ABOUT THE SPEAKER
Dina Zielinski - Bench scientist, bioinformatician
Dina 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.

More profile about the speaker
Dina Zielinski | Speaker | TED.com
TEDxVienna

Dina Zielinski: How we can store digital data in DNA

دینا زِیلِنسکی: چگونه می توانیم داده‌های دیجیتالی را در دی.‌ان.‌ای ذخیره کنیم؟

Filmed:
1,777,866 views

از دیسک‌های فلاپی گرفته تا فلش‌ مموری‌ها، هرکدام از روش‌های ذخیره داده درنهایت منسوخ می‌شوند. چه می‌شود اگر راهی برای ذخیره همیشگی داده‌های جهان بیابیم؟ خانم دینا زیلِنسکی، یک بیوانفورماتیک، درباره علمی که چند میلیارد سال پشت این راه حل بوده است را به اشتراک می‌گذارد: دی. ان. ای.
- Bench scientist, bioinformatician
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 fitمناسب all moviesفیلم ها ever madeساخته شده
insideداخل of this tubeلوله.
0
652
5196
من می‌توانم تمام فیلم‌هایی که تا به‌ حال
ساخته‌ شده را در این تیوب بگنجانم.
00:17
If you can't see it,
that's kindنوع of the pointنقطه.
1
5872
2253
اگر شما قادر به دیدن آن نیستید،
نکته همین است!
00:20
(Laughterخنده)
2
8149
1016
(خنده حضار)
00:21
Before we understandفهمیدن how this is possibleامکان پذیر است,
3
9189
3243
قبل از اینکه بفهمیم
چنین چیزی چطور ممکن است،
00:24
it's importantمهم to understandفهمیدن
the valueارزش of this featشاهکار.
4
12456
3746
درک ارزش این شاهکار اهمیت دارد.
00:29
All of our thoughtsاندیشه ها
and actionsاقدامات these daysروزها,
5
17075
2266
این روزها تمام اعمال و افکار ما،
00:31
throughاز طریق photosعکس ها and videosفیلم های --
6
19365
1986
از طریق عکس‌ها و ویدئوها--
00:33
even our fitnessتناسب اندام activitiesفعالیت ها --
7
21375
1879
حتی فعالیت‌های تناسب انداممان--
00:35
are storedذخیره شده است as digitalدیجیتال dataداده ها.
8
23278
2133
به‌عنوان داده‌های دیجیتالی ذخیره می‌شوند.
00:38
Asideگذشته از from runningدر حال اجرا out of spaceفضا
9
26109
1517
به‌جز تمام شدن
00:39
on our phonesتلفن ها,
10
27650
1151
حافظه تلفن‌هایمان،
00:40
we rarelyبه ندرت think about
our digitalدیجیتال footprintرد پای.
11
28825
2314
ما به‌ندرت درباره آثار دیجیتالی خود
فکر می‌کنیم
00:43
But humanityبشریت has collectivelyمجموعا
generatedتولید شده است more dataداده ها
12
31536
3528
اما جامعه انسانی داده‌های بیشتری را
00:47
in the last fewتعداد کمی yearsسالها
13
35088
1873
در چند سال اخیر
00:48
than all of precedingقبلا humanانسان historyتاریخ.
14
36985
2530
نسبت به تمام تاریخ بشری تولید کرده است.
00:51
Bigبزرگ dataداده ها has becomeتبدیل شدن به a bigبزرگ problemمسئله.
15
39902
2898
داده‌های بزرگ به معضل بزرگی تبدیل شده است.
00:55
Digitalدیجیتال storageذخیره سازی is really expensiveگران,
16
43229
2817
ذخیره‌سازی دیجیتالی واقعاً گران‌قیمت است،
00:58
and noneهیچ کدام of these devicesدستگاه ها that we have
really standایستادن the testتست of time.
17
46070
3723
و هیچ‌کدام از این دستگاه‌هایی که داریم
آن‌چنان قادر به تحمل آزمون زمان نیستند.
01:03
There's this nonprofitغیر انتفاعی websiteسایت اینترنتی
calledبه نام the Internetاینترنت Archiveبایگانی.
18
51256
3750
وب‌سایت عام‌المنفعه‌ی "Internet Archive"
را در نظر بگیرید.
01:07
In additionعلاوه بر این to freeرایگان booksکتاب ها and moviesفیلم ها,
19
55030
2645
که علاوه بر کتاب‌ها و فیلم‌ها،
01:09
you can accessدسترسی به webوب pagesصفحات
as farدور back as 1996.
20
57699
4364
امکان دسترسی به صفحات وبی که
در سال ۱۹۹۶ نوشته‌شده‌اند را فراهم می‌کند.
01:14
Now, this is very temptingوسوسه انگیز,
21
62087
1684
حالا، این خیلی وسوسه‌انگیز است،
01:15
but I decidedقرار بر این شد to go back and look at
the TEDTED website'sوب سایت very humbleفروتنانه beginningsآغازین.
