TEDxVienna
Dina Zielinski: How we can store digital data in DNA
دينا زيلينسكي: كيف يمكننا تخزين البيانات الرقمية داخل الحمض النووي
Filmed:
Readability: 4.4
1,777,866 views
من الأقراص الصلبة الى الأقراص المحمولة، كل طريقة لتخزين البيانات في خاتمة المطاف صارت قديمة.
فماذا لو صار بإمكاننا تخزين كل البيانات في العالم الى الأبد؟ تشاركنا دينا زيلينسكي العالمة بعلم الأحياء الحاسوبي كيف أن العلم كان داعماً وحلاً موجوداً منذ بضعة مليارات السنين: الحمض النووي
Dina Zielinski - Bench scientist, bioinformatician
Dina Zielinski brings biological data to life, from decoding mutations in cancer to encoding data in DNA. Full bio
Dina Zielinski brings biological data to life, from decoding mutations in cancer to encoding data in DNA. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I could fit all movies ever made
inside of this tube.
inside of this tube.
0
652
5196
يمكنني وضع جميع الأفلام التي صُنعت
لحد الآن، داخل هذا الأنبوب.
لحد الآن، داخل هذا الأنبوب.
00:17
If you can't see it,
that's kind of the point.
that's kind of the point.
1
5872
2253
إذا لم تتمكنوا من رؤيته،
فهذا هو المغزى.
فهذا هو المغزى.
00:20
(Laughter)
2
8149
1016
(ضحك)
00:21
Before we understand how this is possible,
3
9189
3243
وقبل أن نفهم كيف لذلك أن يكون ممكناً،
00:24
it's important to understand
the value of this feat.
the value of this feat.
4
12456
3746
من المهم أن نفهم قيمة هذا العمل الفذ.
00:29
All of our thoughts
and actions these days,
and actions these days,
5
17075
2266
فكل أفكارنا وأفعالنا هذه الأيام،
00:31
through photos and videos --
6
19365
1986
تكون موثقة بالصور والفيديوهات...
00:33
even our fitness activities --
7
21375
1879
وحتى نشاطاتنا البدنية
00:35
are stored as digital data.
8
23278
2133
تكون مخزنة على شكل بيانات رقمية.
00:38
Aside from running out of space
9
26109
1517
وبغض النظر عن نفاذ المساحة
00:39
on our phones,
10
27650
1151
على هواتفنا،
00:40
we rarely think about
our digital footprint.
our digital footprint.
11
28825
2314
فإننا نادراً ما نفكر في بصمتنا الرقمية.
00:43
But humanity has collectively
generated more data
generated more data
12
31536
3528
غير أن البشرية قاطبةً
كانت قد ولّدت الكثير من البيانات
كانت قد ولّدت الكثير من البيانات
00:47
in the last few years
13
35088
1873
في السنوات القليلة الماضية
00:48
than all of preceding human history.
14
36985
2530
بشكل يفوق كل التاريخ البشري السابق.
00:51
Big data has become a big problem.
15
39902
2898
فقد صارت البيانات الضخمة تشكل معضلة كبيرة.
00:55
Digital storage is really expensive,
16
43229
2817
كما أن التخزين الرقمي مكلف جداً،
00:58
and none of these devices that we have
really stand the test of time.
really stand the test of time.
17
46070
3723
ولن تصمد أيّ من هذه الأجهزة التي بحوزتنا
فعلاً لاختبار الزمن.
فعلاً لاختبار الزمن.
01:03
There's this nonprofit website
called the Internet Archive.
called the Internet Archive.
18
51256
3750
هنالك هذا الموقع غير الربحي
الذي يُطلق عليه "Internet Archive".
الذي يُطلق عليه "Internet Archive".
01:07
In addition to free books and movies,
19
55030
2645
فعطفاً على الكتب والأفلام المجانية،
01:09
you can access web pages
as far back as 1996.
as far back as 1996.
20
57699
4364
يمكنكم تصفح الويب والاطلاع على صفحات
يعود تاريخها إلى عام 1996.
يعود تاريخها إلى عام 1996.
01:14
Now, this is very tempting,
21
62087
1684
الآن، يُعد هذا الأمر مغريًا جداً.
01:15
but I decided to go back and look at
the TED website's very humble beginnings.
the TED website's very humble beginnings.
22
63795
5989
إلا أنني قررتُ العودة إلى الوراء والنظر
إلى بدايات موقع TED المتواضعة جداً.
إلى بدايات موقع TED المتواضعة جداً.
01:21
As you can see, it's changed
quite a bit in the last 30 years.
quite a bit in the last 30 years.
23
69808
3912
كما ترون، فلقد تغير الموقع قليلاً
خلال الثلاثين عاماً الأخيرة.
خلال الثلاثين عاماً الأخيرة.
01:26
So this led me to the first-ever TED,
24
74720
2824
قادني هذا إلى أول فيديو لـTED على الإطلاق،
01:29
back in 1984,
25
77568
2180
في عام 1984
01:31
and it just so happened
to be a Sony executive
to be a Sony executive
26
79772
2525
وقد شاءت الصدف أن يكون للمسؤول
التفيذي لشركة "Sony"
التفيذي لشركة "Sony"
01:34
explaining how a compact disk works.
