• ข่าว
  • เทคโนโลยี
    • หุ่นยนต์และปัญญาประดิษฐ์
    • วิศวกรรม
    • ยานพาหนะ
    • พลังงาน
    • เทคโนโลยีอาหาร
    • เทคโนโลยีการคำนวณ
    • เทคโนโลยีอวกาศ
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
    • วิทยาศาสตร์สุขภาพ
    • ชีววิทยาโมเลกุล
    • วิวัฒนาการ
    • สัตววิทยา
    • พฤกษศาสตร์
    • จุลชีววิทยา
    • กีฏวิทยา
    • นิเวศวิทยา
  • ดาราศาสตร์
    • ฟิสิกส์ดาราศาสตร์
    • จักรวาลวิทยา
    • วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์
  • อื่น ๆ
    • ศิลปะ & วัฒนธรรม
    • คณิตศาสตร์
    • ประวัติศาสตร์
    • จิตวิทยา
    • ปรัชญา
    • วิทยาศาสตร์การกีฬา
    • Sci-fi
  • ร้านค้า
No Result
View All Result
The Principia
  • ข่าว
  • เทคโนโลยี
    • หุ่นยนต์และปัญญาประดิษฐ์
    • วิศวกรรม
    • ยานพาหนะ
    • พลังงาน
    • เทคโนโลยีอาหาร
    • เทคโนโลยีการคำนวณ
    • เทคโนโลยีอวกาศ
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
    • วิทยาศาสตร์สุขภาพ
    • ชีววิทยาโมเลกุล
    • วิวัฒนาการ
    • สัตววิทยา
    • พฤกษศาสตร์
    • จุลชีววิทยา
    • กีฏวิทยา
    • นิเวศวิทยา
  • ดาราศาสตร์
    • ฟิสิกส์ดาราศาสตร์
    • จักรวาลวิทยา
    • วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์
  • อื่น ๆ
    • ศิลปะ & วัฒนธรรม
    • คณิตศาสตร์
    • ประวัติศาสตร์
    • จิตวิทยา
    • ปรัชญา
    • วิทยาศาสตร์การกีฬา
    • Sci-fi
  • ร้านค้า
No Result
View All Result
The Principia
No Result
View All Result

DNA of Things เปลี่ยนวัตถุทุกชนิดให้กลายเป็นที่เก็บข้อมูลดิจิตอลด้วยดีเอ็นเอ

Watcharin UnwetbyWatcharin Unwet
13/01/2023
in Biology, Molecular Biology, News, Technology
A A
0
DNA of Things เปลี่ยนวัตถุทุกชนิดให้กลายเป็นที่เก็บข้อมูลดิจิตอลด้วยดีเอ็นเอ
Share on FacebookShare on Twitter
ที่มา Julian Koch

เนื่องจากปีนี้เป็นปีกระต่าย เลยทำให้ผู้เขียนนึกถึงภาพนึงที่เคยเห็นผ่านตาในเฟซบุ๊ค ซึ่งก็คือภาพน้องกระต่ายที่ทุกคนเห็นอยู่นี้ เชื่อหรือไม่ว่านี่ไม่ใช่น้องกระต่ายธรรมดา แต่เป็นกระต่ายที่มีการบรรจุข้อมูลดิจิตอลลงไป และที่น่าสนใจไปกว่านั้น ข้อมูลเหล่านั้นถูกเก็บในรูปของดีเอ็นเอ (DNA) อีกด้วย วันนี้เราจะพาไปรู้จักกับเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลรูปแบบใหม่ ที่เราจะสามารถเอาข้อมูลไปเก็บอยู่ในวัตถุรูปใดก็ได้ ในรูปแบบของดีเอ็นเอ ที่มีชื่อว่า ดีเอ็นเอของสรรพสิ่ง (DNA of Things) นั่นเอง 

ที่จริงแล้วงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีดังกล่าวนี้ ได้ตีพิมพ์ไปเมื่อประมาณ 2 ปีที่แล้ว ในวารสาร Nature Biotechnology เมื่อวันที่ 9 ธันวาคม 2019 ที่ผ่านมา โดยทีมวิจัยจาก ETH Zurich ประเทศสวิซเซอร์แลนด์ร่วมกับสถาบันวิจัยจากประเทศอิสราเอล

แผนภาพแสดงปริมาณข้อมูลดิจิตอลที่แปลงเข้าสู่ดีเอ็นเอและเก็บในรูปของกระต่าย 
ที่มา Nature

