у кишечной палочки составляет 1000 пар оснований в секунду. Для данных объёмом 200 мегабайт потребуется около 19 дней.
— Кроме того, нельзя игнорировать и высокую стоимость.
— В настоящее время стоимость составляет от пяти до семи мао за одну пару оснований. Восемь пар оснований кодируют один символ, так что синтез 200 мегабайт данных обойдётся в 2,8 миллиарда.
— Впрочем, все эти проблемы можно решить с развитием технологии, так что они не так уж и велики.
— Что касается технического принципа, то он на самом деле ещё проще. Общеизвестно, что ДНК — это двойная спираль, на которой расположены четыре химические группы, то есть азотистые основания. Они выстроены в определённой последовательности и составляют генетическую информацию.
— Системы цифрового хранения данных также используют эти четыре «буквы»-основания, но для них разработан специальный код, который полностью отличается от «языка», используемого живыми организмами.
— Мы можем кодировать данные во множество повторяющихся фрагментов ДНК, каждый из которых снабжён индексными метками, чтобы точно определить его место в общей последовательности.
— Такая структура может показаться избыточной, но её преимущество в том, что данные не будут утеряны, даже если некоторые фрагменты окажутся повреждены.
— Чтобы прочитать эту информацию, можно использовать стандартное оборудование из лаборатории молекулярной биологии. Оно преобразует последовательность ДНК в цифровые данные, которые немедленно отображаются на экране компьютера.
У Цинсун слегка опешил. Не то чтобы он был невеждой, но манера, в которой Ван Дунлай всё это излагал, застала его врасплох, и он просто не знал, что ответить.
Он молча проворчал про себя.
— Я уже упоминал объём данных. По оценкам, количество информации, которое человечество производит за один день, значительно превышает весь объём информации, накопленный за более чем пять тысяч лет истории цивилизации.
— За год генерируется около сорока четырёх зеттабайт, то есть четыреста сорок миллиардов гигабайт. Сколько кремниевых чипов потребуется для хранения такого объёма данных?
— Примерно миллион тонн кремниевых чипов. Именно миллион тонн чипов, а не кремниевого сырья!
Ван Дунлай специально это подчеркнул.
— Теоретически, для хранения всего этого колоссального объёма информации при использовании ДНК-технологии понадобится всего один килограмм.
— В прошлом веке, в 1988 году, западный учёный Дэвид и его коллеги уже использовали ДНК для кодирования руны Гульмана.
— В 2012 году западный учёный по фамилии Чёрч с помощью технологии синтеза ДНК сохранил целую книгу, включавшую 53 426 слов, 11 изображений и одну программу на JavaScript, общим объёмом 5,27 мегабайта.
— В 2016 году Вашингтонский университет в сотрудничестве с Microsoft Research закодировали в последовательности ДНК 739 килобайт данных, среди которых были сонеты Шекспира, аудиозапись речи Мартина Лютера Кинга и научные статьи по медицине. С помощью специально разработанных праймеров они пометили адреса каждого файла в последовательности ДНК, что позволило осуществлять быстрый произвольный доступ к данным.
— В 2017 году Эрлих и его группа повторили этот опыт, достигнув ещё большей плотности хранения. Они закодировали целую операционную систему (movie 1), смогли запустить её и даже поиграть в «Сапёра».
Слушая рассказ Ван Дунлая, У Цинсун начал понемногу улавливать суть.
Он понял, что Yinhe Technology наверняка совершила какой-то прорыв, иначе Ван Дунлай не говорил бы об этом с такой уверенностью.
И действительно, Ван Дунлай тут же перешёл к этому.
— Я упоминал, что мы достигли прорыва в технологии биологического хранения данных на основе ДНК. Суть нашего прорыва в том, что мы разработали первый в мире прибор для синтеза информации, принцип работы которого схож с 3D-принтером.
— Используя сопло нанометрового размера, он распыляет основания в заданные точки, что позволяет осуществлять печать ДНК по требованию.
— На данный момент производительность этого устройства достигла миллиона последовательностей в день.
— В дальнейшем, по мере совершенствования технологии, этот показатель будет только расти.
У Цинсун кивнул и, задав вопрос не в бровь, а в глаз, произнёс:
— Скорость копирования оснований можно решить с помощью этого прибора для синтеза информации. Но как быть со скоростью синтеза самой ДНК?
Услышав этот вопрос, Ван Дунлай рассмеялся.
— Руководитель, для хранения годового объёма данных со всего мира требуется всего один килограмм ДНК-материала. А насколько сложно синтезировать килограмм такого материала?
Говоря это, Ван Дунлай едва сдержал смех.
У Цинсун понял, что задал глупый вопрос, и на его лице отразилось смущение.
— Руководитель, развитие технологии биохранения данных на основе ДНК, на самом деле, также несёт огромную пользу для современной биомедицины.
— С помощью этой технологии мы можем извлечь информацию, скрытую в наших телах.
— В фрагментах нашей ДНК хранится информация от всех наших предков: образы, которые они видели, патогены, с которыми они сталкивались, и многое другое.
— Если заглянуть в более фантастическое будущее, мы могли бы даже превратить самих себя в хранилища сверхбольшой ёмкости, записывая всю информацию, которую мы видим, слышим и ощущаем на вкус.
— Конечно, чтобы достичь этого, технологии должны продолжать развиваться.
Ван Дунлай говорил так, словно одновременно и рассуждал о будущем, и излагал факты.
Слова Ван Дунлая вернули У Цинсуна к реальности.
— Такие технологии, безусловно, впечатляют, но до их реализации, боюсь, ещё далеко.
— А тот фантастический мир, о котором говорил академик Ван, ведь не ограничивается одной этой технологией? Наверняка предстоит совершить ещё множество прорывов?
