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Molecular Memory Architect Simulator

Interactive atomic-scale memory technology simulator featuring phase-change materials, skyrmion racetracks, and DNA storage systems

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¿Qué es esto?

🎯 Consejos del simulador

📚 Glosario

DNA Data Storage
El proceso de codificar información digital (datos binarios) en secuencias de las cuatro bases de nucleótidos del ADN (A, T, G, C) para un archivo de datos ultradenso a largo plazo.
DNA Fountain
Un método de codificación desarrollado por Yaniv Erlich y Dina Zielinski (2017) que se acerca a la capacidad de información máxima teórica del ADN en 1,98 bits por nucleótido.
Oligonucleotide
Una cadena corta de ADN sintético que suele tener entre 100 y 200 nucleótidos de largo y que se utiliza como unidad básica de almacenamiento de datos en los sistemas de memoria del ADN.
DNA Synthesis
El proceso químico o enzimático de construcción de cadenas de ADN a partir de nucleótidos individuales; la operación de "escritura" en el almacenamiento de datos de ADN.
DNA Sequencing
El proceso de leer el orden de los nucleótidos en una cadena de ADN; la operación de 'lectura' en el almacenamiento de datos de ADN, utilizando tecnologías como Illumina o secuenciación de nanoporos.
Error-Correcting Code
Se agregan algoritmos matemáticos (como Reed-Solomon o códigos fuente) a los datos almacenados en el ADN para detectar y corregir errores introducidos durante la síntesis, el almacenamiento o la secuenciación.
Silica Encapsulation
Un método de preservación desarrollado por Robert Grass en ETH Zurich donde el ADN se sella dentro de perlas de sílice nanométricas, lo que permite la supervivencia de los datos durante miles de años.
DNA-of-Things (DoT)
Una arquitectura de almacenamiento de Erlich y Grass (2019) que incorpora datos de ADN en objetos físicos, como un conejo impreso en 3D que contiene su propio plano digital.
Random Access
La capacidad de recuperar datos específicos de un sistema de almacenamiento de ADN sin leer todos los datos almacenados, se logra utilizando cebadores de PCR como "direcciones de archivo".
Homopolymer Run
Secuencia de bases de ADN consecutivas idénticas (p. ej., AAAA) que aumenta los errores de síntesis y secuenciación, lo que requiere restricciones de codificación.
GC Content
La proporción de bases de guanina (G) y citosina (C) en una secuencia de ADN; El almacenamiento óptimo requiere un contenido de GC equilibrado (alrededor del 50 %) para lograr estabilidad.
Information Density
La cantidad de datos que se pueden almacenar por unidad de espacio físico; El ADN alcanza aproximadamente 10^17 bytes por milímetro cúbico, millones de veces más denso que la memoria flash.
Enzymatic Synthesis
Un enfoque más nuevo de síntesis de ADN que utiliza enzimas en lugar de productos químicos, potencialmente más rápido y económico para aplicaciones de almacenamiento de datos.

🏆 Figuras clave

George M. Church (2012)

Genetista de Harvard que demostró el primer almacenamiento de datos de ADN de alta capacidad codificando un libro de 650 KB en ADN sintético, demostrando el concepto a escala.

Yaniv Erlich (2017-2019)

Desarrolló DNA Fountain, logrando una densidad de almacenamiento máxima casi teórica de 1,98 bits/nucleótido, y coinventó el DNA-of-Things (DoT) para incrustar datos en objetos físicos.

Dina Zielinski (2017)

Codesarrolló el método de codificación DNA Fountain en el Centro del Genoma de Nueva York, almacenando perfectamente un sistema operativo, una película y otros archivos en el ADN.

Robert N. Grass (2015-2019)

Desarrolló la encapsulación de sílice en ETH Zurich para preservar datos de ADN durante milenios y coinventó el ADN de las cosas con Erlich.

Nick Goldman (2013)

Lideró el equipo EMBL-EBI que codificó 739 KB de datos en ADN utilizando un esquema de codificación ternario con redundancia, publicado en Nature (2013)

Richard Feynman (1959)

Propuso por primera vez la idea de utilizar moléculas para el almacenamiento de datos en su famosa conferencia de 1959 "Hay mucho espacio en el fondo".

Luis Ceze & Karin Strauss (2018)

Lideró la colaboración entre Microsoft y la Universidad de Washington sobre almacenamiento de ADN de acceso aleatorio y sistemas automatizados de almacenamiento de datos de ADN de extremo a extremo.

🎓 Recursos de aprendizaje

💬 Mensaje a los estudiantes

Cada célula viva de la Tierra ya utiliza memoria molecular: el ADN almacena las instrucciones completas para construir y hacer funcionar un cuerpo humano en un espacio más pequeño que la cabeza de un alfiler. Lo notable de la investigación sobre la memoria molecular es que los científicos ahora están reutilizando el propio medio de almacenamiento de la naturaleza para nuestro mundo digital. Un solo gramo de ADN podría reemplazar un centro de datos completo. Si bien todavía estamos trabajando para hacerlo lo suficientemente rápido y barato para el uso diario, ya se ha logrado el avance fundamental: sabemos cómo escribir, almacenar y leer perfectamente datos digitales utilizando la misma molécula que ha preservado de manera confiable la historia de la vida durante 3.800 millones de años.

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