ที่มาของเทคโนโลยีนี้มาจากความสำเร็จในการพัฒนาวิธีการห่อหุ้มโมเลกุลของดีเอ็นเอลงไปในเม็ดลูกปัดแก้วนาโน (nanobead) ที่ทำมาจากซิลิกา (silica) และในขณะเดียวกันก็พัฒนาวิธีการบรรจุข้อมูลจำนวนมหาศาลขนาด 215,000 เทราไบต์ (terabytes) ลงไปในดีเอ็นเอขนาด 1 กรัมได้สำเร็จอีกด้วย ทำให้ต่อมาทีมนักวิจัยก็ได้ประยุกต์องค์ความรู้ที่ได้จาก 2 งานนี้เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวโดยใช้ชื่อว่าดีเอ็นเอของสรรพสิ่ง (DNA of Things, DoTs) โดยมีชื่อล้อมาจากอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things, IoTs) ที่เป็นการเชื่อมโยงระหว่างวัตถุต่างๆด้วยข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต แต่ DNA of Things เป็นการเชื่อมโยงระหว่างวัตถุด้วยข้อมูลผ่านดีเอ็นเอนั่นเอง

ทีมวิจัยได้นำข้อมูลดิจิตอลเกี่ยวกับการพิมพ์ตัวกระต่ายแปลงลงไปในดีเอ็นเอ โดยแปลงจากรหัสเลขฐานสอง (Binary) ที่มีเพียง 0 และ 1 ให้กลายเป็นรหัสเบส (Nitrogenous base) ของดีเอ็นเอ ได้แก่ A (Adenine), T (Thymine), C (Cytosine) และ G (Guanine) จากนั้นก็นำโมเลกุลดีเอ็นเอไปห่อหุ้มด้วย nanobead แล้วเอามาร้อยเรียงกันเป็นเส้นเล็กๆ และก็นำไปขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติ (3D Printing) จนกลายมาเป็นรูปน้องกระต่ายอย่างที่เราเห็นกันในที่สุด ซึ่งข้อมูลที่เก็บอยู่ในตัวกระต่ายก็สามารถแปลงกลับมาเป็นข้อมูลดิจิตอลได้ ด้วยการเอามาทำปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอร์เลส (Polymerase chain reaction, PCR) เพื่อเพิ่มจำนวนสำเนาของข้อมูลและถอดรหัสเบสให้กลับมาเป็นรหัสเลขฐานสอง ก็เป็นอันเสร็จสิ้น

ขั้นตอนการเก็บข้อมูลดิจิตอลลงไปในกระต่ายในรูปของดีเอ็นเอและการแปลงกลับไปเป็นข้อมูลดิจิตอล ที่มา Nature

จากกระบวนการดังกล่าว สิ่งที่ได้คือ น้องกระต่ายที่มีข้อมูลพิมพ์เขียว (blueprint) สำหรับการสร้างน้องกระต่ายแบบเดียวกันไว้ ความน่าสนใจก็คือ นักวิจัยสามารถนำชิ้นส่วนใดส่วนนึงของกระต่ายมากู้คืนข้อมูลเพื่อสร้างกระต่ายที่เป็นแบบเดิมทั้งตัวใหม่ได้ โดยทีมนักวิจัยรายงานว่า พวกเขาสามารถสร้างกระต่ายตัวใหม่จากตัวเดิมด้วยวิธีเดียวกันนี้ได้ถึง 5 รุ่นด้วยกัน พูดง่ายๆก็คือ ถ้าเริ่มต้นจากน้องกระต่าย 1 ตัว เราสามารถผลิตลูกหลานของมันเองได้ เหมือนกับการขยายพันธุ์กระต่ายแบบไม่ต้องอาศัยเพศเลยทีเดียว

ลูกหลานของกระต่ายที่สร้างมาจากข้อมูลจากชิ้นส่วนของกระต่ายรุ่นก่อนหน้า
ที่มา Nature

ความเจ๋งอีกขั้นของงานวิจัยนี้ คือ มันทำให้เราสามารถแอบซ่อนข้อมูลลับของเราไม่ให้ใครรู้ได้ และสามารถหลุดรอดจากเครื่องตรวจจับ เช่น ในสนามบิน ได้อย่างง่ายดาย โดยทีมนักวิจัยได้ลองแปลงคลิปวิดีโอ ที่พูดถึงประวัติศาสตร์ของการแอบเก็บข้อมูลบันทึกเกี่ยวกับความโหดร้ายของการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ชาวยิวลงไปในถังนม ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 มาเป็นวัสดุในเลนส์แว่นเพื่อให้ไม่สามารถถูกตรวจจับได้จากเครื่องตรวจจับ ซึ่งถือเป็นไอเดียที่ทั้งเจ๋งและน่ากลัวในเวลาเดียวกัน ลองนึกภาพว่า ถ้าผู้ก่อการร้ายต้องการจะส่งข้อมูลไปมาหาสู่กันโดยหลบเลี่ยงการตรวจจับจากตำรวจ จะทำได้อย่างคล่องตัวขนาดไหน และจะเกิดเหตุการณ์ที่เลวร้ายอะไรตามมาอีกบ้าง

