Mỗi mặt chứa trên dưới 12 bài hát, và dữ liệu được ghi trên dải màng polyester phủ một lớp hạt từ tính, băng cassette từng là đỉnh cao của lưu trữ nhạc và vô vàn nghệ sĩ huyền thoại đã từng bán tác phẩm của mình trên định dạng lưu trữ cổ xưa này. Trong lúc giới yêu nhạc đang tìm lại băng cassette như một thú chơi hoài cổ, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đang biến thứ công nghệ cũ kỹ thành tương lai của ngành lưu trữ số.
Họ tuyên bố cuộn băng mới do họ vừa chế tạo có thể chứa mọi bản nhạc từng được con người thu âm.
Đứng sau ý tưởng này là Giáo sư Jiang Xingyu, chuyên ngành kỹ thuật y sinh tại Đại học Khoa học và Công nghệ Phương Nam ở Quảng Đông. Kết hợp sự tiện dụng của thiết kế cassette cổ điển với các chuỗi DNA, Giáo sư và cộng sự tạo nên một phương tiện lưu trữ dài hạn, trong bối cảnh việc đưa lưu trữ DNA vào ứng dụng thực tế vẫn còn là bài toán chưa có lời giải.
Ở cuộn băng mới, lớp hạt từ tính được thay bằng một dải nhựa dài gắn các phân tử DNA tổng hợp. Theo giáo sư Jiang, nhóm đã lập trình bốn loại bazơ của DNA, gồm A, T, C và G, để tạo ra những trình tự cần thiết cho việc mã hóa các tệp kỹ thuật số lên băng. Vì liên kết DNA vốn mong manh, các nhà nghiên cứu khoác cho chúng một lớp "giáp" zeolitic imidazolate đứng vững trước sự mai một của thời gian. Mỗi km băng mang được 28,6 mg DNA, trong đó cùng một dữ liệu được lưu thành nhiều bản sao để thông tin giữ được sự toàn vẹn trong hàng trăm năm.
Băng được chia thành một số lượng rất lớn phân vùng có thể định địa chỉ, và hệ thống có thể xử lý tới 1.570 phân vùng mỗi giây. Để có thể đọc được dữ liệu trên cassette DNA, nhóm nghiên cứu phát triển cả một “ổ” riêng biệt. Trong thử nghiệm, ổ này lưu ngẫu nhiên các phần hình ảnh chưa hoàn chỉnh vào những phân vùng còn trống, rồi truy xuất, xóa và thực hiện các thao tác lưu trữ khác trên chuỗi DNA tổng hợp trong vòng 50 phút. Dù vậy, để khôi phục trọn vẹn một hình ảnh, người ta vẫn cần đến các kỹ thuật giải trình tự và giải mã DNA "thế hệ mới".
Con số dung lượng mới là thứ khiến phép so sánh với chiếc cassette cũ trở nên khập khiễng. Tổng dung lượng của cuộn băng DNA đạt 36 petabyte, nên nếu mỗi bài hát chiếm khoảng 10 megabyte, nó có thể chứa hơn 3 tỷ bài, trong khi hệ thống cassette nguyên bản chỉ đủ cho hai chục bài ở cả hai mặt.
Theo nghiên cứu, DNA có mật độ lưu trữ cực cao, vào khoảng 455 exabyte mỗi gram. Các tác giả cho rằng một thiết kế cassette nhỏ gọn, tốc độ cao có thể giúp ngành công nghiệp đưa công nghệ đầy hứa hẹn này vào các hệ thống máy tính hiện hành.
Kim
