مایکروسافت قصد دارد حافظه‌هایی برپایه‌ی دی‌ان‌ای را برای فضای ذخیره‌سازی ابری خود استفاده کند.
صاحب‌نظران بزرگ فناوری فکر می‌کنند که زیست‌شناسی راه‌حلی برای ذخیره‌سازی لومینگ دیتا خواهد بود. به‌نقل از محققان شرکت مایکروسافت، این شرکت بر مبنای پژوهش‌های پیشین در مورد ذخیره‌سازی فیلم‌ها و مدارک در دی‌ان‌ای، دستگاهی را توسعه داده‌است که با بهره‌گیری از زیست‌شناسی توانسته است ابزارهای معمول ذخیره‌سازی اطلاعات را کنار بزند.
متخصصان معماری کامپیوتر مایکروسافت می‌گویند، این شرکت در نظر دارد تا پایان دهه‌ی جاری میلادی سیستم‌های ذخیره‌سازی بر پایه‌ی دی‌ان‌ای را درون یکی از پایگاه‌های داده‌ی خود به مرحله‌ی بهره‌برداری برساند. داگ کارمین، یکی از همین متخصصان می‌گوید:
هدف فعلی ما طرح یک دستگاه پیش‌نمونه خواهد بود که در سه سال آینده به بهره‌وری می‌رسد. دستگاه، برای آزمایش، مقداری از داده‌های یکی از پایگاه‌های اطلاعاتی ما را درون خود ذخیره خواهد کرد. ابعاد این دستگاه در نهایت به اندازه‌ی یک دستگاه زیراکس مدل ۱۹۷۰ خواهد بود.
مایکروسافت هدف جاه‌طلبانه‌ی دیگری نیز دارد؛ مبنی بر این که نوارهای گردان ضبط فیلم را با سیسیتم دی‌ان‌ای به‌روزرسانی کند و آن را تحت برندی با نام Your Storage with DNA ثبت کند. تفاوت نوارهای گردان با هارد دیسک‌های امروزی دسترسی ترتیبی در نوارهای گردان برخلاف دسترسی تصادفی در هاردهای امروزی است. به این معنی که دیسک گردان می‌تواند داده‌ها را از قسمت‌های مختلف دیسک بخواند ولی در نوار گردان از لحاظ فیزیکی نوار باید توسط دو چرخک بچرخد و تنها یک قسمت از نوار در آن‌واحد قابل خواندن است.
این طرح‌ها نشان می‌دهد شرکت‌ها چه‌قدر در ایده‌ی ذخیره‌ی ویدئو، عکس و دیگر داده‌های ارزشمند در مولکول‌هایی که سازنده‌ی ژن‌های ما نیز هستند جدی اند. ویکتور ژیرنف سرپرست گروه تحقیقاتی دانشمندان شرکت Semiconductor Research Corporation درباره‌ی دلیل این امر بیان می‌کند:
صنایع کامپیوتری در تمام جهان همیشه در تلاشند تا ابعاد رایانه‌ها کوچک و کوچک‌تر شود و این درحالی است که کوچک‌تر کردن حافظه‌های فعلی با محدودیت‌های فیزیکی روبه‌رو شده است و به سخن دیگر نمی‌توان آن‌ها را جمع‌وجورتر از حالت فعلی ساخت. اما دی‌ان‌ای، توان ذخیره‌سازی حجم عظیمی از داده‌ها را در فضایی بسیار کوچک دارد. اگر بخواهیم تمام فیلم‌هایی که تاکنون به‌دست بشر ساخته شده‌اند را روی دی‌ان‌ای ذخیره کنیم، به فضایی بزرگ‌تر از یک حبه قند نیاز نخواهیم داشت! بله، دی‌ان‌ای چگال‌ترین ماده‌‌ی شناخته شده با قابلیت ذخیره‌ی اطلاعات در تمام عالم است. این ادعا کاملا برپایه‌ی قوانین فیزیک است. حالا دلیل علاقه‌ی وافر غول‌های فناوری به حافظه‌های بر پایه‌ی دی‌ان‌ای را فهمیدید و این علاقه با توجه به پیشبینی رشد نمایی داده‌های ذخیره شده در سراسر جهان توجیه‌پذیرتر نیز می‌شود.