ภาพความโหดร้ายของการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ชาวยิวลงไปในถังนม ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2
ขั้นตอนการแปลงข้อมูลคลิปวิดีโอในยูทูปลงไปในเลนส์แว่นในรูปแบบดีเอ็นเอ
ที่มา Nature

ทีมวิจัยกล่าวว่า ประโยชน์หลักที่จะได้จากงานนี้ก็คือ วัสดุก่อสร้างรวมไปถึงวัสดุทางการแพทย์จะสามารถเก็บข้อมูลเกี่ยวกับการตรวจประเมินคุณภาพของวัสดุลงไปในตัววัสดุได้ โดยที่ข้อมูลจะไม่สูญหายไปตราบเท่าที่ตัววัสดุนั้นยังคงเหลืออยู่ ซึ่งจะเป็นประโยชน์กับการตรวจสอบย้อนกลับของผลิตภัณฑ์ได้ 

อย่างที่ Joi Ito อดีต Director ของ MIT Media Lab ได้เคยกล่าวไว้ว่า “Bio is the new digital” แปลเป็นภาษาไทยว่า “ชีววิทยาคือดิจิตอลแบบใหม่” ดูเหมือนว่าจะเข้าใกล้ความเป็นจริงมากขึ้นไปอีกก้าวนึงแล้ว

อ้างอิง

A DNA-of-things storage architecture to create materials with embedded memory | Nature Biotechnology

“DNA of Things” – Storing Extensive Data in Everyday Objects (scitechdaily.com)

Tags: BiologyDNADNA of thingrabbitworld war II
Watcharin Unwet

Watcharin Unwet

As a passionate Science communicator, my desire has always been transforming Science from complex concepts into much more engaging ideas.

Related Posts

การประชุมสุดยอดนักวิทยาศาสตร์เยาวชนโลก Global Young Scientists Summit ประจำปี 2566
News

การประชุมสุดยอดนักวิทยาศาสตร์เยาวชนโลก Global Young Scientists Summit ประจำปี 2566

byPichayut Tananchayakul
03/02/2023
พืชที่ไม่ได้สังเคราะห์ด้วยแสงชนิดใหม่อีกชนิดเพิ่มถูกค้นพบ
Botany

พืชที่ไม่ได้สังเคราะห์ด้วยแสงชนิดใหม่อีกชนิดเพิ่มถูกค้นพบ

byPeeravut Boonsat
06/02/2023
ทำไมวาฬถึงตัวใหญ่
Biology

ทำไมวาฬถึงตัวใหญ่

byPeeravut Boonsat
29/01/2023
The Principia บุก ม.เกษตรฯ ในโครงการ “ส่งเสริมการเป็นนักสื่อสารวิทยาศาสตร์มืออาชีพ”
News

The Principia บุก ม.เกษตรฯ ในโครงการ “ส่งเสริมการเป็นนักสื่อสารวิทยาศาสตร์มืออาชีพ”

byTanakrit Srivilas
28/01/2023
The Principia

ส่งเสริมสังคมสร้างสรรค์ ด้วยการสื่อสารวิทยาศาสตร์

© 2021 ThePrincipia. All rights reserved.

The Principia Media

About Us
Members
Contact Us
theprincipia2021@gmail.com

Follow us

No Result
View All Result
  • ข่าว
  • เทคโนโลยี
    • หุ่นยนต์และปัญญาประดิษฐ์
    • วิศวกรรม
    • ยานพาหนะ
    • พลังงาน
    • เทคโนโลยีอาหาร
    • เทคโนโลยีการคำนวณ
    • เทคโนโลยีอวกาศ
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
    • วิทยาศาสตร์สุขภาพ
    • ชีววิทยาโมเลกุล
    • วิวัฒนาการ
    • สัตววิทยา
    • พฤกษศาสตร์
    • จุลชีววิทยา
    • กีฏวิทยา
    • นิเวศวิทยา
  • ดาราศาสตร์
    • ฟิสิกส์ดาราศาสตร์
    • จักรวาลวิทยา
    • วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์
  • อื่น ๆ
    • ศิลปะ & วัฒนธรรม
    • คณิตศาสตร์
    • ประวัติศาสตร์
    • จิตวิทยา
    • ปรัชญา
    • วิทยาศาสตร์การกีฬา
    • Sci-fi
  • ร้านค้า