27
82321
3058
يشرح فيه كيفية عمل القرص المضغوط.
01:37
(Laughter)
28
85403
1079
(ضحك)
01:38
Now, it's really incredible
to be able to go back in time
to be able to go back in time
29
86506
4264
حقاً الآن إنه أمر لا يُصدق
أن نتمكن من العودة بالزمن إلى الوراء
أن نتمكن من العودة بالزمن إلى الوراء
01:42
and access this moment.
30
90794
2286
والوصول إلى هذه اللحظة.
01:45
It's also really fascinating
that after 30 years, after that first TED,
that after 30 years, after that first TED,
31
93548
5363
كما أنه من المثير كذلك، أنه بعد 30 عاماً
وبعد أول فيديو لـTED،
وبعد أول فيديو لـTED،
01:50
we're still talking about digital storage.
32
98935
2779
ما زلنا نتكلم عن التخزين الرقمي.
01:54
Now, if we look back another 30 years,
33
102827
2787
الآن، إذا ما عدنا إلى الوراء
30 عاماً أخرى،
30 عاماً أخرى،
01:57
IBM released the first-ever hard drive
34
105638
3185
نجد أن شركة "IBM" قد أصدرت
أول قرص صلب على الإطلاق
أول قرص صلب على الإطلاق
02:00
back in 1956.
35
108847
2127
في عام 1956.
02:02
Here it is being loaded for shipping
in front of a small audience.
in front of a small audience.
36
110998
4197
هنا يتم تحميله للشحن أمام جمهور صغير.
02:07
It held the equivalent of one MP3 song
37
115569
3110
فهو يحمل ما يعادل أغنية واحدة في صيغة MP3
02:11
and weighed over one ton.
38
119354
2004
تزن أكثر من طن واحد.
02:14
At 10,000 dollars a megabyte,
39
122100
2651
بقيمة 10,000 دولار للميجابايت الواحد،
02:16
I don't think anyone in this room
would be interested in buying this thing,
would be interested in buying this thing,
40
124775
3587
لا أعتقد أن أي شخص داخل هذه الغرفة
سيرغب في شراء هذا الشيء،
سيرغب في شراء هذا الشيء،
02:20
except maybe as a collector's item.
41
128386
1760
اللهم إلا كتحفة ثمينة.
02:22
But it's the best we could do at the time.
42
130817
2988
لكن هذا هو أفضل ما كان بإمكاننا
القيام به في ذلك الوقت.
القيام به في ذلك الوقت.
02:26
We've come such a long way
in data storage.
in data storage.
43
134832
3116
لقد قطعنا شوطاً كبيراً في تخزين البيانات.
02:29
Devices have evolved dramatically.
44
137972
2898
فلقد تطورت الأجهزة بشكل كبير،
02:32
But all media eventually wear out
or become obsolete.
or become obsolete.
45
140894
4024
غير أن كل وسائل الإعلام في خاتمة المطاف
إما تصير غير صالحة أو يعفو عليها الزمن.
إما تصير غير صالحة أو يعفو عليها الزمن.
02:37
If someone handed you a floppy drive today
to back up your presentation,
to back up your presentation,
46
145401
4417
في يومنا هذا إذا ما أعطاك أحدهم أقراصاً
مرنة لعمل نسخة احتياطية لعرضك التقديمي،
مرنة لعمل نسخة احتياطية لعرضك التقديمي،
02:41
you'd probably look at them
kind of strange, maybe laugh,
kind of strange, maybe laugh,
47
149842
2940
فمن المحتمل أن تنظر اليه بنوع من الغرابة
وربما قد تضحك عليه،
وربما قد تضحك عليه،
02:44
but you'd have no way
to use the damn thing.
to use the damn thing.
48
152806
2415
غير أنه لا سبيل لديك لاستخدام
هذا الشيء اللعين.
هذا الشيء اللعين.
02:47
These devices can no longer meet
our storage needs,
our storage needs,
49
155854
3141
فهذه الأجهزة لم تعد قادرة على تلبية
احتياجات التخزين لدينا،
احتياجات التخزين لدينا،
02:51
although some of them can be repurposed.
50
159019
2702
مع أنه يمكن استخدام بعض منها
لأغراض أخرى.
لأغراض أخرى.
02:54
All technology eventually dies or is lost,
51
162682
3109
فكل التكنولوجيا في نهاية المطاف
إما تموت أو تفقد،
إما تموت أو تفقد،
02:57
along with our data,
52
165815
1851
إلى جانب بياناتنا،
02:59
all of our memories.
53
167690
1540
وكل ذكرياتنا.
03:02
There's this illusion that
the storage problem has been solved,
the storage problem has been solved,
54
170210
4116
هناك وهم مفاده أنه قد تم حل مشكلة التخزين،
03:06
but really, we all just externalize it.
55
174350
2493
لكننا في حقيقة الأمر
نجسد ذلك الوهم لا غير،
نجسد ذلك الوهم لا غير،
03:08
We don't worry about storing
our emails and our photos.
our emails and our photos.
56
176867
3477
فنحن لا نقلق بشأن تخزين صورنا
ورسائلنا على البريد الإلكتروني
ورسائلنا على البريد الإلكتروني
03:12
They're just in the cloud.
57
180368
1723
فهي فقط في السُحب.
