Author Topic: ডিএনএ: ডেটা স্টোরেজ এর দারুণ ভান্ডার!  (Read 92 times)

Offline masudur

  • Full Member
  • ***
  • Posts: 164
  • I love teaching.
    • View Profile
    • Visit my website
পৃথিবী দ্রুত বদলাচ্ছে। বদলে যাচ্ছে সকল ধারণা।

পুরো ইন্টারনেটের ফটোস, ভিডিওস, মিউজিক বা বড় বড় ডাটা সেন্টারের ডাটা বা ছোট ছোট ডাটা, সার্ভারের ডাটা—এসব ডাটাকে একসঙ্গে একদম ছোট করে একটি পানির গ্লাসের সমান জায়গায় স্টোর করা সম্ভব। জাপানিজ বিজ্ঞানীরা এই অসম্ভবকে সম্ভব করেছেন, যার নাম ডিএনএ (DNA) ডাটা স্টোরেজ।

ডিএনএ ডাটা স্টোরেজ

ইন্টারনেটে এখন পর্যন্ত মোট কত ডাটা স্টোরড করা আছে, তার কোনো নির্দিষ্ট হিসাব না থাকলেও আনুমানিক ১৫ জ্যাটাবাইট তথ্য পুরো ইন্টারনেটে সংরক্ষিত আছে। ১৫ জ্যাটাবাইট = ১৫,০০০,০০০,০০০,০০০ গিগাবাইট। এ ডাটাগুলো সংরক্ষিত আছে বড় বড় ডাটা সেন্টারগুলোতে। যেমন—গুগোল ডাটা সেন্টার, বড় বড় সার্ভারে, ছোট সার্ভারে এবং আপনার-আমার কম্পিউটারে। এই তথ্য সম্মিলিতভাবে পুরো ইন্টারনেট তৈরি করেছে। কিন্তু এত ডাটা আমরা স্টোর করি কীভাবে?

আমরা এই ডাটাগুলোকে সাধারণ উপায়ে স্টোর করে থাকি। যেমন—ম্যাগনেটিভ টেপ, হার্ডড্রাইভ, সলিড স্টেট ড্রাইভ, ফ্ল্যাশ স্টোরেজ ইত্যাদিতে আমরা আমাদের সব ডাটা সেভ করে রাখি। কিন্তু বর্তমান গবেষণায় জানা গেছে, ডিএনএ (DNA) এমন একটি জিনিস, যা ডিজিটাল ডাটা সংরক্ষণ করে রাখতে পারে। যেমনটা আপনিও জানেন, যদি কোনো বিজ্ঞানী পুরনো কোনো প্রাণীর ফসিল খুঁজে বের করেন, তবে তিনি তার ডিএনএ থেকে জানতে পারেন যে প্রাণীটি ছোট ছিল না বড় ছিল; প্রাণীটি কী খেত, কত বছর বেঁচে ছিল ইত্যাদি।

ডিএনএতে একটি প্রাণীর সব তথ্য সংরক্ষিত থাকে এবং লক্ষ-কোটি বছর পরেও এই তথ্যগুলো নষ্ট হয় না এবং আজকের দিনেও সেই হাজার বছর পুরনো ডিএনএ থেকে তথ্য রিকভার করা সম্ভব। এ ধারণার ওপর ভিত্তি করে অনেক বিশেষজ্ঞ চেষ্টা করেছেন যে, ডিএনএতে কি এভাবেই ডিজিটাল ডাটা সংরক্ষণ করা সম্ভব কি না? আর যদি ডাটা স্টোর করাও যায়, তাহলে কতটুকু ডাটা স্টোর করা যাবে এবং কীভাবে করা যাবে? আর সেই ডাটা কি রিকভার করা যাবে? এ বিষয়ের ওপর বিগত কয়েক বছর ধরে অনেক গবেষণা চলে আসছে।

সাম্প্রতিক ২০১২ সালে হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের কিছু ছাত্র এ বিষয়ের ওপর গবেষণা করেন এবং তারা ডিএনএর ভেতর ডাটা স্টোর করে প্রমাণ করে দেন যে ডিএনএতে ডাটা স্টোরেজ করা সত্যিই সম্ভব। বছরখানেক আগে একদল গবেষক ডিএনএর ভেতর ডাটা স্টোর করেন এবং তা রিকভার করতেও সফল হন এবং তারা প্রমাণ করতে সক্ষম হন যে ডিএনএকে অবশ্যই ডাটা স্টোরেজ হিসেবে ব্যবহার করা যায়। কারণ তারা স্টোর এবং রিকভার—দুটিই করতে সক্ষম হয়েছেন।

বিজ্ঞানীদের হিসাব মোতাবেক ১ মিলিমিটার কিউব ডিএনএতে ১ এক্সাবাইট তথ্য সংরক্ষণ করা সম্ভব। এর মানে ১ মিলিমিটার কিউব ডিএনএ = ১০,০০০,০০০,০০০ গিগাবাইট স্টোরেজ। চোখ বড় হয়ে যাওয়ার মতো কথা।

১ সেন্টিমিটার কিউব ডিএনএতে ১ জ্যাটাবাইট ডাটা সংরক্ষণ করা সম্ভব। আর পুরো ইন্টারনেট যেহেতু ১৫ জ্যাটাবাইট, সুতরাং ১৫ সেন্টিমিটার কিউব ডিএনএতে পুরো ইন্টারনেটকে বন্দী করা সম্ভব। তার মানে, একটি পানি খাওয়া গ্লাসের সমান জায়গায় পুরো ইন্টারনেটকে সংরক্ষণ করা সম্ভব।

ডিএনএ ডাটা স্টোরেজ প্রসেস কীভাবে কাজ করে?

