Каждую минуту в 2018 году Google проводила 3,88 миллиона поисков, люди смотрели 4,33 миллиона видео на YouTube, отправляли 159 362 760 электронных писем, писали в твиттере 473 000 раз и размещали 49 000 фотографий на Instagram, сообщает компания Domo. По оценкам, к 2020 году на одного человека в мире будет приходиться 1,7 мегабайта данных в секунду, что соответствует примерно 418 зеттабайтам в год (418 миллиардов однотерабайтных жестких дисков) при общей численности населения мира 7,8 миллиарда человек. Магнитные или оптические системы хранения данных, обычно не могут работать дольше века. Кроме того, работа центров обработки данных требует огромного количества энергии. Короче говоря, у нас скоро возникнет серьезная проблема с хранением данных, которая со временем только усугубится.
Достигнут прогресс в создании альтернативы жестким дискам - хранение данных на основе ДНК. ДНК, состоящая из длинных цепей нуклеотидов A, T, C и G, является материалом, хранящим информацию о жизни. Данные могут храниться в последовательности этих букв, превращая ДНК в новую форму информационных технологий. Она уже регулярно упорядочена (прочитана), синтезирована (записана) и легко и точно скопирована. ДНК также невероятно стабильна, о чем свидетельствует полное секвестирование генома ископаемой лошади, жившей 500 000 лет назад. А для его хранения не требуется много энергии. ДНК может аккуратно хранить огромные объемы данных с плотностью, намного превышающей плотность размещения электронных устройств. Простая бактерия Escherichia coli (E. coli), например, имеет плотность хранения около 1019 бит на кубический сантиметр. При такой плотности все текущие потребности в хранении ДНК в мире в течение года могут быть полностью удовлетворены за счет одного кубометра ДНК. Перспектива хранения данных в ДНК не является чисто теоретической. Исследователи из Университета Вашингтона и Microsoft Research разработали полностью автоматизированную систему для записи, хранения и чтения данных, закодированных в ДНК. Ряд компаний, включая Microsoft и Twist Bioscience, работают над развитием технологии хранения в ДНК.
К числу проблем, препятствующих распространению хранения данных в ДНК, относятся стоимость и скорость чтения и записи ДНК, которые необходимо снизить, чтобы конкурировать с электронным хранением данных. Даже если ДНК не станет общедоступным материалом для хранения, она почти наверняка будет использоваться для получения и сохранения информации в долгосрочной перспективе.