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
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
จากกระบวนการดังกล่าว สิ่งที่ได้คือ น้องกระต่ายที่มีข้อมูลพิมพ์เขียว (blueprint) สำหรับการสร้างน้องกระต่ายแบบเดียวกันไว้ ความน่าสนใจก็คือ นักวิจัยสามารถนำชิ้นส่วนใดส่วนนึงของกระต่ายมากู้คืนข้อมูลเพื่อสร้างกระต่ายที่เป็นแบบเดิมทั้งตัวใหม่ได้ โดยทีมนักวิจัยรายงานว่า พวกเขาสามารถสร้างกระต่ายตัวใหม่จากตัวเดิมด้วยวิธีเดียวกันนี้ได้ถึง 5 รุ่นด้วยกัน พูดง่ายๆก็คือ ถ้าเริ่มต้นจากน้องกระต่าย 1 ตัว เราสามารถผลิตลูกหลานของมันเองได้ เหมือนกับการขยายพันธุ์กระต่ายแบบไม่ต้องอาศัยเพศเลยทีเดียว
ที่มา Nature
ความเจ๋งอีกขั้นของงานวิจัยนี้ คือ มันทำให้เราสามารถแอบซ่อนข้อมูลลับของเราไม่ให้ใครรู้ได้ และสามารถหลุดรอดจากเครื่องตรวจจับ เช่น ในสนามบิน ได้อย่างง่ายดาย โดยทีมนักวิจัยได้ลองแปลงคลิปวิดีโอ ที่พูดถึงประวัติศาสตร์ของการแอบเก็บข้อมูลบันทึกเกี่ยวกับความโหดร้ายของการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ชาวยิวลงไปในถังนม ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 มาเป็นวัสดุในเลนส์แว่นเพื่อให้ไม่สามารถถูกตรวจจับได้จากเครื่องตรวจจับ ซึ่งถือเป็นไอเดียที่ทั้งเจ๋งและน่ากลัวในเวลาเดียวกัน ลองนึกภาพว่า ถ้าผู้ก่อการร้ายต้องการจะส่งข้อมูลไปมาหาสู่กันโดยหลบเลี่ยงการตรวจจับจากตำรวจ จะทำได้อย่างคล่องตัวขนาดไหน และจะเกิดเหตุการณ์ที่เลวร้ายอะไรตามมาอีกบ้าง
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)