ডিএনএর ভেতর মোট চারটি আলাদা আলদা নিউক্লিওটাইড থাকে। সেগুলো হলো—অ্যাডিনিন (Adenine), থাইমিন (Thymine), গোয়ানিন (Guanine) এবং সাইটোসিন (Cytosine)। একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণির বইগুলোতে এ বিষয়গুলো সম্পর্কে কিছুটা ধারণা দেয়া আছে। যাই হোক, ডিজিটাল ডাটাগুলো ওয়ান এবং জিরোর রূপে থাকে বিটসের মধ্যে এবং ডিএনএ ডাটাগুলো ATCG রূপে থাকে।

এখন যদি এই জিরো এবং ওয়ানকে ATCG রূপে এনকোড করা যায়, তাহলে খুব সহজেই ডিএনএতে ডিজিটাল ডাটা স্টোর করা সম্ভব। এ ক্ষেত্রে A-এর মানে 0, T-এর মানে 1—এভাবে C, G-কে আলাদা আলদা হাফম্যান কোডের মান দিয়ে এনকোড করা হয় এবং সব ডাটাকে ডিএনএর নিউক্লিওটাইড প্যাটার্ন ATCG-তে আনা হয়। এরপরে এই ATCG প্যাটার্ন ব্যবহার করে একটি নতুন ডিএনএ তৈরি করা হয়, যেখানে ডাটা এনকোড করা থাকে। তারপর ডাটাটি রিকভার করার সময় ডিকোড করে আবার ডিজিটাল ওয়ান এবং জিরোতে ফিরিয়ে নিয়ে আসা হয় এবং এভাবেই ডাটা রিকভার হয়ে যায়। এই প্রসেসটি অনেক জটিল এবং প্রচুর ব্যয়বহুল। ডাটা লোড এবং রিকভার করতে অনেক ধাপ অবলম্বন করতে হয়। কিন্তু এটি অসম্ভব কিছু নয় এবং গবেষকরা আশ্বস্ত করেছেন যে ২০২৫ সালের মধ্যে আমরা ডিএনএকে ডিএনএ ডাটা স্টোরেজ হিসেবে ব্যবহার করতে পারব।

ডিএনএতে ডাটা স্টোর করা অনেক সুবিধাজনক। কেননা এতে ডাটা স্টোর করে রাখার জন্য বিদ্যুতের প্রয়োজন হয় না। তা ছাড়া স্টোর করা ডাটা হাজার হাজার বছর ধরে সংরক্ষিত রাখা সম্ভব। হার্ডড্রাইভের মতো ফেইল হওয়া বা হঠাৎ ডাটা হারিয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা নেই বললেই চলে। আর সবচেয়ে মজার ব্যাপার হলো, একটি ম্যাচ বাক্সের সমান জায়গায় কত ডাটা স্টোর করে রাখা সম্ভব। কারণ ১ মিলিমিটার কিউব ডিএনএ যে পরিমাণ ডাটা সংরক্ষণ করতে পারবে, তা যদি সাধারণ হার্ডড্রাইভ দিয়ে করতে হয়, তবে হয়তো কয়েক লাখ হার্ডড্রাইভ দিয়েও সম্ভব হবে না।

ডিএনএ ডাটা স্টোরেজের দুটি অসুবিধাও আছে। এক তো হলো ডিএনএ থেকে ডাটা রিকভার করার প্রসেসটি এখন পর্যন্ত অনেক স্লো। কিন্তু এই বিষয়ের ওপরও অনেক কাজ করা হচ্ছে। বিজ্ঞানীরা ডিএনএ থেকে Random ডাটা অ্যাক্সেস করার জন্য গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছেন। দ্বিতীয় সমস্যা হলো এর দাম। আসলে এই দুটি বিষয় নিয়ে চিন্তা করার তেমন কারণ নেই, কেননা এই প্রযুক্তি যত উন্নতি লাভ করবে, সামনের দিনে ততই এই অসুবিধা দুটি কমতে থাকবে। এর সুবিধার কথা এবং এর ক্ষমতার ব্যাপারটাই মূল বিষয়।

বেশি দিনের কথা না, এই তো উনিশ শতকের কথা। তখন এমনও এক সময় গেছে, যেখানে ৫ মেগাবাইট ডাটা সংরক্ষণ করার জন্য হার্ডড্রাইভ ট্রাকে করে নিয়ে আসতে হতো। আর সেখানে আজ একটি গ্লাসে পুরো ইন্টারনেটকে রাখার কথা চিন্তা করা হচ্ছে।

তো এই হলো পরবর্তী প্রযুক্তি এবং পরবর্তী বিজ্ঞান এবং আমি পুরো বিশ্বাসের সঙ্গে বলতে পারি, সামনের দিনে ডিএনএ স্টোরেজ অবশ্যই সফল হতে চলেছে এবং এর ব্যবহারও আমরা দেখতে পাব। হয়তো আপনার-আমার কম্পিউটারে ডিএনএ ডাটা স্টোরেজ থাকবে না। কিন্তু বড় বড় গবেষণা কেন্দ্র এবং ডাটা সেন্টারগুলোতে অবশ্যই ডিএনএ স্টোরেজ থাকবে।
Mohammad Masudur Rahman,
Lecturer,
Department of Computer Science and Engineering,
Faculty of Science and Information Technology,
Daffodil International University,
Daffodil Tower,
4/2, Sobhanbag, Mirpur Road,
Dhanmondi, Dhaka-1207.

Offline Nusrat Jahan Bristy

  • Sr. Member
  • ****
  • Posts: 482
  • Test
    • View Profile
Lecturer in GED