— Например, в вопросах энергетики?
Улыбка на лице Ван Дунлая ничуть не изменилась. Он всё так же уверенно произнёс:
— Энергетический вопрос? На самом деле, с этим всё тоже довольно просто!
— Энергия — это незаменимая материальная основа и гарантия выживания и развития человечества. Наряду с водой, воздухом и пищей она составляет необходимое условие нашего существования.
— На протяжении истории человечество осваивало энергию поэтапно: после практически завершённого перехода от дров к углю и от угля к нефти и газу мы последовательно прошли через «эпоху дров», «эпоху угля» и «эпоху нефти и газа».
— Теперь же, благодаря прорывам в технологиях твердотельных аккумуляторов, фотовольтаики и ветроэнергетики, мы можем предвидеть наступление истинной «эпохи электричества».
— Ведь прежняя «эпоха электричества» по своей сути всё ещё опиралась на производство энергии путём кипячения воды.
— Настоящая «эпоха электричества» не будет ограничена кипячением воды. Мы сможем преобразовывать солнечную и ветровую энергию в электричество, а это всё — чистые источники энергии.
— Разумеется, одной лишь солнечной и ветровой энергетики будет совершенно недостаточно для удовлетворения мировых потребностей в электроэнергии.
— Поэтому, если мы хотим выйти за пределы Земли и осваивать космос, нам необходимо найти более реальные и практичные способы производства энергии.
— Многие возлагают надежды на управляемый термоядерный синтез и ториевые реакторы на расплавах солей.
— Принцип управляемого термоядерного синтеза ещё проще: он имитирует реакцию синтеза ядер водорода, происходящую внутри Солнца, для высвобождения энергии. Топливо добывается из морской воды, отходом является гелий, и при этом нет никаких выбросов парниковых газов.
— В каждом литре морской воды содержится 0,03 грамма гелия, что эквивалентно энергии 300 литров бензина. Можно сказать, что это наиболее экономически выгодный источник энергии.
— Что касается технологии ториевого реактора на расплавленных солях, у нас имеется более 1,4 миллиона тонн запасов тория. Каждая тонна тория при выработке электроэнергии эквивалентна 3,5 миллионам тонн угля, что теоретически может удовлетворить потребности страны в электроэнергии на двадцать тысяч лет.
— Кроме того, топливо на расплавленных солях работает при нормальном давлении, в случае аварии оно может автоматически охлаждаться, исключая риск расплавления активной зоны.
— К тому же, торий сопутствует редкоземельным минералам, поэтому стоимость его извлечения крайне низка. При добыче одной тонны редкоземельных элементов можно получить 300 граммов тория — это, можно сказать, двойная выгода.
У Цинсун слегка нахмурился и спросил:
— Академик Ван, судя по вашим словам, у вас есть определённые соображения по поводу этих двух технологий. Не могли бы вы ими поделиться?
Ван Дунлай, конечно, понял, что У Цинсун его прощупывает, но не придал этому значения.
— Если честно, я больше склоняюсь ко второму варианту.
— Ториевый реактор на расплавленных солях — одно из ключевых направлений ядерных технологий четвёртого поколения. Он обладает значительными преимуществами в плане безопасности, эффективности использования топлива и обращения с ядерными отходами.
— Однако на практике его разработка сталкивается с рядом проблем, и одна из них — коррозия материалов, которую необходимо решить.
— При температуре свыше семисот градусов Цельсия расплавленные соли становятся чрезвычайно агрессивными по отношению к металлам. Традиционные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля не выдерживают такого воздействия в течение длительного времени.
— К тому же, химическая активность продуктов деления в расплаве, таких как теллур, фториды и другие, ещё больше ускоряет коррозию, что сокращает срок службы конструкционных элементов реактора.
— Нейтронное облучение в расплавленных солях вызывает охрупчивание, распухание и изменение микроструктуры материалов, что особенно критично для корпуса активной зоны и трубопроводов.
— Следовательно, решить эту проблему можно только с помощью подходящего материала.
— И мне кажется, что решить эту задачу не так уж и сложно.
— Технологии искусственного интеллекта могут сыграть здесь ключевую роль в разработке материалов.
— Грубо говоря, разработка материалов — это, по сути, постоянная игра в рулетку. В природе существует огромное количество веществ, и если учесть влияние внешних факторов, таких как температура и технология обработки, то количество возможных комбинаций становится бесконечным. Проверять всё это вручную — значит потратить уйму времени.
— Но с помощью искусственного интеллекта, проводя компьютерное моделирование и расчёты, можно сэкономить массу времени.
— Это уже было доказано на практике и принесло свои плоды!
— Что же касается двух других проблем ториевого реактора — технологии онлайн-сепарации и интеграции с системой выработки электроэнергии, — то и они, на самом деле, могут оказаться не такими сложными, как кажется.
Слушая Ван Дунлая, У Цинсун внезапно испытал странное чувство.
Словно для Ван Дунлая вообще не существовало неразрешимых задач.
Любая проблема мирового масштаба в его изложении обретала решение, а её сложность как будто снижалась.
— Академик Ван, всё, что вы говорите, — это правда?
В этот момент У Цинсун уже не знал, как описать свои чувства.
Если всё, что сказал Ван Дунлай, было правдой, то значение этого было поистине огромно.
По логике вещей, после всех рекордов, установленных Ван Дунлаем, У Цинсуну не следовало задавать такой вопрос. Но дело было настолько важным, что он всё же не удержался и спросил.
Ван Дунлай кивнул и ответил:
— На самом деле, это не так уж и сложно. Если хорошо знаешь математику, то и больших проблем не будет!
От этих слов У Цинсуну захотелось врезать кому-нибудь.
Слишком уж они были резкими и били по самому больному
Обновлено: 18.02.2026