Peneliti Bikin Hard Drive Berbasis DNA, Bisa Simpan Data Hingga Ribuan Tahun

Teknologi.id - Seiring berjalannya waktu, kebutuhan akan penyimpanan data digital semakin meningkat. Pada tahun 2023 saja, populasi manusia global menghasilkan sekitar 120 zettabytes atau sekitar 1.200.000 terabyte data. Jumlah ini diperkirakan naik 20 persen setiap tahun, termasuk kebutuhan penyimpanan data untuk kecerdasan buatan.

Di sisi lain, pusat data (data center) memerlukan ruang yang besar dan mengonsumsi daya yang signifikan, sehingga berkontribusi terhadap pencemaran udara. Untuk mengatasi persoalan tersebut, salah satu alternatif yang sedang dieksplorasi secara global adalah medium penyimpanan berbasis DNA.

Baca juga: Peneliti Berhasil Temukan DNA yang Bisa Sembuhkan Kanker Pankreas

Teknologi Penyimpanan Berbasis DNA

Proyek DNA Microfactory for Autonomous Archiving (DNAMIC) oleh perusahaan Genomika dari Lithuania, bersama tim peneliti internasional dan Kaunas University of Technology (KTU URI), merupakan salah satu upaya untuk mengembangkan teknologi ini. 

DNA atau Deoxyribonucleic Acid (Asam Deoksiribunukleat) adalah molekul kompleks yang terdapat di setiap sel makhluk hidup. Fungsinya adalah menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk membangun dan menjalankan fungsi-fungsi sebuah organisme. 

Medium penyimpanan berbasis DNA menggunakan sintesis keempat nukleobasa dalam DNA, yaitu Adenina (A), Guanina (G), Sitosina (C), dan Timina (T) sebagai pengganti bilangan biner (1 dan 0) yang digunakan dalam medium digital konvensional.

DNAMIC diharapkan dapat mengembangkan medium penyimpanan berbasis DNA dalam waktu tiga tahun. Proyek ini didukung oleh program EIC Pathfinder yang bertujuan mendanai teknologi-teknologi disruptif. 

Keunggulan Penyimapanan Berbasis DNA

Dibandingkan dengan medium penyimpanan digital konvensional, media penyimpanan berbasis DNA menawarkan banyak kelebihan, salah satunya adalah ukuran fisik yang jauh lebih kecil. Renaldas Raisutis, Direktur KTU URI, menjelaskan bahwa salah satu fitur menarik dari media penyimpanna DNA adalah kemampuanya untuk menyimpan sejumlah besar data di ruang yang sangat kecil. 

"Salah satu fitur menarik dari media penyimpanan DNA adalah bisa menyimpan sejumlah besar data di ruang yang sangat kecil, jauh lebih compact dibanding media digital tradisional," ujar Raisutis dalam lama KTU. 

Emily Leproust, CEO Twist Bioscience, dalam sebuah artikel di Chemistry World, memberikan ilustrasi dengan membandingkan data center di Cardiff Data Center Campus yang memiliki footprint sebesar 140.000 meter persegi dan memakan daya 270 MW. 

Sebaliknya, DNA sejak awal dirancang oleh alam melalui evolusi selama miliaran tahun untuk menyimpan informasi dengan sangat efisien. "DNA sangat padat. Anda bisa menyimpan belasan data center di benda seukuran dadu," ujar Leproust. 

Selain itu, DNA memiliki daya tahan yang sangat lama, terutama jika disimpan di lingkungan gelap tanpa oksigen atau air. Daya tahannya bisa mencapai ribuan atau jutaan tahun, seperti DNA dari gigi hewan mammoth yang masih bisa dibaca. Media konvensional seperti disket, CD, atau DVD tidak bisa bertahan lama dan cepat rusak.

Bahkan, alat untuk membaca media tersebut kini sudah jarang tersedia sehingga data dari beberapa dekade yang lalu saja sulit diakses. Namun, DNA kemungkinan besar akan tetap bisa dibaca oleh generasi-generasi berikutnya dengan teknik sequencing.

"100 tahun lagi, mungkin kita tak menggunakan Illumina atau PacBio lagi, melainkan teknologi sequencing lain, tapi kita akan selalu bisa melakukan sequencing," ujar Leproust.

Baca juga: Mirip Sinar X, Peneliti Bikin Teknologi Smartphone yang Bisa Melihat Tembus Dinding

Tantangan yang Harus Dihadapi

Meskipun teknologi penyimpanan berbasis DNA memiliki banyak keunggulan, masih ada sejumlah tantangan yang harus diatasi sebelum bisa menjadi mainstream.

Langkah-langkah utama dalam metode penyimpanan dan akses data berbasis DNA meliputi encoding data menjadi pola nukleobasa, sintesis pola DNA di laboratorium, dan penyimpanan. Untuk mengakses informasi, pola-pola DNA dibaca dengan teknologi sequencing yang awalnya dikembangkan untuk riset medis dan genome.

Permasalahan utama yang mesti diatasi adalah ongkos sintesis dan sequencing yang tinggi serta kecepatan akses yang lambat. Meskipun ada banyak upaya untuk mengatasi problem ini, media penyimpanan berbasis DNA kemungkinan tidak akan menjadi cukup murah atau cukup cepat untuk menggantikan media penyimpanan konvensional dalam waktu dekat.

Penerapannya kemungkinan lebih cocok untuk keperluan niche, seperti mengarsipkan data yang disimpan dalam waktu lama tanpa perlu sering diakses, misalnya dokumen hukum, budaya, dan pemerintahan.

Baca Berita dan Artikel lain di Google News. 

(bmm)