บิ๊กดาต้าฐานดีเอ็นเอจะมาแทนคอมพิวเตอร์ชิบ
รศ.ดร.วินัย ดะห์ลัน
โลกวันนี้เป็นโลกของข้อมูลระดับบิ๊กดาต้า (Big data) ปริมาณมหาศาลขนาดเทราไบต์หรือล้านล้านไบต์และเพตะไบต์หรือพันล้านล้านไบต์ เฉพาะสังคมออนไลน์อย่างเฟซบุ้คอย่างเดียวแต่ละวันมีคนผลิตข้อมูลป้อนเข้าไปเกือบพันเทราไบต์ เฉพาะยอดกดไลค์ในเฟซบุ้คปาเข้าไปกว่าพันล้านครั้ง ข้อมูลที่ทะลักเข้าไปในอินเตอร์เน็ตระดับนี้ การใช้คอมพิวเตอร์ชิบอย่างที่เคยทำกันอยู่เห็นทีจะรับไม่ไหว
นักวิจัยมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดอย่าง ดร.จอร์จ เชิร์ช (George Church) และทีมงาน ได้แก่ ดร.ศรี โกสุรี (Sri Kosuri) และ ดร.โจเซฟ จาคอบสัน (Joseph Jacopson) เห็นปัญหามาตั้งแต่ต้นทศวรรษที่ 2010 จึงเริ่มพัฒนางานการเก็บข้อมูลในรูปของตัวเลขฐานสี่โดยใช้ดีเอ็นเอแทนที่จะเป็นตัวเลขฐานสองอย่างการใช้คอมพิวเตอร์ชิบ มาวันนี้ทีมงาน ดร.เชิร์ชสามารถใช้ดีเอ็นเอเก็บข้อมูลขนาด 700 เทราไบต์ไว้ในดีเอ็นเอน้ำหนักแค่หนึ่งกรัมเท่านั้น ลดพื้นที่จัดเก็บในรูปหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ไปได้มหาศาลแทบไม่น่าเชื่อ
ลองนึกถึงข้อมูลจากหนังสือในห้องสมุดนับสิบล้านเล่ม ผังเมืองใหญ่ทั้งเมืองที่ให้รายละเอียดของบ้านนับล้านหลัง ฐานข้อมูลประเทศทั้งประเทศ หรือฐานข้อมูลประชากรของคนทั้งทวีปหรือแม้กระทั่งทั้งโลก ข้อมูลทั้งหมดนี้เป็นบิ๊กดาต้าจะถูกเก็บไว้ในรูปดีเอ็นเอบรรจุอยู่ในเซลล์ที่สามารถแบ่งตัวได้ไม่สิ้นสุด อาจแบ่งออกเป็นเซลล์แต่ละเซลล์เก็บไว้ในรูปเซลล์แห้งๆฉาบไว้บนกระดาษแผ่นเล็กจิ๋วที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น คิดจะอ่านข้อมูลเมื่อไหร่ก็เอาเข้าเครื่องอ่านกลายเป็นข้อมูลผ่านทางคอมพิวเตอร์เป็นที่น่ามหัศจรรย์พันลึก เรื่องอย่างนี้กำลังจะเกิดขึ้นในเวลาอีกไม่นานนี้
ดร.เชิร์ชรู้ว่านับวันคอมพิวเตอร์ชิบยิ่งพัฒนาให้มีหน่วยความจำสูงขึ้นโดยค่าใช้จ่ายยิ่งถูกลงตามทฤษฎีของมัวร์ ทว่าการเปลี่ยนแปลงที่ว่านั้นยังก้าวไม่ทันกับขนาดข้อมูลที่เพิ่มขึ้นในลักษณะเอ็กซโปเนนเชียล ด้วยเหตุนี้ทีมงานจึงปรับเอาวิธีการทางชีววิทยามาใช้นั่นคือเก็บข้อมูลในรูปของดีเอ็นเอหรือใช้เลขฐานสี่แทนที่จะเป็นฐานสอง ดร.เชิร์ชมั่นใจว่าหากเปลี่ยนความจำอิเล็คโทรนิกให้กลายเป็นความจำโมเลกุลหรือ molecular memory กระบวนการเก็บและการประมวลผลจะง่ายกว่ากันแยะ ทั้งนี้เนื่องจากเทคโนโลยียีนนับวันจะยิ่งก้าวหน้า รวดเร็วและราคาถูกลงอย่างแทบไม่น่าเชื่อ เปลี่ยนแปลงไวกว่าทฤษฎีของมัวร์เสียด้วยซ้ำ นอกจากนี้กระบวนการเก็บข้อมูลแบบดีเอ็นเอยังมีประสิทธิภาพที่สุด ใช้พื้นที่การจัดเก็บน้อยที่สุด รักษาข้อมูลไว้ได้นานที่สุด คงทนมากที่สุด เป็นเทคโนโลยีที่เหนือกว่าเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อย่างเทียบกันไม่ได้
แทนที่จะทำสายดีเอ็นเอเป็นโพลีเมอร์ยาวเหยียดทีมนักวิจัยจัดการแยกย่อยสายดีเอ็นเอออกเป็นส่วนเล็กๆขนาด 96 คู่เบส แต่ละกลุ่มมีบาร์โค้ดขนาด 19 บิต ลดปัญหาการถอดรหัสไปได้มหาศาลโดยอาศัยระบบการถอดรหัสดีเอ็นเอที่พัฒนาตามขึ้นมาอย่างรวดเร็ว คาดกันว่าอีกไม่นานเทคโนโลยีใหม่จะสามารถรวบรวมข้อมูลแบบดีเอ็นเอได้รวดเร็วกว่าการรวบรวมข้อมูลด้วยเทคโนโลยีเก่าถึง 70,000 ล้านเท่า ถึงวันนั้นเทคโนโลยีบิ๊กดาต้าดีเอ็นเอจะส่งผลให้การจัดเก็บข้อมูลรวมทั้งการพิมพ์แบบเดิมถูกกวาดทิ้งออกจากสารบบไปจนหมด โลกวันพรุ่งนี้อาจไม่มีพื้นที่ให้เทคโนโลยีหนังสือและการพิมพ์แบบเก่าหลงเหลืออยู่เลยก็ได้ใครจะไปรู้
