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Biochemie trifft Informatik: Wie man digitale Daten in DNA speichern kann

Die Digitalität kennt bisher keine Formen der Langzeitarchivierung: höchstens 50 Jahre sind die langlebigsten Festplatten und Bänder intakt, danach gehen die Daten verloren, die auf ihnen gespeichert waren. Und auch, wenn Chips und Festplatten immer kleiner zu werden scheinen, gerät ihre Kompaktheit irgendwann an natürliche Grenzen. Gleichzeitig spielen sich immer mehr wichtige Prozesse im Digitalen ab, sammeln wir immer mehr digitale Daten und entwickeln neue Ideen und Konzepte, Informationstechnologien in den Alltag und in technische Abläufe zu integrieren. Unsere Kultur drückt sich auch im Digitalen aus, es entstehen digitale Werte und Werke. Der Bedarf für innovative Speichermedien, die einerseits flexibel einsetzbar sind und andererseits Jahrhunderte und Jahrtausende überdauern können, ist also da. Eine vielversprechende Kandidatin bei der Suche nach Lösungen ist die DNA. Wie gelingt es, Digitalität in diese biochemische Substanz zu übersetzen? Und was ergeben sich dann für neue Möglichkeiten?

Prof. Dr. Robert Grass forscht und lehrt am Departement Chemie und Angewandte Biowissenschaften an der ETH Zürich und arbeitet dort insbesondere daran, DNA als Speichermedium nutzbar zu machen: Er hat ein Verfahren mitentwickelt, bei dem DNA in winzigen Glaskügelchen über viele Jahrtausende hinweg haltbar bleibt – und gleichzeitig bei Bedarf ausgelesen werden kann. Im Digitalgespräch erklärt der Wissenschaftler und Erfinder, wie man dabei vorgeht, welche Herausforderungen bestehen und welche Zukunftsvisionen er und seine Kollegen für die Entwicklung dieser neuen Speichertechnologie haben. Dabei beschreibt er Einsatzmöglichkeiten für Industrie und Wirtschaft einerseits und die Archivierung digitaler wie auch digitalisierter Kulturgüter andererseits. Mit den Gastgeberinnen Marlene Görger und Petra Gehring diskutiert Grass Analogien zwischen Naturvorgängen und technischen Prozessen und welche schwierigen Aufgaben unbedingt gelöst werden müssen, wenn Archive – und besonders digitale! – auch in ferner Zukunft nicht nur intakt, sondern verstehbar sein sollen.

Folge 31: Digitalgespräch mit Robert Grass von der ETH Zürich, 20. Dezember 2022
Weitere Informationen:

Link zu Film des Europäischen Patentamtes, der im Rahmen des Europäischen Erfinderpreises die Arbeit von Robert Grass und Wendelin Stark vorstellt und erklärt: https://www.youtube.com/watch?v=–4B0Pg4pf8

Alle Folgen des Digitalgesprächs
Folge 0: Digitalgespräch - ab dem 26. Mai 2021
Ein Vorgeschmack auf das Digitalgespräch | 24. Mai 2021 | zur Folge»

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