22
63795
5989
اما تصمیم گرفتم به عقب برگردم و
شروع فروتنانه وب‌سایت TED را ببینم.
01:21
As you can see, it's changedتغییر کرد
quiteکاملا a bitبیت in the last 30 yearsسالها.
23
69808
3912
همان‌طور که ملاحظه می‌کنید،
در ۳۰ سال گذشته تغییرات اندکی داشته است.
01:26
So this led me to the first-everاولین بار TEDTED,
24
74720
2824
و این کار، من را
به اولین سخنرانی TED،
01:29
back in 1984,
25
77568
2180
در ۱۹۸۴ هدایت کرد
01:31
and it just so happenedاتفاق افتاد
to be a Sonyسونی executiveاجرایی
26
79772
2525
و تصادفاً یکی از مجریان شرکت سونی
01:34
explainingتوضیح دادن how a compactفشرده diskدیسک worksآثار.
27
82321
3058
در حال توضیح دادن
نحوه عملکرد یک دیسک فشرده بود.
01:37
(Laughterخنده)
28
85403
1079
(خنده حضار)
01:38
Now, it's really incredibleباور نکردنی
to be ableتوانایی to go back in time
29
86506
4264
توانایی عقب رفتن در زمان
01:42
and accessدسترسی به this momentلحظه.
30
90794
2286
و دستیابی به این لحظه
بسیار فوق‌العاده است.
01:45
It's alsoهمچنین really fascinatingشگفت انگیز
that after 30 yearsسالها, after that first TEDTED,
31
93548
5363
همچنین واقعاً شگفت‌آور است که
پس از ۳۰ سال، بعد از اولین سخنرانی TED،
01:50
we're still talkingصحبت کردن about digitalدیجیتال storageذخیره سازی.
32
98935
2779
ما هنوز هم درباره
ذخیره‌سازی دیجیتالی بحث می‌کنیم.
01:54
Now, if we look back anotherیکی دیگر 30 yearsسالها,
33
102827
2787
حال، اگر به یکی دیگر از وقایع
۳۰ سال قبل نگاهی بیندازیم،
01:57
IBMآی بی ام releasedمنتشر شد the first-everاولین بار hardسخت driveراندن
34
105638
3185
شرکت IBM اولین سخت‌افزار جهان
02:00
back in 1956.
35
108847
2127
در سال ۱۹۵۶ را مطرح کرد.
02:02
Here it is beingبودن loadedلود شده for shippingحمل دریایی
in frontجلوی of a smallکوچک audienceحضار.
36
110998
4197
در اینجا دستگاه در مقابل تعدادی تماشاچی
در حال بارگیری برای انتقال است.
02:07
It heldبرگزار شد the equivalentمعادل of one MPنماینده مجلس3 songترانه
37
115569
3110
این دستگاه توانایی نگه‌داری
معادل یک آهنگ MP3،
02:11
and weighedوزن کرد over one tonتن.
38
119354
2004
و بیش از یک تن وزن داشت.
02:14
At 10,000 dollarsدلار a megabyteمگابایت,
39
122100
2651
و قیمتش به ازای هر مگابایت
۱۰۰۰۰ دلار بود،
02:16
I don't think anyoneهر کسی in this roomاتاق
would be interestedعلاقه مند in buyingخریداری کردن this thing,
40
124775
3587
گمان نمی‌کنم کسی از افراد این سالن
علاقه‌ای به خرید این دستگاه داشته باشد،
02:20
exceptبجز maybe as a collector'sجمع کننده itemآیتم.
41
128386
1760
مگر اینکه یک مجموعه‌دار باشد.
02:22
But it's the bestبهترین we could do at the time.
42
130817
2988
اما این بهترین کاری بوده که
در آن زمان قابل انجام بوده است.
02:26
We'veما هستیم come suchچنین a long way
in dataداده ها storageذخیره سازی.
43
134832
3116
ما در ذخیره‌سازی داده
راه درازی را طی کرده‌ایم.
02:29
Devicesدستگاه ها have evolvedتکامل یافته است dramaticallyبه طور چشمگیری.
44
137972
2898
دستگاه‌ها به‌طور چشمگیری پیشرفت کرده‌اند.
02:32
But all mediaرسانه ها eventuallyدر نهایت wearپوشیدن out
or becomeتبدیل شدن به obsoleteمنسوخ شده.
45
140894
4024
اما تمام رسانه‌ها درنهایت از بین می‌روند
یا منسوخ می‌شوند.
02:37
If someoneکسی handedدست you a floppyفلاپی driveراندن todayامروز
to back up your presentationارائه,
46
145401
4417
اگر امروز کسی برای تهیه نسخه پشتیبان
به شما یک درایو فلاپی بدهد،
02:41
you'dمی خواهی probablyشاید look at them
kindنوع of strangeعجیب, maybe laughخنده,
47
149842
2940
احتمالاً به آن‌ها عجیب‌وغریب نگاه کنید،
شاید بخندید،
02:44
but you'dمی خواهی have no way
to use the damnلعنت thing.