03:15
But behind the scenes,
storage is problematic.
storage is problematic.
58
183231
2937
ولكن خلف الكواليس يُعد التخزين مشكلة.
03:18
After all, the cloud is just
a lot of hard drives.
a lot of hard drives.
59
186192
3980
ففي نهاية الأمر، السُحب ما هي إلا العديد
من الأقراص الصلبة.
من الأقراص الصلبة.
03:23
Now, most digital data,
we could argue, is not really critical.
we could argue, is not really critical.
60
191156
4040
الآن يمكننا أن القول أن معظم البيانات
الرقمية لم تعد بالغة الأهمية.
الرقمية لم تعد بالغة الأهمية.
03:27
Surely, we could just delete it.
61
195220
2123
فحتماً يمكننا حذفها وحسب.
03:29
But how can we really know
what's important today?
what's important today?
62
197957
3535
ولكن كيف لنا حقاً أن نعلم
ما هو مهم اليوم؟
ما هو مهم اليوم؟
03:34
We've learned so much about human history
63
202132
2536
فلقد تعلمنا الكثير عن تاريخ البشرية
03:36
from drawings and writings in caves,
64
204692
2826
من رسومات وكتابات داخل الكهوف،
03:39
from stone tablets.
65
207542
1614
والألواح الحجرية.
03:41
We've deciphered languages
from the Rosetta Stone.
from the Rosetta Stone.
66
209180
3397
فقد قمنا بفك رموز اللغات
من حجارة الروزيتا.
من حجارة الروزيتا.
03:45
You know, we'll never really have
the whole story, though.
the whole story, though.
67
213841
3609
كما تعلمون، فإننا لن نعرف القصة
برمتها على الإطلاق.
برمتها على الإطلاق.
03:49
Our data is our story,
68
217474
1894
فبياناتنا هي قصتنا،
03:51
even more so today.
69
219392
1735
خصوصًا في الوقت الراهن.
03:53
We won't have our record
recorded on stone tablets.
recorded on stone tablets.
70
221508
3261
لن تكون لدينا سجلات مدونة
على الألواح الحجرية.
على الألواح الحجرية.
03:57
But we don't have to choose
what is important now.
what is important now.
71
225692
2698
ولكن ليس من الضروري
أن نختار ما هو مهم الآن.
أن نختار ما هو مهم الآن.
04:00
There's a way to store it all.
72
228847
1893
فهنالك طريقة لتحزين كل شيء.
04:03
It turns out that there's
a solution that's been around
a solution that's been around
73
231519
2598
وقد اتضح أن هنالك حلاً موجودًا
04:06
for a few billion years,
74
234141
2443
منذ بضع مليارات السنين،
04:08
and it's actually in this tube.
75
236608
1840
وهو في الواقع موجود في هذا الأنبوب.
04:12
DNA is nature's oldest storage device.
76
240044
3722
يعتبر الحمض النووي (DNA)
أقدم جهاز تخزين في الطبيعة.
أقدم جهاز تخزين في الطبيعة.
04:15
After all, it contains
all the information necessary
all the information necessary
77
243790
3371
فهو يحتوي على كل المعلومات الضرورية
04:19
to build and maintain a human being.
78
247185
2830
لبناء الإنسان والمحافظة عليه.
04:22
But what makes DNA so great?
79
250583
2204
ولكن ما الذي يجعل الحمض النووي
عظيماً للغاية؟
عظيماً للغاية؟
04:25
Well, let's take our own genome
80
253493
1756
حسناُ، دعونا نأخذ حمضنا النووي
04:27
as an example.
81
255273
1560
مثالاً لذلك.
04:28
If we were to print out
all three billion A's, T's, C's and G's
all three billion A's, T's, C's and G's
82
256857
4770
فإذا أردنا أن نطبع الثلاث مليارات
من "A" و"T" و"C" و"G" جميعها
من "A" و"T" و"C" و"G" جميعها
04:33
on a standard font, standard format,
83
261651
3631
بخط وصيغة قياسيين،
04:37
and then we were
to stack all of those papers,
to stack all of those papers,
84
265306
2740
ومن ثم بدأنا برص هذه الأوراق،
04:40
it would be about 130 meters high,
85
268070
2660
فإن طولها سيبلغ حوالي 130 متراً،
04:42
somewhere between the Statue of Liberty
and the Washington Monument.
and the Washington Monument.
86
270754
3659
بارتفاع محصور ما بين ارتفاع تمثال الحرية
وارتفاع واشنطون التذكاري.
وارتفاع واشنطون التذكاري.
04:46
Now, if we converted
all those A's, T's, C's and G's
all those A's, T's, C's and G's
87
274437
2447
وإذا قمنا الآن بتحويل كل هذه
ال"A" وال"T" وال"C" وال"G"
ال"A" وال"T" وال"C" وال"G"
04:48
to digital data, to zeroes and ones,
88
276898
2556
إلى بيانات رقمية في شكل مجموعات صفر وواحد،
04:51
it would total a few gigs.
89
279478
1769
فسيكون مجموعها عدد قليل من القيقات
04:53
And that's in each cell of our body.
90
281786
2339
وهذا في كل خلية من خلايا الجسم.
04:56
We have more than 30 trillion cells.
91
284516
2838
فنحن نملك أكثر من 30 ترليون خلية.