ماه جولای گذشته مایکروسافت به‌صورت عمومی اعلام کرد که با ذخیره‌سازی ۲۰۰ مگابایت داده (یک موزیک-ویدئو) در یک رشته ی دی‌ان‌ای رکورد زده است. این نتایج قبلا در ماه مارچ و توسط کارن اشتراوس از محققان مایکروسافت و لوئیس چزه از دانشکده‌ی کامپیوتر دانشگاه واشینگتون تحت عنوان یک مقاله منتشر شده بود.
البته هنوز مشکلات زیادی تا رسیدن به یک حافظه‌ی کابردی بر پایه‌ی دی‌ان‌ای باقی مانده است. تبدیل کدهای دیجیتال دودویی به رشته‌ی دی‌ان‌ای (ساخته شده از ۴ نوع نوکلئوتید A,B,C و D) به دلیل فرآیندهای پیچیده‌ی شیمایی مورد استفاده در سنتز دی‌ان‌ای، بسیار طاقت‌فرسا و پرهزینه است. در این پروژه‌ی مایکروسافت از ۱۳۴۴۸۳۷۲ قطعه دی‌ان‌ای استفاده شده است که متخصصان قیمت تمام شده‌ی آن را ۸۰۰۰۰۰ دلار تخمین می‌زنند!
یانیو ارلیخ استاد دانشگاه کلمبیای آمریکا، که اخیرا مقاله‌ای با عنوان رویکردی جدید برای ذخیره‌سازی داده بر روی دی‌ان‌ای منتشر کرده است، می‌گوید :
مشکل اصلی ذخیره‌سازی اطلاعات روی دی‌ان‌ای، قیمت تمام شده‌ی آن است. بنابراین سوال این‌جاست که آیا مایکروسافت توانسته است این مشکل را حل کند؟ بر اساس آن‌چه تابه‌حال منتشر شده است اشاره‌ای به این موضوع نشده است ولی ممکن است مایکروسافت واقعا راه‌حل را پیدا کرده باشد؛ این مسائل معمولا به‌دلیل جاسوسی صنعتی و قوانین مالکیت فکری عمومی نمی‌شوند.
خود مایکروسافت نیز اعلام کرده است که برای این که حافظه‌های بر پایه‌ی دی‌ان‌ای قابلیت تجاری‌سازی پیدا کنند باید قیمت تمام شده این فرآیند تا ۱۰۰۰۰ برابر کاهش پیدا کند. بسیاری از متخصصان این حوزه، چنین کاری را ناممکن می‌دانند ولی مایکروسافت همچنان امیدوار است تا نیاز صنایع کامپیوتری مانند قبل چنین پیشرفت‌هایی را رقم بزند.
خودکار شدن فرایند نوشتن داده‌های دیجیتال به شکل دی‌ان‌ای نیز ضروری است. کارمین با توجه به مدت زمان لازم برای آزمایش اخیر مایکروسافت و حجم داده‌ها حدس می‌زند که سرعت نوشتن داده‌ها نباید بیش‌تر از ۴۰۰ بایت بر ثانیه باشد و خود مایکروسافت نیز اعلام کرده است راه زیادی باقیست تا این سرعت به مقدار مطلوب ۱۰۰ مگابایت برثانیه برسد.
البته خواندن داده‌های ذخیره‌شده به‌شکل دی‌ان‌ای فرآیند آسان‌تری است. این وظیفه توسط یک دستگاه فوق‌سریع توالی‌یابی دی‌ان‌ای و مشابه با عملیات خوانش داده‌ها در هاردهای امروزی صورت می‌گیرد. مایکروسافت پیشبینی می‌کند که افزایش این سرعت به‌میزان حتی ۲ برابر، می‌تواند برای قابلیت تجاری‌سازی کفایت کند.
از آن‌جا که بازنویسی داده‌ها به‌شکل دی‌ان‌ای بسیار کند خواهد بود، پیشبینی می‌شود استفاده‌های اولیه از این فناوری به موقعیت‌های خاصی محدودشود. برای مثال اطلاعاتی که باید برای مقاصد قانونی و حقوقی ذخیره شوند و نباید تغییر در آن‌ها رخ دهد و نباید پاک شوند. مانند وید‌ئوهای دوربین‌های امنیتی یا سوابق پزشکی. یکی از مدیران روابط عمومی مایکروسافت اعلام کرده است که این موضوع هنوز فقط درون شرکت مطرح است و نمی‌توان جزئیات آن را بیان کرد.