48
152806
2415
اما چاره‌ای جز
استفاده از این شیء لعنتی ندارید.
این دستگاه‌ها دیگر نمی‌توانند
نیازهای ذخیره‌سازی ما را برآورده کنند،
02:47
These devicesدستگاه ها can no longerطولانی تر meetملاقات
our storageذخیره سازی needsنیاز دارد,
49
155854
3141
02:51
althoughبا اينكه some of them can be repurposedrepurposed.
50
159019
2702
هرچند برخی از آن‌ها می‌توانند
با اهداف دیگری به کار گرفته شوند.
02:54
All technologyتکنولوژی eventuallyدر نهایت diesمیمیرد or is lostکم شده,
51
162682
3109
تمام فناوری‌ها درنهایت
می‌میرند یا از بین می‌روند،
02:57
alongدر امتداد with our dataداده ها,
52
165815
1851
و به همراه اطلاعات،
02:59
all of our memoriesخاطرات.
53
167690
1540
تمام خاطرات ما هم از بین می‌روند.
03:02
There's this illusionتوهم that
the storageذخیره سازی problemمسئله has been solvedحل شد,
54
170210
4116
همچنان این توهم وجود دارد
که مشکل ذخیره‌سازی حل شده است،
03:06
but really, we all just externalizeبیرون آوردن it.
55
174350
2493
اما درواقعیت، همه ما برای آن
وجود خارجی قائل می‌شویم.
03:08
We don't worryنگرانی about storingذخیره سازی
our emailsایمیل ها and our photosعکس ها.
56
176867
3477
ما نگران ذخیره‌سازی
ایمیل‌ها و عکس‌هایمان نیستیم.
03:12
They're just in the cloudابر.
57
180368
1723
آن‌ها روی فضای ابری (Cloud) هستند.
03:15
But behindپشت the scenesصحنه های,
storageذخیره سازی is problematicمشکل ساز.
58
183231
2937
اما در پشت‌صحنه،
ذخیره‌سازی مشکل‌ساز شده است.
03:18
After all, the cloudابر is just
a lot of hardسخت drivesدرایوها.
59
186192
3980
نهایتاً، فضای ابری (Cloud)
هم از تعدادی سخت‌افزار تولید شده است.
اکنون، می‌توانیم بحث کنیم که
بیشترین اطلاعات دیجیتال واقعاً مهم نیست.
03:23
Now, mostاکثر digitalدیجیتال dataداده ها,
we could argueجر و بحث, is not really criticalبحرانی.
60
191156
4040
03:27
Surelyمسلما, we could just deleteحذف it.
61
195220
2123
قطعاً می‌توانیم آن را حذف کنیم.
03:29
But how can we really know
what's importantمهم todayامروز?
62
197957
3535
اما چگونه می‌توانیم بفهمیم
امروز واقعاً چه چیزی اهمیت دارد؟
03:34
We'veما هستیم learnedیاد گرفتم so much about humanانسان historyتاریخ
63
202132
2536
ما در مورد تاریخ بشری
چیزهای زیادی یاد گرفته‌ایم
03:36
from drawingsنقشه ها and writingsنوشته ها in cavesغارها,
64
204692
2826
از نقش‌ها و نوشته‌های درون غارها،
03:39
from stoneسنگ tabletsقرص ها.
65
207542
1614
و از لوح‌های سنگی.
03:41
We'veما هستیم decipheredرمزگشایی شده است languagesزبان ها
from the Rosettaروزتا Stoneسنگ.
66
209180
3397
ما زبان‌های سنگ روزتا (Rosetta Stone) را
رمزگشایی کرده‌ایم.
03:45
You know, we'llخوب never really have
the wholeکل storyداستان, thoughگرچه.
67
213841
3609
می‌دانید، با این‌ وجود،
هرگز کل داستان را نخواهیم داشت.
03:49
Our dataداده ها is our storyداستان,
68
217474
1894
داده‌های ما، داستان ما است،
03:51
even more so todayامروز.
69
219392
1735
حتی امروز بیشتر از قبل.
03:53
We won'tنخواهد بود have our recordرکورد
recordedثبت شده on stoneسنگ tabletsقرص ها.
70
221508
3261
ما رکوردهایمان را بر روی
لوح‌های سنگی نخواهیم داشت.
03:57
But we don't have to chooseانتخاب کنید
what is importantمهم now.
71
225692
2698
اما مجبور نیستیم انتخاب کنیم
در حال حاضر چه چیزی مهم است.
برای ذخیره‌سازی همه این‌ها
راهی وجود دارد.
04:00
There's a way to storeفروشگاه it all.
72
228847
1893
04:03
It turnsچرخش out that there's
a solutionراه حل that's been around
73
231519
2598
به نظر می‌رسد که از چند میلیارد سال قبل
04:06
for a fewتعداد کمی billionبیلیون yearsسالها,
74
234141
2443
راه‌حلی برای این موضوع وجود داشته است،
04:08
and it's actuallyدر واقع in this tubeلوله.
