บันทึกจีโนมมนุษย์ลงคริสตัล อยู่ได้นานหลายพันล้านปี

เผื่อมนุษย์สูญพันธุ์! นักวิทยาศาสตร์จัดเก็บจีโนมของมนุษย์ทั้งหมดไว้ใน ‘คริสตัลความจำ 5 มิติ’ ที่สามารถคงอยู่ในนานหลายพันล้านปี ทนต่อรังสีคอสมิกและอุณหภูมิสุดขั้วที่รุนแรง

หากวันใดวันหนึ่งที่มนุษย์เข้าใกล้จุดสูญพันธุ์ในระดับเหลือเพียงไม่กี่คน ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันหวังว่าคริสตัลตัวนี้จะกลายเป็นต้นแบบเพื่อฟื้นฟูสายพันธุ์มนุษย์ให้กลับคืนมา และความรู้นี้อาจนำไปต่อยอดเป็นที่จัดเก็บข้อมูลถาวรของจีโนมพืชและสัตว์ที่ถูกคุกคามได้

“หน่วยความจำคริสตัล 5 มิตินี้เปิดโอกาสให้กับนักวิจัยคนอื่น ๆ ในการสร้างคลังข้อมูลจีโนมให้คงอยู่ตลอดไป ซึ่งสิ่งมีชีวิตซับซ้อนเช่นพืชและสัตว์อาจได้รับการฟื้นคืนสภาพหากวิทยาศาสตร์อนุญาตในอนาคต” Peter Kazansky ศาสตราจารย์ด้านออปโตอิเล็กทรอนิกส์แห่งมหาวิทยาลัยและหัวหน้าการศึกษากล่าว

คริสตัลหน่วยความจำ 5 มิติพัฒนาโดยศูนย์วิจัยออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (ORC) ของมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน มันสามารถเก็บข้อมูลได้มากถึง 360 เทราไบต์ (TB) เป็นเวลาหลายพันล้านปีโดยไม่เสื่อมสภาพแม้จะอยู่ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่รุนแรงก็ตาม

โดยในปี 2014 ทาง Guinness World Record ได้ให้รางวัลวว่าคริสตัลชิ้นนี้เป็นวัสดุจัดเก็บข้อมูลที่ทนทานที่สุด ซึ่งเทียบได้กับควอตซ์ที่เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีความเสถียรทางเคมีและความร้อนสูงที่สุดในโลก จากข้อมูลของนักวิจัยระบุว่า คริสตัลนี้สามารถทนอุณหภูมิที่สูง 1,000°C ได้

นอกจากนี้ยังทนต่อแรงกระแทกโดยตรงได้มากถึง 10 ตันต่อตารางเซนติเมตร และทนต่อการสัมผัสกับรังสีคอสมิกเป็นเวลานาน ทีมนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าพวกเขาได้ใช้เลเซอร์ความเร็วสูงในการบันทึกข้อมูลลงในช่องว่างของโครงสร้างที่มีขนาดเล็กถึง 20 นาโนเมตร

โดยข้อมูลรหัสจีโนมมนุษย์ทั้งหมด 3,000 ล้านอักขระถูกใส่ลงไปด้วยการใช้มิติออปติก 2 มิติและพิกัดเชิงพื้นที่ 3 มิติในการเขียนทั่วทั้งวัสดุกลายเป็นสิ่งที่พวกเขาเรียก(ในทางเทคนิค)ว่า "5D" ไม่เพียงเท่านั้นยังลงภาพประกอบร่างกายมนุษย์ ธาตุสากล (ไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจน) รวมถึงโครงสร้างโมเลกุล DNA และอื่น ๆ ที่อาจจำเป็นในการสังเคราะห์มนุษย์ขึ้นมาใหม่

“เราทราบจากผลงานของผู้อื่นว่าวัสดุทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแบบง่าย ๆ นั้นสามารถสังเคราะห์และใช้ในเซลล์ที่มีอยู่ เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีชีวิตในห้องแล็บได้” Kazansky กล่าว และหากเทคโนโลยีในอนาคตก้าวหน้า บางทีแค่มีอุปกรณ์พิเศษและข้อมูลจีโนม นักวิทยาศาสตร์ก็อาจสามารถสร้าง ‘อะไรก็ตาม’ ที่พวกเขาต้องการได้

แต่ในตอนนี้ คริสตัลความจำ 5 มิติ จะถูกเก็บไว้ในโครงการแคปซูลเวลาที่ตั้งอยู่ภายในเหมืองเกลือที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ณ ประเทศออสเตรเลีย หากทุกอย่างเป็นไปตามแผน มันจะคังอยู่ในนั้นนานหลายพันล้านปี และเราหวังว่าเราจะไม่ไปถึงจุดที่จำเป็นต้องใช้มัน

ที่มา

https://www.southampton.ac.uk/…/human-genome-stored-on…

https://phys.org/…/2024-09-human-genome-everlasting…

https://www.popsci.com/technology/memory-crystal-dna/

https://interestingengineering.com/…/5d-memory-crystals…

https://www.technologynetworks.com/…/5d-memory-crystal…

Photo: University of Southampton