分子生物学者のニック・ゴールドマン氏と欧州バイオインフォマティクス研究所（European Bioinformatics Institute）のチームは、DNAを使ってデータを保存する方法を開発しました。「世界中のあらゆる情報をDNAに符号化して保存でき、それはSUVの後部に収まるでしょう」と、ニック・ゴールドマン氏は世界経済フォーラム向けのこの動画で語ります。DNAが、そうでなければ失われかねないデジタル情報を保存するための、安定した長期的な方法である理由を説明しています。
講演の全編は動画をご覧ください。または、以下の主な発言をお読みください。
自然界のハードドライブとしてのDNA
「DNAは、細胞を作るための指示を備えた、あらゆる生物のあらゆる細胞にあるハードドライブ、つまり記憶装置です。DNAは化学分子で、4種類の分子が鎖状につながっています。この4種類をどのような順番にも並べることができ、それを読み取れば文字列になります。デジタルコードのようなものだと考えることもできます。」
「ゲノミクスではビッグデータ革命が起きています。10年前、1人または1つの生物のゲノムを解読する費用は、ロンドンで最も高価な住宅とほぼ同じでした。それから10年後には、ゲノム1つの解読費用は、アーセナル・フットボール・クラブのシーズンチケットの価格になりました。価格は急速に下がり、科学者たちはますます多くのゲノム解読を行っています。」
DNAにメッセージを埋め込む
「科学者はゲノムを解読した後、データを安全に保管したいと考えます。そこで私たちの出番です。科学者たちはインターネット経由でデータを送り、その情報の保管を依頼します。私たちはコンピューターサーバーやハードディスクドライブを次々と購入し、情報を保存してきました。そして、保存している情報はすべてDNAに関するものなのに、DNAそのものをデジタル記憶媒体として使えるのではないかと気づき始めました。DNAを操作して、自分たちでメッセージを埋め込めるかもしれないと考えたのです。地球上の生命は何億年もの間、DNAをハードディスクドライブとして使ってきました。ならば、私たちも使えるかもしれません。」
「DNAが情報保存に適した方法かどうかを確かめる実験を考案しました。DNA形式で長期間保存したい高価値の情報とは何か、決める必要がありました。シェイクスピアのソネット全編を収めた.txtファイル、マーティン・ルーサー・キング牧師の演説『私には夢がある』の.mp3ファイル、そして根っからの分子生物学者である私たちらしく、生きた細胞内のDNAのらせん構造を記述した、1953年のワトソンとクリックの論文の.pdfファイルを選びました。これらを符号化し、カリフォルニア州のアジレント社にDNAとして作製してもらいました。返ってきたのは試験管の底にあるごく小さな塵のようなもので、それがDNAでした。」
DNAを読み取る
「情報を取り出すことはできるでしょうか。はい、DNAは簡単かつ安価に読み取ることができ、複製もできます。しかし、最初にDNAへ書き込むのは非常に困難です。時間がかかりすぎ、費用も非常に高く、この工程が制約要因になっています。ですから、世界中のすべての情報をDNAに符号化することはできても、それを実現できるだけのお金は地球上にありません。」
「しかし、長期的なデジタルアーカイブを作るという課題には、優れた解決策です。数年もすれば、あらゆる形態のデジタルメディアが時代遅れになります。現在、地球上でデジタル情報をアーカイブしている人はいませんが、今では情報の大半がデジタル形式で作成、保存、閲覧されています。では、DNAと比べて、メモリースティックはどれほど長持ちするでしょうか。」
「私たちは、2万年前のマンモスのDNAや、70万年前のDNA配列を持ち、読み取りに成功した古代の馬を調べてきました。必要なのは、非常に低温で乾燥した保管場所だけです。人類が技術的に進歩した状態で存在し続ける限り、DNAを読み取ることができるでしょう。では、長期保存するのは何でしょうか。米国大統領の記録かもしれませんし、核廃棄物が投棄された場所かもしれません。あるいは、家族の写真かもしれません。」
著者：ニック・ゴールドマン氏は、欧州バイオインフォマティクス研究所の分子生物学者です。
画像：窓越しに見える研究者が、実験室でDNAを準備している。ロイター／ロバート・プラッタ。