75
236608
1840
که الآن در این تیوب است.
04:12
DNADNA is nature'sطبیعت oldestقدیمی ترین storageذخیره سازی deviceدستگاه.
76
240044
3722
دی.‌ان. ای قدیمی‌ترین ابزار
ذخیره‌سازی طبیعت است.
04:15
After all, it containsحاوی
all the informationاطلاعات necessaryلازم است
77
243790
3371
که حاوی تمام اطلاعات لازم
04:19
to buildساختن and maintainحفظ a humanانسان beingبودن.
78
247185
2830
برای تولید و بقای یک انسان است.
04:22
But what makesباعث می شود DNADNA so great?
79
250583
2204
اما چه چیزی دی.‌ان‌.ای
را انقدر بزرگ می‌کند؟
04:25
Well, let's take our ownخودت genomeژنوم
80
253493
1756
خب به‌عنوان‌مثال بیایید به ژن خودمان
04:27
as an exampleمثال.
81
255273
1560
نگاهی بیندازیم.
04:28
If we were to printچاپ out
all threeسه billionبیلیون A'sمانند, T'sT است, C'sC است and G'sG است
82
256857
4770
اگر لازم بود تمام سه میلیارد
حروف G،C،T، A ها را
04:33
on a standardاستاندارد fontفونت, standardاستاندارد formatفرمت,
83
261651
3631
با فونت و فرمت استاندارد پرینت بگیریم،
04:37
and then we were
to stackپشته all of those papersاوراق,
84
265306
2740
و سپس مجبور به
نگه‌داری از تمام آن کاغذها بودیم،
04:40
it would be about 130 metersمتر highبالا,
85
268070
2660
ارتفاعی معادل ۱۳۰ متر داشت،
04:42
somewhereجایی betweenبین the Statueمجسمه of Libertyآزادی
and the Washingtonواشنگتن Monumentبنای تاریخی.
86
270754
3659
چیزی بین مجسمه آزادی و اثر تاریخی واشنگتن.
04:46
Now, if we convertedتبدیل شده است
all those A'sمانند, T'sT است, C'sC است and G'sG است
87
274437
2447
حال، اگر ما تمام این حروف G،C،T، A را
04:48
to digitalدیجیتال dataداده ها, to zeroesصفرها and onesآنهایی که,
88
276898
2556
به داده‌های دیجیتال
و ۰ و ۱ تبدیل کنیم
04:51
it would totalجمع a fewتعداد کمی gigsجشنواره ها.
89
279478
1769
کلاً چند گیگ فضا اشغال می‌کند.
04:53
And that's in eachهر یک cellسلول of our bodyبدن.
90
281786
2339
و در هریک از سلول‌های بدن ما وجود دارد.
04:56
We have more than 30 trillionتریلیون cellsسلول ها.
91
284516
2838
هرکدام از ما بیش از ۳۰ هزار میلیارد
سلول داریم.
04:59
You get the ideaاندیشه:
92
287757
1500
پس ایده را فهمیدید:
05:01
DNADNA can storeفروشگاه a tonتن of informationاطلاعات
in a minusculeمنحصر به فرد spaceفضا.
93
289281
4675
DNA توان ذخیره‌سازی حجم زیادی از اطلاعات
در فضایی بسیار محدود را دارد.
05:07
DNADNA is alsoهمچنین very durableبا دوام,
94
295620
1825
DNA همچنین بسیار بادوام است،
05:09
and it doesn't even requireنیاز
electricityالکتریسیته to storeفروشگاه it.
95
297469
2834
و برای ذخیره‌سازی حتی
به الکتریسیته نیاز ندارد.
05:12
We know this because scientistsدانشمندان
have recoveredبهبود یافت DNADNA from ancientباستانی humansانسان
96
300327
4276
این را می‌دانیم چون دانشمندان دی.‌ان.ای
انسان‌های باستانی را به دست آورده‌اند
05:16
that livedزندگی می کرد hundredsصدها
of thousandsهزاران نفر of yearsسالها agoپیش.
97
304627
2752
که صدها هزار سال قبل زندگی می‌کرده‌اند.
05:19
One of those is Ötziتسوزی the Icemanیخی.
98
307739
2627
یکی از آن‌ها مرد یخی بنام Ötzi است.
05:22
Turnsچرخش out, he's Austrianاتریشی.
99
310390
1683
که به نظر می‌رسد اهل اتریش است.
05:24
(Laughterخنده)
100
312097
1600
(خنده حضار)
05:25
He was foundپیدا شد highبالا, well-preservedخوب حفظ شده,
101
313721
1630
وی در ارتفاعات حفاظت‌شده
05:27
in the mountainsکوه ها
betweenبین Italyایتالیا and Austriaاتریش,
102
315375
2814
کوهستان‌های بین ایتالیا
و اتریش کشف شده است.
05:30
and it turnsچرخش out that he has livingزندگي كردن
geneticژنتیک relativesبستگان here in Austriaاتریش todayامروز.