04:59
You get the idea:
92
287757
1500
فهمتم ما أصبو اليه؟
05:01
DNA can store a ton of information
in a minuscule space.
in a minuscule space.
93
289281
4675
يمكن للحمض النووي تخزين العشرات
من المعلومات في مساحة صغيرة للغاية.
من المعلومات في مساحة صغيرة للغاية.
05:07
DNA is also very durable,
94
295620
1825
فالحمض النووي متين جداً،
05:09
and it doesn't even require
electricity to store it.
electricity to store it.
95
297469
2834
ولا يحتاج حتى إلى طاقة كهربية
من أجل تخزينه.
من أجل تخزينه.
05:12
We know this because scientists
have recovered DNA from ancient humans
have recovered DNA from ancient humans
96
300327
4276
ونحن ندري أن السبب في ذلك هو استعادة
العلماء للحمض الننوي من البشر القدماء
العلماء للحمض الننوي من البشر القدماء
05:16
that lived hundreds
of thousands of years ago.
of thousands of years ago.
97
304627
2752
الذين عاشوا منذ مئات الآلاف من السنين.
05:19
One of those is Ötzi the Iceman.
98
307739
2627
وواحد منهم هو أوتزي، رجل الجليد.
05:22
Turns out, he's Austrian.
99
310390
1683
الذي اتضح أنه نمساوي.
05:24
(Laughter)
100
312097
1600
(ضحك)
05:25
He was found high, well-preserved,
101
313721
1630
حيثُ وجد محفوظاً بشكل جيد للغاية،
05:27
in the mountains
between Italy and Austria,
between Italy and Austria,
102
315375
2814
في الجبال بين إيطاليا والنمسا،
05:30
and it turns out that he has living
genetic relatives here in Austria today.
genetic relatives here in Austria today.
103
318213
3984
وقد تبين اليوم أن له أقارب جينيون
على قيد الحياة هنا في النمسا.
على قيد الحياة هنا في النمسا.
05:34
So one of you could be a cousin of Ötzi.
104
322221
2342
لذا، ربما يكون أحدكم من أقاربه.
05:36
(Laughter)
105
324587
1055
(ضحك)
05:38
The point is that we have a better chance
of recovering information
of recovering information
106
326043
3853
والفكرة هي أن لدينا فرصة
لاستعادة المعلومات
لاستعادة المعلومات
05:41
from an ancient human
107
329920
1225
من الإنسان العتيق
05:43
than we do from an old phone.
108
331169
2042
أفضل من هاتف قديم.
05:45
It's also much less likely
that we'll lose the ability to read DNA
that we'll lose the ability to read DNA
109
333783
4645
كما يقل احتمال أن نفقد القدرة
على قراءة الحمض النووي
على قراءة الحمض النووي
05:50
than any single man-made device.
110
338452
2434
بالمقارنة مع أي جهاز من صنع الإنسان.
05:53
Every single new storage format
requires a new way to read it.
requires a new way to read it.
111
341567
4112
فكل صيغة تخزينية جديدة
تتطلب طريقة جديدة لقراءتها.
تتطلب طريقة جديدة لقراءتها.
05:57
We'll always be able to read DNA.
112
345703
2133
وسنكون دوماً قادرين
على قراءة الحمض النووي.
على قراءة الحمض النووي.
05:59
If we can no longer sequence,
we have bigger problems
we have bigger problems
113
347860
3068
إذا لم يعد بإمكاننا التسلسل،
فعلينا أن نقلق حيال مشاكل أكبر
فعلينا أن نقلق حيال مشاكل أكبر
06:02
than worrying about data storage.
114
350952
2281
من تخزين البيانات.
06:05
Storing data on DNA is not new.
115
353725
3071
إن تخزين البيانات على الحمض النووي
ليس بجديد.
ليس بجديد.
06:08
Nature's been doing it
for several billion years.
for several billion years.
116
356820
3099
فالطبيعة كانت تقوم بذلك
لعدة مليارات من السنين.
لعدة مليارات من السنين.
06:11
In fact, every living thing
is a DNA storage device.
is a DNA storage device.
117
359943
3892
في واقع الأمر، كل كائن حي يُمثل
جهاز تخزين للحمض النووي.
جهاز تخزين للحمض النووي.
06:16
But how do we store data on DNA?
118
364397
2786
ولكن كيف يمكننا تخزين البيانات
على الحمض النووي؟
على الحمض النووي؟
06:19
This is Photo 51.
119
367725
1791
هذه الصورة 51.
06:21
It's the first-ever photo of DNA,
120
369540
2627
هي أول صورة على الإطلاق للحمض النووي،
06:24
taken about 60 years ago.
121
372191
2252
التُقطت قبل 60 عاماً.
06:26
This is around the time that
that same hard drive was released by IBM.
that same hard drive was released by IBM.
122
374467
4382
وكان ذلك في نفس الوقت الذي أصدرت فيه
شركة IBM ذلك القرص الصلب.
شركة IBM ذلك القرص الصلب.
06:31
So really, our understanding of digital
storage and of DNA have coevolved.
storage and of DNA have coevolved.
123
379246
5492
لذا في الحقيقة نجد أن فهمنا للتخزين الرقمي
وللحمض النووي قد تطورا بشكل مشترك.