مایکروسافت در زمینه‌ی ساخت دی‌ان‌ای با شرکت توئیست بیوساینس همکاری می‌کند. این شرکت در سان‌فرانسیسکو واقع شده است و یکی از شرکت‌های متعددی است که به‌تازگی در این زمینه‌ی آینده‌دار مشغول به فعالیت شده‌اند. از دیگر شرکت‌های مطرح این حوزه می‌توان DNAScript، Nuclera Nucleics، Evonetix، Molecular Assemblies، Catalog DNA، Helixworks و Genome Foundry را نام برد.
یکی از رویکرد‌هایی که این شرکت‌های نوپا به آن امیدوارند جایگزینی روش قدیمی (۴۰ ساله) ساخت دی‌ان‌ای با روشی است که بدن ما با آن دی‌ان‌ای را می‌سازد؛ یعنی با استفاده از آنزیم‌ها. جین بولوت از شرکت تکنیکالر واقع در لس‌آلتوس که سرپرست گروهی از محققان در این زمینه است می‌گوید:
دانشگاه هاروارد روی این پژوهش‌ها سرمایه‌گذاری کرده است و جورج چرچ متخصص ژنومیک از این دانشگاه، در این زمینه به نتایج امیدوارکننده‌ای رسیده است. با اطمینان بالایی امسال به نتایج مثبت بیشتری نیز خواهیم رسید. شرکت تکنیکالرهم‌اکنون در حال مذاکره با استودیوهای بزرگ فیلم‌سازی است. بسیاری از فیلم های این استودیوها که پیش از ۱۹۵۱ ساخته شده و بر روی نوارهای سلولوئیدی ذخیره شده بودند ازبین‌رفته‌اند. نگهداری از حلقه فیلم‌های باقی مانده نیز بسیار پرهزینه و نیازمند فضاهای بزرگ است. ذخیره‌سازی روی دی‌ان‌ای با عمر بالا و اشغال فضای بسیار اندک کمک بسیار بزرگی به این شرکت‌ها خواهد کرد.
شرکت ژیرنف نیز از سال ۲۰۱۳ روی امکان‌پذیری تجاری ذخیره‌ی اطلاعات به‌فرم دی‌ان‌ای تحقیق می‌کند و مایکروسافت ، اینتل و بسیاری شرکت‌های دیگر مشتری اطلاعات آن هستند. ویکتور ژیرنف بیان می کند:
ابتدا متخصصان دستگاه‌های ذخیره‌ی اطلاعات، که عموما با مواد نیمه‌رسانا ازجمله سیلیکون کار می‌کردند، فکر می‌کردند دی‌ان‌ای مانند بافت بدن تخریب‌پذیر و درنتیجه برای ذخیره‌ی اطلاعات نامناسب است. درحالی که دی ان‌ای شاید صدها و حتی هزاران مرتبه از دستگاه‌های سیلیکونی عمر بیشتری دارد. این مولکول شدیدا پایدار است و بازیابی آن از ماموت‌هایی که هزاران سال پیش مرده‌اند موید همین موضوع است. اما مزیت اساسی دی‌ان‌ای چگال بودن آن است. یک میلی‌متر مکعب از دی‌ان‌ای می‌تواند ۱,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ بایت اطلاعات را ذخیره کند و امروز در صنعت و بازاریابی، کوچک‌تر ساختن، از هرچیزی مهم‌تر است.
اگر الان بخواهید یک فلاپی دیسک قدیمی را بخوانید احتمالا به اندازه‌ی خواندن نگاره‌های هیروگریف سنگ نوشته‌های باستانی به دردسر خواهید افتاد! اما یک مزیت دیگر برای ذخیره‌سازی داده‌ها به‌فرم دی‌ان‌ای این است که احتمالا هرگز منسوخ نخواهد شد. همان‌طور که کارمین می‌گوید :
ما تا زمانی که انسان هستیم به خوانش دی‌ان‌ای ادامه خواهیم داد.