103
318213
3984
و به نظر می‌رسد که در اتریش امروزی
خویشاوندان ژنتیکی زنده دارد.
05:34
So one of you could be a cousinعمو زاده of Ötziتسوزی.
104
322221
2342
پس ممکن است یکی از شما عموزاده Ötzi باشد.
05:36
(Laughterخنده)
105
324587
1055
(خنده حضار)
05:38
The pointنقطه is that we have a better chanceشانس
of recoveringبازیابی informationاطلاعات
106
326043
3853
نکته اینجاست که ما برای بازگردانی اطلاعات
شانس بهتری داریم
05:41
from an ancientباستانی humanانسان
107
329920
1225
آن هم از انسان‌های باستانی
05:43
than we do from an oldقدیمی phoneتلفن.
108
331169
2042
تا آنچه از یک تلفن قدیمی به دست بیاید.
05:45
It's alsoهمچنین much lessکمتر likelyاحتمال دارد
that we'llخوب loseاز دست دادن the abilityتوانایی to readخواندن DNADNA
109
333783
4645
همچنین احتمال از دست دادن
توانایی خواندن دی.‌ان.ای
05:50
than any singleتنها man-madeساخته دست بشر deviceدستگاه.
110
338452
2434
نسبت به هرکدام از دستگاه‌های ساخته دست بشر
بسیار کمتر است
05:53
Everyهرکدام singleتنها newجدید storageذخیره سازی formatفرمت
requiresنیاز دارد a newجدید way to readخواندن it.
111
341567
4112
هرکدام از انواع حافظه نیازمند
روشی جدید برای بازخوانی اطلاعات است.
05:57
We'llخوب always be ableتوانایی to readخواندن DNADNA.
112
345703
2133
همیشه می‌توانیم اطلاعات
دی.‌ان.ای را بخوانیم.
05:59
If we can no longerطولانی تر sequenceتوالی,
we have biggerبزرگتر problemsمشکلات
113
347860
3068
اگر بیشتر از این توالی ایجاد نکنیم،
مشکلات بیشتری نسبت به نگرانی
06:02
than worryingنگرانی about dataداده ها storageذخیره سازی.
114
350952
2281
درباره ذخیره‌سازی داده‌ها
پیش رو خواهیم داشت.
06:05
Storingذخیره سازی dataداده ها on DNADNA is not newجدید.
115
353725
3071
ذخیره داده‌ها روی دی.‌ان.ای جدید نیست.
06:08
Nature'sطبیعت been doing it
for severalچند billionبیلیون yearsسالها.
116
356820
3099
طبیعت این کار را برای
چندین میلیارد سال انجام داده است.
06:11
In factواقعیت, everyهرکدام livingزندگي كردن thing
is a DNADNA storageذخیره سازی deviceدستگاه.
117
359943
3892
درواقع، هر موجود زنده
یک دستگاه ذخیره دی.‌ان.ای است.
06:16
But how do we storeفروشگاه dataداده ها on DNADNA?
118
364397
2786
اما ما چطور می‌توانیم
داده‌ها را روی دی.‌ان.ای ذخیره کنیم؟
06:19
This is Photoعکس 51.
119
367725
1791
این شکل ۵۱ است.
06:21
It's the first-everاولین بار photoعکس of DNADNA,
120
369540
2627
که اولین عکس از دی.‌ان.ای است،
06:24
takenگرفته شده about 60 yearsسالها agoپیش.
121
372191
2252
که حدوداً ۶۰ سال پیش ثبت شده است.
06:26
This is around the time that
that sameیکسان hardسخت driveراندن was releasedمنتشر شد by IBMآی بی ام.
122
374467
4382
که تقریباً مصادف با زمانی است که
اولین سخت‌افزار توسط IBM ارائه شد.
06:31
So really, our understandingدرك كردن of digitalدیجیتال
storageذخیره سازی and of DNADNA have coevolvedcoevolved.
123
379246
5492
بنابراین، درک ما از ذخیره‌سازی دیجیتالی
و دی.‌ان.ای هم‌زمان باهم رشد کرده است.
06:37
We first learnedیاد گرفتم to sequenceتوالی, or readخواندن DNADNA,
124
385600
3316
ابتدا در مورد توالی، یا خواندن دی.‌ان.ای،
06:40
and very soonبه زودی after, how to writeنوشتن it,
125
388940
2012
و خیلی زود درباره چطور نوشتن یا
06:42
or synthesizeترکیب کردن it.
126
390976
1559
سنتز آن‌ها یاد گرفتیم.
06:44
This is much like how we learnیاد گرفتن
a newجدید languageزبان.
127
392559
3564
این کار بسیار شبیه این است که
چطور یک زبان جدید یاد می‌گیریم.
06:48
And now we have the abilityتوانایی
to readخواندن, writeنوشتن and copyکپی کنید DNADNA.
128
396812
4613
و حالا توانایی داریم که دی.‌ان.ای
را بخوانیم، بنویسیم و کپی کنیم.
06:53
We do it in the labآزمایشگاه all the time.