وللحمض النووي قد تطورا بشكل مشترك.
06:37
We first learned to sequence, or read DNA,
124
385600
3316
فأولاً تعلمنا تسلسل الحمض النووي أو قراءته
06:40
and very soon after, how to write it,
125
388940
2012
وبعد فترة وجيزة جداً تعلمنا كيفية كتابته
06:42
or synthesize it.
126
390976
1559
أو تجميعه.
06:44
This is much like how we learn
a new language.
a new language.
127
392559
3564
هذا يشبه الى حد كبير
كيفية تعلمنا لغة جديدة.
كيفية تعلمنا لغة جديدة.
06:48
And now we have the ability
to read, write and copy DNA.
to read, write and copy DNA.
128
396812
4613
أما الآن فقد صارت لدينا القدرة على قراءة
الحمض النووي وكتابته ونسخه.
الحمض النووي وكتابته ونسخه.
06:53
We do it in the lab all the time.
129
401449
2080
حيثُ نقوم بذلك في المعمل طول الوقت.
06:56
So anything, really anything,
that can be stored as zeroes and ones
that can be stored as zeroes and ones
130
404283
3882
لذا أي شيء، حقاً أي شيء يمكن حفظه
على هيئة أصفار وواحدات
على هيئة أصفار وواحدات
07:00
can be stored in DNA.
131
408189
1719
يمكن تخزينه في الحمض النووي.
07:02
To store something digitally,
like this photo,
like this photo,
132
410579
3195
فلكي نقوم نُخزَن شيئاً رقمياً،
مثل هذه الصورة،
مثل هذه الصورة،
07:05
we convert it to bits, or binary digits.
133
413798
3306
نحولها الى وحدات بت أو أرقام ثنائية.
07:09
Each pixel in a black-and-white photo
is simply a zero or a one.
is simply a zero or a one.
134
417128
4211
فكل بيكسل في صورة بيضاء وسوداء
هي بكل بساطة صفر أو واحد.
هي بكل بساطة صفر أو واحد.
ويمكننا كتابة الحمض النووي بطريقة مشابهة
لطباعة الحروف بطابعة نافثة للحبر.
لطباعة الحروف بطابعة نافثة للحبر.
07:13
And we can write DNA much like an inkjet
printer can print letters on a page.
printer can print letters on a page.
135
421849
4824
07:18
We just have to convert our data,
all of those zeroes and ones,
all of those zeroes and ones,
136
426697
3824
فكل ما يتوجب علينا فعله هو تحويل بياناتنا،
كل تلك الأصفار والواحدات،
كل تلك الأصفار والواحدات،
07:22
to A's, T's, C's and G's,
137
430545
2138
إلى "A" و"T" و"C" و"G"،
07:24
and then we send this
to a synthesis company.
to a synthesis company.
138
432707
2258
ومن ثم نرسلها إلى شركة تجميع.
07:26
So we write it, we can store it,
139
434989
1947
فنكتبها ويمكننا تخزينها،
07:28
and when we want to recover our data,
we just sequence it.
we just sequence it.
140
436960
3234
وعندما نرغب في استعادة بياناتنا
فإننا نتعقبها فحسب.
فإننا نتعقبها فحسب.
07:32
Now, the fun part of all of this
is deciding what files to include.
is deciding what files to include.
141
440218
4081
الآن الجزء الممتع من كل هذا هو
تحديد الملفات المراد تضمينها.
تحديد الملفات المراد تضمينها.
07:36
We're serious scientists,
so we had to include a manuscript
so we had to include a manuscript
142
444323
3377
نحن علماء حقيقون لذا كان يتوجب
علينا إدراج مخطوطة
علينا إدراج مخطوطة
07:39
for good posterity.
143
447724
1743
للأجيال القادمة.
07:41
We also included a $50 Amazon gift card --
144
449491
2833
كما أدرجنا بطاقة هدايا من أمازون
فئة 50 دولاراً...
فئة 50 دولاراً...
07:44
don't get too excited, it's already
been spent, someone decoded it --
been spent, someone decoded it --
145
452348
3531
لا تتحمسوا كثيراً فلقد تم إنفاقها فعلاً،
فأحدهم قام بفك شفرتها...
فأحدهم قام بفك شفرتها...
07:47
as well as an operating system,
146
455903
2210
ونظام تشغيل كذلك،
07:50
one of the first movies ever made
147
458137
2371
وأحد أوائل الأفلام التي تم تصويرها
على الإطلاق،
على الإطلاق،
07:52
and a Pioneer plaque.
148
460532
1738
ولوحة بايونير.
07:54
Some of you might have seen this.
149
462294
1669
ربما قد شاهد بعضكم ذلك.
07:55
It has a depiction of a typical --
apparently -- male and female,
apparently -- male and female,
150
463987
3456
فهي على ما يبدو تصوير نموذجي
لذكر وأنثى،
لذكر وأنثى،
07:59
and our approximate location
in the Solar System,
in the Solar System,
151
467467
2562
وموقعنا التقريبي في النظام الشمسي،
08:02
in case the Pioneer spacecraft
ever encounters extraterrestrials.
ever encounters extraterrestrials.
152
470053
4002
في حالة مواجهة المركبة الفضائية بايونير
للكائنات الفضائية في أي وقت.
