ثبت اطلاعات روی ملکول ها


بسیاری از صاحب نظران ، این عصر را عصر اطلاعات می نامند. در دوره حاضر که با انبوه اطلاعات روبه رو هستیم شاید بتوان از شیوه جمع آوری اطلاعات به عنوان یکی از بزرگترین معضلات این دوره نام برد.
در حقیقت با ذخیره اطلاعات روی فلاپی ، سی دی ودی وی دی پس از گذشت زمان با آرشیو بزرگی از محیطهای ذخیره اطلاعات روبه رو می شویم که امکان صدمه دیدن آنها در میدان های مغناطیسی نیز وجود دارد؛ اما پژوهشگران در این زمینه نیز بیکار ننشسته اند و با ارائه راهکارهایی به حل این مشکل اندیشیده اند.
یکی از محققان کشورمان با ذخیره اطلاعات روی ماکروملکول ها بخصوص دی.ان.ای ها، راهی برای افزایش فوق العاده ظرفیت اطلاعاتی یافته است.
مهندس ایمان مرادی ، کارشناس ارشد رشته های پروتئومیکس و نانوتکنولوژی و مدیر عامل موسسه پژوهشی سیناپویش اصفهان و مدیر تحقیقات و نانوتکنولوژی شرکت سنچریون امریکاست.
او که در حال حاضربرای مشارکت در یک پروژه توسعه نانوتکنولوژی در ایتالیا به سر می برد، به پرسشهای ما درباره طرح فناوری MERI از طریق پست الکترونیک پاسخ داده که حاصل آن را می خوانید.

منظور از فناوری MERI چیست و اساس ساختمانی آن بر چه مبنایی استوار است؟
MERI مخفف کلمات Molecular environment of reserving information است که می توان آن را درفارسی به عبارت محیط ملکولی ذخیره اطلاعات برگرداند.
اساس ساختمانی این فناوری را ملکول دی.ان.ای تشکیل می دهد.

محیط ملکولی ذخیره اطلاعات طی چه فرآیندی ساخته می شود؟
این فرآیند شامل طراحی نرم افزار، ساخت ملکول های دی.ان.ای به صورت مصنوعی مطابق با یک الگوی خاص و سپس نگهداری است.

درباره چگونگی ذخیره سازی داده ها در این محیط توضیح دهید.
ابتدا اطلاعات اولیه توسط نرم افزاری به صورت معادل های ملکولی طراحی می شوند و سپس الگوی ملکولی به دستگاه سازنده دی.ان.ای انتقال می یابد.
آن گاه این دستگاه ، ملکولی مطابق با الگوی طراحی شده می سازد که حاوی اطلاعات اولیه است.در نهایت ملکولهای طراحی و تکثیر شده به وسیله سانتریفیوژهای خلادار خشک و روی پلیتهای خاص نگهداری می شوند.

فرآیند بازخوانی اطلاعات چگونه صورت می گیرد؟
ملکول حاوی اطلاعات ، به وسیله دستگاه تعیین توالی دی.ان.ای شناسائی و ساختار ملکولی آن تعیین می شود.
سپس نرم افزار خاصی این اطلاعات را تجزیه می کند و از سمبلهای اطلاعاتی به اطلاعات اولیه ذخیره شده ، دست می یابد.

این حافظه به عنوان یک ساختار بیولوژیکی چگونه در مجموعه سخت افزاری رایانه تعریف می شود؟
این حافظه به طور مستقیم در رایانه قرار نمی گیرد. در واقع مجموعه دستگاه های تولید کننده حافظه و بازخوان آن به یک سیستم رایانه ای متصل می شوند و در حقیقت کل این سیستم ها هستند که یک مجموعه را تشکیل می دهند.

حجم و ظرفیت ذخیره داده در این محیط چقدر است؟
حجم این حافظه در موارد به کارگیری برای انتقال کلید پیام رمز در سیستم های امن مخابراتی حدود 20در 80نانومتر به ازای هر ملکول است.
همچنین ظرفیت ذخیره سازی آن بر حسب کیلو بایت بر سانتی متر مربع ، معدل 212x 10 و 1 کیلوبایت محاسبه می شود.

آیا در این روش ، سرعت ذخیره سازی و بازسازی اطلاعات در مقایسه با دیگر محیطهای ذخیره داده بهبود یافته است؟
خیر. با توجه به نوع خاص ذخیره اطلاعات ، سرعت ذخیره بسیار پایین تر است اما در کاربری های خاصی که برای این فناوری در نظر گرفته شده است ، زمان فرآیند اهمیتی ندارد.