129
401449
2080
همیشه در آزمایشگاه
این کار را انجام می‌دهیم.
06:56
So anything, really anything,
that can be storedذخیره شده است as zeroesصفرها and onesآنهایی که
130
404283
3882
پس هر چیزی، واقعاً هر چیزی،
که بتواند بصورت۰ و ۱ ذخیره شود،
07:00
can be storedذخیره شده است in DNADNA.
131
408189
1719
را می‌توان در دی.‌ان.ای ذخیره کرد.
07:02
To storeفروشگاه something digitallyدیجیتالی,
like this photoعکس,
132
410579
3195
برای اینکه چیزی مثل این عکس
را دیجیتالی ذخیره کنیم،
07:05
we convertتبدیل it to bitsبیت, or binaryدودویی digitsرقم.
133
413798
3306
ما آن را به بیت‌ها یا
ارقام دوتایی (صفر و یک) تبدیل می‌کنیم.
07:09
Eachهر یک pixelپیکسل in a black-and-whiteسیاه و سفید photoعکس
is simplyبه سادگی a zeroصفر or a one.
134
417128
4211
هر پیکسل یک عکس سیاه‌وسفید
را می‌توان۰ و ۱1 در نظر گرفت.
07:13
And we can writeنوشتن DNADNA much like an inkjetجوهر افشان
printerچاپگر can printچاپ lettersنامه ها on a pageصفحه.
135
421849
4824
مشابه چاپ حروف روی کاغذ توسط پرینتر جوهری،
می‌توانیم دی.‌ان.ای را بنویسیم.
07:18
We just have to convertتبدیل our dataداده ها,
all of those zeroesصفرها and onesآنهایی که,
136
426697
3824
فقط کافی است داده‌ها را،
تمام آن ۰ و ۱ها را،
07:22
to A'sمانند, T'sT است, C'sC است and G'sG است,
137
430545
2138
به حروف G،C،T، A تبدیل کنیم.
07:24
and then we sendارسال this
to a synthesisسنتز companyشرکت.
138
432707
2258
و سپس آن را به یک شرکت سنتز ارسال کنیم.
07:26
So we writeنوشتن it, we can storeفروشگاه it,
139
434989
1947
پس کد را می‌نویسیم و
می‌توانیم آن را ذخیره کنیم،
07:28
and when we want to recoverبهبود پیدا کن our dataداده ها,
we just sequenceتوالی it.
140
436960
3234
و وقتی بخواهیم داده‌ها را بازیابی
کنیم، کافی است به آن توالی بدهیم.
07:32
Now, the funسرگرم کننده partبخشی of all of this
is decidingتصمیم گیری what filesفایل ها to includeعبارتند از.
141
440218
4081
حالا، قسمت جالب ماجرا انتخاب این است که
چه فایل‌هایی را در نظر بگیریم.
07:36
We're seriousجدی scientistsدانشمندان,
so we had to includeعبارتند از a manuscriptنسخه خطی
142
444323
3377
ما دانشمندانی جدی هستیم، پس لازم بود
که برای آیندگان خوب،
07:39
for good posterityبعدا.
143
447724
1743
یک نسخه خطی را در نظر بگیریم.
07:41
We alsoهمچنین includedمشمول a $50 Amazonآمازون giftهدیه cardکارت --
144
449491
2833
ما همچنین یک کارت هدیه آمازون
۵۰ دلاری در نظر گرفتیم--
07:44
don't get too excitedبرانگیخته, it's alreadyقبلا
been spentصرف شده, someoneکسی decodedرمزگشایی شده است it --
145
452348
3531
خیلی هیجان‌زده نشوید، چون تا الآن
خرج شده است، کسی آن را رمزگشایی کرد--
07:47
as well as an operatingعامل systemسیستم,
146
455903
2210
به همین ترتیب یک سیستم در حال کار،
07:50
one of the first moviesفیلم ها ever madeساخته شده
147
458137
2371
یکی از اولین فیلم‌هایی که ساخته‌شده،
07:52
and a Pioneerپیشگام plaqueپلاک.
148
460532
1738
و یک لوح پایونیر هم در نظر گرفتیم.
07:54
Some of you mightممکن have seenمشاهده گردید this.
149
462294
1669
شاید بعضی از شما
این را دیده باشید.
07:55
It has a depictionترسیم of a typicalمعمول --
apparentlyظاهرا -- maleنر and femaleزن,
150
463987
3456
این لوح تصاویری از
یک مرد و زن برهنه،
07:59
and our approximateتقریبی locationمحل
in the Solarخورشیدی Systemسیستم,
151
467467
2562
و موقعیت تقریبی ما را
در منظومه شمسی نشان می‌دهد،
08:02
in caseمورد the Pioneerپیشگام spacecraftفضاپیمای
ever encountersبرخورد می کند extraterrestrialsخارجی ها.
152
470053
4002
تا در صورت رسیدن به موجودات فرازمینی
پیامی تصویری از بشریت را به آن‌ها برسانند.