للكائنات الفضائية في أي وقت.
08:06
So once we decided what sort of files
we want to encode,
we want to encode,
153
474861
2929
لذلك بمجرد أن نقرر نوع الملفات
التي نريد تشفيرها
التي نريد تشفيرها
08:09
we package up the data,
154
477814
1468
فإننا نجمع البيانات،
08:11
convert those zeroes and ones
to A's, T's, C's and G's,
to A's, T's, C's and G's,
155
479306
3654
ونحول هذه الأصفار والواحدات
إلى "A" و"T" و"C" و"G"،
إلى "A" و"T" و"C" و"G"،
08:14
and then we just send this file off
to a synthesis company.
to a synthesis company.
156
482984
3277
ثم نرسل هذا الملف إلى شركة تجميع.
08:18
And this is what we got back.
157
486285
1770
وهذا ما حصلنا عليه.
08:20
Our files were in this tube.
158
488079
1919
فملفاتنا كانت موجودة داخل هذا الأنبوب.
08:22
All we had to do was sequence it.
159
490022
2098
كل ما كان علينا فعله هو سلسلتها.
08:24
This all sounds pretty straightforward,
160
492525
2531
كل ذلك يبدو واضحاً،
08:27
but the difference between
a really cool, fun idea
a really cool, fun idea
161
495080
2978
إلا أن الفرق بين الفكرة الممتعة والرائعة
08:30
and something we can actually use
162
498082
2155
وبين شيء يمكن أن نستخدمه فعلاً
08:32
is overcoming these practical challenges.
163
500261
2496
هو التغلب على هذه التحديات الملموسة.
08:35
Now, while DNA is more robust
than any man-made device,
than any man-made device,
164
503453
3972
الآن وعلى الرغم من أن الحمض النووي
أكثر فعالية من أي جهاز آخر من صنع الإنسان،
أكثر فعالية من أي جهاز آخر من صنع الإنسان،
08:39
it's not perfect.
165
507449
1285
إلا أنه غير مثالي.
08:40
It does have some weaknesses.
166
508758
1950
وبه مواطن ضعف.
08:43
We recover our message
by sequencing the DNA,
by sequencing the DNA,
167
511364
3431
فنحن نسترد رسالتنا من خلال
تسلسل الحمض النووي،
تسلسل الحمض النووي،
08:46
and every time data is retrieved,
168
514819
2013
وفي كل مرة نسترد فيها البيانات،
08:48
we lose the DNA.
169
516856
1786
نفقد الحمض النووي
08:50
That's just part
of the sequencing process.
of the sequencing process.
170
518666
2414
هذا مجرد جزء من عملية التسلسل
08:53
We don't want to run out of data,
171
521104
1935
نحن لا نريد لبياناتنا أن تنفذ،
08:55
but luckily, there's a way to copy the DNA
172
523063
3096
بيد أنه لحسن الحظ هنالك
طريقة لنسخ الحمض النووي
طريقة لنسخ الحمض النووي
08:58
that's even cheaper and easier
than synthesizing it.
than synthesizing it.
173
526183
4585
فهي حتى أرخص وأسهل من توليفه.
09:03
We actually tested a way to make
200 trillion copies of our files,
200 trillion copies of our files,
174
531275
4858
وبالفعل لقد اختبرنا طريقة لعمل
200 ترليون نسخة من ملفاتنا،
200 ترليون نسخة من ملفاتنا،
09:08
and we recovered
all the data without error.
all the data without error.
175
536157
2732
وتمكنا من استرداد كل البيانات
دونما خطأ.
دونما خطأ.
09:11
So sequencing also introduces
errors into our DNA,
errors into our DNA,
176
539556
3867
لذلك فإن التسلسل هو كذلك يقدم
أخطاء في حمضنا النووي،
أخطاء في حمضنا النووي،
09:15
into the A's, T's, C's and G's.
177
543447
2307
داخل "A" و"T" و"C" و"G".
09:18
Nature has a way
to deal with this in our cells.
to deal with this in our cells.
178
546135
2978
إن للطبيعة طريقة للتعامل مع خلايانا.
09:21
But our data is stored
in synthetic DNA in a tube,
in synthetic DNA in a tube,
179
549137
5890
غير أنه يتم تخزين بياناتنا في الحمض النووي
الاصطناعي داخل أنبوب،
الاصطناعي داخل أنبوب،
09:27
so we had to find our own way
to overcome this problem.
to overcome this problem.
180
555051
3252
لذلك كان لزاماً علينا إيجاد
طريقتنا الخاصة للتغلب على هذه المعضلة.
طريقتنا الخاصة للتغلب على هذه المعضلة.
09:30
We decided to use an algorithm
that was used to stream videos.
that was used to stream videos.
181
558724
4243
وقررنا أن نستخدم تلك الخوارزمية
التي تم استُخدمت في بث الفيديوهات.
التي تم استُخدمت في بث الفيديوهات.
09:35
When you're streaming a video,
182
563452
1453
فعندما تقوم ببث فيديو،
09:36
you're essentially trying to recover
the original video, the original file.
the original video, the original file.
183
564929
4461
فأنت في الأساس تحاول استعادة
الفيديو الأصل، الملف الأصل.
الفيديو الأصل، الملف الأصل.
