Meio ambiente

Memória de cristal com genoma humano sobreviverá à extinção da humanidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/09/2024

A memória de cristal contém ainda pistas para que uma inteligência futura possa decifrar seu conteúdo. O texto no cristal diz: "Preservando o código genético humano pela eternidade. Quem quer viver para sempre?"
[Imagem: University of Southampton]

Memória de cristal

Há quase uma década, a equipe do professor Peter Kazansky, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, vem aprimorando um disco óptico 5D capaz de armazenar dados "pela eternidade".

Para demonstrar o estágio atual de progresso, a equipe acaba de gravar o genoma humano completo em seu cristal de memória 5D, garantindo que as informações poderão ficar armazenadas por bilhões de anos.

O cristal foi armazenado no arquivo Memória da Humanidade, uma cápsula do tempo especial dentro de uma caverna de sal em Hallstatt, na Áustria.

A ideia agora é que a tecnologia seja usada para criar um registro duradouro dos genomas de espécies vegetais e animais ameaçadas de extinção.

"O cristal de memória 5D abre possibilidades para outros pesquisadores construírem um repositório duradouro de informações genômicas, a partir do qual organismos complexos, como plantas e animais, poderão ser restaurados, caso a ciência permita isso no futuro," disse Kazansky.

Princípio de funcionamento da memória de cristal 5D - os dados são gravados em pastilhas de quartzo usando um laser pulsado.
[Imagem: Peter Kazansky et al. - 10.1117/2.1201603.006365]

Cristal de memória eterna

O cristal é basicamente quartzo fundido, um dos materiais da Terra mais resistentes química e termicamente. Ele pode suportar os extremos, do congelamento ao fogo, resistindo a temperaturas de até 1.000 °C. Ele também é forte, suportando forças de impacto direto de até 10 toneladas por cm². E, caso algum efeito mais cataclísmico o arremesse ao espaço, ele irá resistir à radiação cósmica.

A informação é gravada usando pulsos muito curtos de laser, que escrevem os dados com precisão em vazios nanoestruturados dentro da sílica - cada um desses "bits" mede cerca de 20 nanômetros.

Diferentemente da marcação feita apenas na superfície de um pedaço de papel ou de uma fita magnética, esse método de codificação usa duas dimensões ópticas e três coordenadas espaciais para escrever em todo o material - daí o "5D" em seu nome. A capacidade do cristal nas dimensões fabricadas pela equipe alcança 360 terabytes de informações.

Para gravar as aproximadamente 3 bilhões de letras no genoma, cada letra foi sequenciada 150 vezes para garantir que estava na posição precisa.

Arquivo da Memória da Humanidade em Hallstatt, Áustria.
[Imagem: University of Southampton]

Chave para decifrar o cristal

Ao projetar o cristal, a equipe se preocupou em garantir a possibilidade de que uma inteligência futura - uma espécie biológica ou uma máquina - possa recuperar os dados contidos nele. De fato, se durar bilhões de anos, ele poderá ser encontrado em um futuro tão distante que não exista nenhum quadro de referência - não somente a humanidade estará extinta, mas a própria Terra poderá não existir mais como a conhecemos, tendo sido engolida pelo Sol.

Para criar uma indicação visual do que está guardado no cristal de memória 5D, a equipe foi buscar inspiração nas placas da nave espacial Pioneer, que foram lançadas pela NASA em um caminho para levá-la além dos confins do Sistema Solar.

"A chave visual inscrita no cristal dá ao descobridor conhecimento sobre quais dados estão armazenados nele e como eles podem ser usados," disse o Prof. Kazansky.

Além do genoma humano, o cristal mostra visualmente os elementos universais (hidrogênio, oxigênio, carbono e nitrogênio); as quatro bases da molécula de DNA (adenina, citosina, guanina e timina) com sua estrutura molecular; sua colocação na estrutura de dupla hélice do DNA; e como os genes se posicionam em um cromossomo, que pode então ser inserido em uma célula.