08:06
So onceیک بار we decidedقرار بر این شد what sortمرتب سازی of filesفایل ها
we want to encodeرمزگذاری,
153
474861
2929
بعدازاینکه تصمیم گرفتیم
چه چیزهایی را می‌خواهیم کد نویسی کنیم،
08:09
we packageبسته بندی up the dataداده ها,
154
477814
1468
داده‌ها را طبقه‌بندی کرده،
08:11
convertتبدیل those zeroesصفرها and onesآنهایی که
to A'sمانند, T'sT است, C'sC است and G'sG است,
155
479306
3654
و ۰ و ۱ ها را به حروف
G،C،T، A تبدیل می‌کنیم،
08:14
and then we just sendارسال this fileپرونده off
to a synthesisسنتز companyشرکت.
156
482984
3277
و سپس این فایل را
به شرکت سنتز ارسال می‌کنیم.
08:18
And this is what we got back.
157
486285
1770
و این چیزی است که به دست آوردیم.
08:20
Our filesفایل ها were in this tubeلوله.
158
488079
1919
فایل‌های ما در این تیوب قرار داشتند.
08:22
All we had to do was sequenceتوالی it.
159
490022
2098
تنها کافی بود که به آن توالی بدهیم.
08:24
This all soundsبرای تلفن های موبایل prettyبسیار straightforwardساده,
160
492525
2531
تمام این‌ها بسیار ساده به نظر می‌رسند،
08:27
but the differenceتفاوت betweenبین
a really coolسرد, funسرگرم کننده ideaاندیشه
161
495080
2978
اما تفاوت بین
یک ایده واقعاً جذاب و سرگرم‌کننده،
08:30
and something we can actuallyدر واقع use
162
498082
2155
و چیزی که واقعاً
بتوانیم از آن استفاده کنیم،
08:32
is overcomingفائق آمدن these practicalکاربردی challengesچالش ها.
163
500261
2496
غلبه بر این چالش‌های حقیقی است.
08:35
Now, while DNADNA is more robustقدرتمند
than any man-madeساخته دست بشر deviceدستگاه,
164
503453
3972
حال، هرچند دی.‌ان.ای نسبت به
هر دستگاه ساخته دست بشر قدرتمندتر است،
08:39
it's not perfectکامل.
165
507449
1285
اما بی‌نقص نیست.
08:40
It does have some weaknessesنقاط ضعف.
166
508758
1950
البته که نقاط ضعفی دارد.
08:43
We recoverبهبود پیدا کن our messageپیام
by sequencingتوالی the DNADNA,
167
511364
3431
پس ما پیام خود را
با توالی یابی دی.‌ان.ای بازیابی می‌کنیم،
08:46
and everyهرکدام time dataداده ها is retrievedبازیابی,
168
514819
2013
و تک‌تک داده‌های زمانی بازیابی می‌شوند،
08:48
we loseاز دست دادن the DNADNA.
169
516856
1786
دی.‌ان.ای را از دست می‌دهیم.
08:50
That's just partبخشی
of the sequencingتوالی processروند.
170
518666
2414
این جزئی از فرایند توالی یابی است.
08:53
We don't want to runاجرا کن out of dataداده ها,
171
521104
1935
ما نمی‌خواهیم از داده‌ها بگذریم،
08:55
but luckilyخوشبختانه, there's a way to copyکپی کنید the DNADNA
172
523063
3096
اما خوشبختانه، برای کپی کردن دی.‌ان.ای
یک‌ راه هست
08:58
that's even cheaperارزانتر است and easierآسان تر
than synthesizingسنتز کردن it.
173
526183
4585
که حتی ارزان‌تر و آسان‌تر
از سنتز کردن آن است.
09:03
We actuallyدر واقع testedتست شده a way to make
200 trillionتریلیون copiesکپی ها of our filesفایل ها,
174
531275
4858
روشی را برای تهیه ۲۰۰ هزار میلیارد کپی
از فایل‌های‌مان امتحان کرده‌ایم،
09:08
and we recoveredبهبود یافت
all the dataداده ها withoutبدون errorخطا.
175
536157
2732
و تمام داده‌ها را
بدون خطا بازیابی کرده‌ایم.
09:11
So sequencingتوالی alsoهمچنین introducesمعرفی می کند
errorsاشتباهات into our DNADNA,
176
539556
3867
بنابراین، توالی دهی خطاهایی
را هم در دی.‌ان.ای ما ایجاد می‌کند،
09:15
into the A'sمانند, T'sT است, C'sC است and G'sG است.
177
543447
2307
خطاهایی در G،C،T، A ها.
09:18
Natureطبیعت has a way
to dealمعامله with this in our cellsسلول ها.
178
546135
2978
طبیعت برای این مشکل
در سلول‌های ما راه‌حلی دارد.
09:21
But our dataداده ها is storedذخیره شده است
in syntheticمصنوعی DNADNA in a tubeلوله,
179
549137
5890
اما داده‌های ما در دی.‌ان.ای سنتز شده
داخل تیوب ذخیره شده است،
09:27
so we had to find our ownخودت way
to overcomeغلبه بر this problemمسئله.