09:41
When we're trying to recover
our original files,
our original files,
184
569414
2909
فعندما كنا نحاول استعادة الملفات الأصلية،
09:44
we're simply sequencing.
185
572347
1848
فإننا ببساطة كنا نستخدم التسلسل.
09:46
But really, both of these processes are
about recovering enough zeroes and ones
about recovering enough zeroes and ones
186
574219
4088
ولكن في الحقيقة كلتا العمليتين تدوران حول
استعادة عدد كاف من الأصفار والواحدات
استعادة عدد كاف من الأصفار والواحدات
09:50
to put our data back together.
187
578331
1793
لتجميع بياناتنا معاً.
09:52
And so, because of our coding strategy,
188
580711
2041
وهكذا، وبسبب استراتيجية التشفير لدينا،
09:54
we were able to package up all of our data
189
582776
2551
تمكنا من حزم كل بياناتنا
09:57
in a way that allowed us to make
millions and trillions of copies
millions and trillions of copies
190
585351
3772
بطريقة سمحت لنا بعمل
ملايين وتريلونات النسخ
ملايين وتريلونات النسخ
10:01
and still always recover
all of our files back.
all of our files back.
191
589147
2976
وما زال بإمكاننا استعادة
ملفاتنا على الدوام.
ملفاتنا على الدوام.
10:04
This is the movie we encoded.
192
592708
1750
هذا هو الفليم الذي قمنا بتشفيره.
10:06
It's one of the first movies ever made,
193
594482
2580
إنه أحد أوئل الأفلام
التي أُنتجت على الإطلاق،
التي أُنتجت على الإطلاق،
10:09
and now the first to be copied
more than 200 trillion times on DNA.
more than 200 trillion times on DNA.
194
597086
4759
والآن هو أول فيلم يُنسخ لأكثر
من 200 ترليون مرة على الحمض النووي.
من 200 ترليون مرة على الحمض النووي.
10:14
Soon after our work was published,
195
602377
2130
وبعد وقت قصير من نشر عملنا،
10:16
we participated in an "Ask Me Anything"
on the website reddit.
on the website reddit.
196
604531
3747
شاركنا في "Ask Me Anything"
على موقع "reddit".
على موقع "reddit".
10:20
If you're a fellow nerd,
you're very familiar with this website.
you're very familiar with this website.
197
608302
3175
إذا كنت من مهووسي التكنولوجيا
فستكون على دراية تامة بهذا الموقع.
فستكون على دراية تامة بهذا الموقع.
10:23
Most questions were thoughtful.
198
611501
1945
كانت معظم الأسئلة عميقة.
10:25
Some were comical.
199
613470
1872
وبعضها كانت مضحكة.
10:27
For example, one user wanted to know
when we would have a literal thumb drive.
when we would have a literal thumb drive.
200
615366
4128
فعلى سبيل المثال أرد أحد المستخدمين معرفة
متى سنتحصل على مخزَن إصبع.
متى سنتحصل على مخزَن إصبع.
10:32
Now, the thing is,
201
620091
2276
الأن، الأمر المهم
10:34
our DNA already stores everything
needed to make us who we are.
needed to make us who we are.
202
622391
4142
هو أن حمضنا النووي يخزن بالفعل كل
ما هو مطلوب لجعلنا ما نحن عليه.
ما هو مطلوب لجعلنا ما نحن عليه.
10:38
It's a lot safer to store data on DNA
203
626557
3818
فمن الآمن جداً تخزين
البيانات على الحمض النووي
البيانات على الحمض النووي
10:42
in synthetic DNA in a tube.
204
630399
2821
داحل الحمض النووي الاصطناعي في أنبوب.
10:46
Writing and reading data from DNA
is obviously a lot more time-consuming
is obviously a lot more time-consuming
205
634704
5426
من الواضح أن قراءة وكتابة الحمض النووي
تستغرق وقتاً أطول بكثير
تستغرق وقتاً أطول بكثير
10:52
than just saving all your files
on a hard drive --
on a hard drive --
206
640154
3095
من مجرد حفظ كل ملفاتك على القرص الصلب...
10:55
for now.
207
643273
1291
حتى الآن.
10:57
So initially, we should focus
on long-term storage.
on long-term storage.
208
645159
3781
لذلك في البداية يجب أن نصب تركيزنا
نحو التخزين على المدى الطويل.
نحو التخزين على المدى الطويل.
11:02
Most data are ephemeral.
209
650630
2310
فمعظم البيانات زائلة.
11:04
It's really hard to grasp
what's important today,
what's important today,
210
652964
2588
من الصعب جداً معرفة ما هو مهم اليوم،
11:07
or what will be important
for future generations.
for future generations.
211
655576
3252
أو معرفة ما سيكون مهماً للأجيال القادمة.
11:10
But the point is,
we don't have to decide today.
we don't have to decide today.
212
658852
2563
غير أن الأمر هو أنه لا يجب علينا
أن نقرر اليوم.
أن نقرر اليوم.
11:14
There's this great program by UNESCO
called the "Memory of the World" program.
called the "Memory of the World" program.
213
662065
4988
فهنالك برنامج رائع يقدمة اليونسكو
ويطلق عليه برنامج "Memory of the World".
ويطلق عليه برنامج "Memory of the World".