این مقایسه را از لحاظ حجم چگونه ارزیابی می کنید؟
حجم ذخیره سازی در این فناوری چند میلیون برابر سی دی و ابعاد آن در مقیاس مشابه ، میلیون ها برابر کوچکتر است.

میزان پایداری اطلاعات در این محیط چگونه است؟
از آنجا که ملکول دی.ان.ای که اساس MERI را تشکیل می دهد، پایدارترین ترکیب شیمیایی را در جهان دارد، می توان زمان پایداری بسیار طولانی مدتی را برای MERI در نظر گرفت.
بویژه این که در فناوری MERI از قطعات کوچک دی.ان.ای که پایداری بیشتری دارند، استفاده می شود.

این پروژه تا چه حد دنیا را به ایده رایانه های زیستی نزدیک می کند؟
در واقع یک اختلاف اساسی میان رایانه های زیستی و MERIوجود دارد. ما در MERI از دی.ان.ای استفاده کرده ایم و در رایانه های زیستی بیشتر تمایل به استفاده از ملکول های پپتیدی است.

اصلا ایده رایانه های زیستی از کجا آمده و تا چه حد به واقعیت نزدیک است؟
پروژه رایانه های زیستی از مدتها پیش از MERI در حال انجام و پیگیری است ، اما MERI از آن نظر اهمیت دارد که کاربرد تازه و کاملا محسوسی از ذخیره اطلاعات را با روشی ساده تر اراده کرده است.
رایانه های زیستی که نمونه های اولیه آن ترکیبی از سیلیکون و پلی پپتیدها هستند، ظرف 3 تا 4 سال آینده وارد بازار خواهند شد.

این فناوری در چه زمینه هایی کاربرد دارد؟
فناوری MERI برای ارسال کلید پیامهای رمز در سیستم های مخابراتی امن کاربرد دارد.
در واقع اولین کاربردی که برای آن در نظر گرفته شده یک کاربرد نظامی و امنیتی است.دیگر کاربرد این فناوری که یک کاربرد سمبلیک به شمار می آید، ذخیره اطلاعات برای نگهداری چند هزار ساله و انتقال پیام در یک محیط بسیار پایدار به انسان های چند نسل پس از ماست.

آیا این پروژه به صورت اجرایی نیز آزموده شده یا در حد تئوری است؟
این پروژه عملا از سال 1377 از تئوری خارج شده و به صورت عملی درآمد و طی 6 سال تکمیل شده است. درحال حاضر موسسه پژوهشی سیناپویش آمادگی ارائه فناوری MERIرا به درخواست کنندگان داخل و خارج کشور دارد.

این پروژه از چه سالی شروع شد و در این راه چه کسانی شما را همراهی کردند؟
همکاران اولیه طرح فناوری MERI مهندس وحید نحوی و دکتر رسول صالحی بودند. فرضیه MERI در سال 1376به وسیله اینجانب مطرح و سال 1377 با همکاری افراد مذکور پیگیری و سال 1383 توسط اینجانب بازنگری و تکمیل شد.

این پروژه در چه سطح بین المللی قرار دارد؟
استقبال بسیار خوبی از این فناوری در خارج کشور شده است. مراحل نهایی و تکمیلی این پروژه در فهرست فروش نانوفناوری شرکت سنچریون امریکا قرار دارد.

بازتاب انعکاس این خبر از سوی مراجع معتبرعلمی دنیا چه بوده است؟
فناوری MERI از زمان انتشار اطلاعات اولیه ، در 3کنفرانس بین المللی نانوفناوری در کشورهای ایتالیا و اسپانیا ارائه شده و به عنوان یک امتیاز موثر برای عضویت اینجانب در انجمن بین المللی نانوفناوری در کشور امریکا در نظر گرفته شد.

شرایط اجرایی شدن این فناوری در کشور به چه صورت است؟
تمایل موسسات دولتی و خصوصی برای سرمایه گذاری در به کارگیری و توسعه این فناوری ، نه تنها کاربردهای جدید آن را در پی خواهد داشت ، بلکه ایران را در برقراری موازنه تکنولوژیک بین المللی یاری می کند و علاوه بر حیطه فناوری نانو در فناوری اطلاعات نیز جایگاه ایران را در فهرست جهانی بهبود خواهد بخشید.

نیلوفر عاکفیان
akefian@jamejamonline.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اجرا شده توسط: همیار وردپرس