11:19
It's been created to preserve
historical materials
historical materials
214
667077
3267
تم إنشاؤه من أجل الاحتفاظ
بالمواد التاريخية
بالمواد التاريخية
11:22
that are considered of value
to all of humanity.
to all of humanity.
215
670368
3127
التي تُعتبر قيمة لكافة البشرية.
11:26
Items are nominated
to be added to the collection,
to be added to the collection,
216
674210
2977
فالعناصر المرشح إضافتها للمجموعة،
11:29
including that film that we encoded.
217
677211
2255
تشمل الفليم الذي قمنا بتشفيره.
11:32
While a wonderful way
to preserve human heritage,
to preserve human heritage,
218
680188
3582
على الرغم من أنها طريقة رائعة
للحفاظ على الإرث البشري،
للحفاظ على الإرث البشري،
11:35
it doesn't have to be a choice.
219
683794
1912
إلا أنه ليس من الضروي أن تكون خياراً.
11:38
Instead of asking
the current generation -- us --
the current generation -- us --
220
686088
3454
فبدلاً عن سؤالنا للجيل الحالي، أي نحن،
11:41
what might be important in the future,
221
689566
2222
عما قد يكون مهماً في المستقبل،
11:43
we could store everything in DNA.
222
691812
2334
يمكننا تخزين كل شيء داخل الحمض النووي.
11:47
Storage is not just about how many bytes
223
695543
2440
فالتخزين لا يقتصر
على معرفة عدد البايتات وحسب،
على معرفة عدد البايتات وحسب،
11:50
but how well we can actually
store the data and recover it.
store the data and recover it.
224
698007
3501
بل على كيفية تخزيننا للبيانات
واستعادتها بالفعل.
واستعادتها بالفعل.
11:53
There's always been this tension
between how much data we can generate
between how much data we can generate
225
701940
3431
فقد كان دائماً هنالك قلق بشأن
عدد البيانات التي يمكن أن نولدها
عدد البيانات التي يمكن أن نولدها
11:57
and how much we can recover
226
705395
1715
وكم من البيانات يكمننا أن نستعيدها
11:59
and how much we can store.
227
707134
1769
وكم منها يمكننا أن نقوم بتخزينه.
12:01
Every advance in writing data
has required a new way to read it.
has required a new way to read it.
228
709841
4039
يتطلب كل تقدم في كتابة البيانات
طريقة جديدة لقراءتها.
طريقة جديدة لقراءتها.
12:05
We can no longer read old media.
229
713904
2343
فلم يعد بمقدورنا قراءة
وسائل الإعلام القديمة.
وسائل الإعلام القديمة.
12:08
How many of you even have
a disk drive in your laptop,
a disk drive in your laptop,
230
716271
3741
كم منكم يُوجد في كمبيوتره المحمول
محرك الأقراص،
محرك الأقراص،
12:12
never mind a floppy drive?
231
720036
1724
ناهيك عن القرص المرن؟
12:14
This will never be the case with DNA.
232
722151
2552
ومع الحمض النووي فإن الوضع
لن يكون هكذا على الإطلاق.
لن يكون هكذا على الإطلاق.
12:16
As long as we're around, DNA is around,
233
724727
3177
ولطالما نحن موجودون، فالحمض النووي موجود،
12:19
and we'll find a way to sequence it.
234
727928
2180
وسنتمكن من إيجاد طريقة لسلسلته.
12:23
Archiving the world around us
is part of human nature.
is part of human nature.
235
731214
3459
إن أرشفة العالم من حولنا
هي جزء من الطبيعة البشرية.
هي جزء من الطبيعة البشرية.
12:27
This is the progress we've made
in digital storage in 60 years,
in digital storage in 60 years,
236
735172
4624
هذا هو التقدم الذي أحرزناه
في التخزين الرقمي خلال 60 عاماً،
في التخزين الرقمي خلال 60 عاماً،
12:31
at a time when we were only
beginning to understand DNA.
beginning to understand DNA.
237
739820
3376
حدث في وقت كنا فيه في بداية
فهم الحمض النووي.
فهم الحمض النووي.
12:35
Yet, we've made similar progress
in half that time with DNA sequencers,
in half that time with DNA sequencers,
238
743725
4845
ومع ذلك فقد أحرزنا تقدماً مماثلاً في نصف
ذلك الوقت المطلوب لتسلسل الأحماض النووية،
ذلك الوقت المطلوب لتسلسل الأحماض النووية،
12:40
and as long as we're around,
DNA will never be obsolete.
DNA will never be obsolete.
239
748594
4943
وما دمنا نحن موجودون، فالحمض النووي
لن يبلى على الإطلاق.
لن يبلى على الإطلاق.
12:46
Thank you.
240
754107
1181
شكراً لكم.
12:47
(Applause)
241
755312
4981
(تصفيق)
ABOUT THE SPEAKER
Dina Zielinski - Bench scientist, bioinformaticianDina Zielinski brings biological data to life, from decoding mutations in cancer to encoding data in DNA.
Why you should listen
Dina Zielinski is a bench scientist and bioinformatician with broad experience in genetics and genomics. Her current projects are in developmental biology and neurology, but she is motivated to keep learning and using her skills to answer scientific questions that challenge our deepest knowledge.
Dina Zielinski | Speaker | TED.com