180
555051
3252
پس ما برای غلبه این مسئله
مجبور بودیم راه‌حل خودمان را بیابیم.
09:30
We decidedقرار بر این شد to use an algorithmالگوریتم
that was used to streamجریان videosفیلم های.
181
558724
4243
ما تصمیم گرفتیم از الگوریتمی که
برای پخش ویدئو استفاده می‌شود، بهره ببریم.
09:35
When you're streamingجریان a videoویدئو,
182
563452
1453
وقتی یک ویدئو را پخش می‌کنید،
09:36
you're essentiallyاساسا tryingتلاش کن to recoverبهبود پیدا کن
the originalاصلی videoویدئو, the originalاصلی fileپرونده.
183
564929
4461
اساساً در تلاش هستید تا
ویدئوی اصلی، فایل اصلی، را بازیابی کنید.
09:41
When we're tryingتلاش کن to recoverبهبود پیدا کن
our originalاصلی filesفایل ها,
184
569414
2909
وقتی ما تلاش می‌کنیم
که فایل اصلی را بازیابی کنیم،
09:44
we're simplyبه سادگی sequencingتوالی.
185
572347
1848
داریم توالی دهی می‌کنیم.
09:46
But really, bothهر دو of these processesفرآیندهای are
about recoveringبازیابی enoughکافی zeroesصفرها and onesآنهایی که
186
574219
4088
اما درواقع، هردوی این فرایندها،
درباره بازیابی تعداد کافی ۰ و ۱ است
09:50
to put our dataداده ها back togetherبا یکدیگر.
187
578331
1793
تا داده‌هایمان را
مجدداً کنار هم بچینیم.
09:52
And so, because of our codingبرنامه نویسی strategyاستراتژی,
188
580711
2041
و بنابراین، به خاطر استراتژی کد نویسی‌مان،
09:54
we were ableتوانایی to packageبسته بندی up all of our dataداده ها
189
582776
2551
می‌توانستیم تمام داده‌هایمان
را طوری بسته‌بندی کنیم
09:57
in a way that allowedمجاز us to make
millionsمیلیون ها نفر and trillionsتریلیون ها of copiesکپی ها
190
585351
3772
که به ما امکان ایجاد
میلیون‌ها وهزاران میلیارد را کپی دهد
10:01
and still always recoverبهبود پیدا کن
all of our filesفایل ها back.
191
589147
2976
و درعین‌حال همیشه بتوانیم
تمام فایل‌هایمان را پس بگیریم.
این فیلمی است که کدنویسی کرده‌ایم.
10:04
This is the movieفیلم سینما we encodedکدگذاری شده.
192
592708
1750
10:06
It's one of the first moviesفیلم ها ever madeساخته شده,
193
594482
2580
که یکی از اولین فیلم‌های ساخته‌شده است،
10:09
and now the first to be copiedکپی شده
more than 200 trillionتریلیون timesبار on DNADNA.
194
597086
4759
و اکنون اولین فیلمی است که بیش از ۲۰۰
هزار میلیارد بار روی دی.‌ان.‌ای کپی شده.
10:14
Soonبه زودی after our work was publishedمنتشر شده,
195
602377
2130
بافاصله کمی بعد از انتشار مطالعاتمان،
10:16
we participatedشرکت کرد in an "Askپرسیدن Me Anything"
on the websiteسایت اینترنتی redditreddit.
196
604531
3747
در رویداد "هرچه می‌خواهی از من بپرس"
وب‌سایت reddit شرکت کردیم.
10:20
If you're a fellowهمکار nerdnerd,
you're very familiarآشنا with this websiteسایت اینترنتی.
197
608302
3175
اگر شما یکی از همکاران ما باشید،
با این وب‌سایت بسیار آشنا هستید.
10:23
Mostاکثر questionsسوالات were thoughtfulمتفکر.
198
611501
1945
بیشتر سؤال‌ها متفکرانه بودند.
10:25
Some were comicalخنده دار.
199
613470
1872
و بعضی خنده‌دار...
10:27
For exampleمثال, one userکاربر wanted to know
when we would have a literalلفظی thumbشست driveراندن.
200
615366
4128
برای مثال، کاربری می‌خواست بداند کی می‌تواند
درایو لمسی واقعی خود را داشته باشد.
10:32
Now, the thing is,
201
620091
2276
حالا، مسئله این است،
10:34
our DNADNA alreadyقبلا storesمغازه ها everything
neededمورد نیاز است to make us who we are.
202
622391
4142
الان دی.‌ان.‌ای هر چیز لازم برای تبدیل ما
به کسی که هستیم، را ذخیره می‌کند.
10:38
It's a lot saferامن تر to storeفروشگاه dataداده ها on DNADNA
203
626557
3818
ذخیره داده‌ها روی تمام فایل‌هایتان
سنتز شده
10:42
in syntheticمصنوعی DNADNA in a tubeلوله.
204
630399
2821
داخل یک تیوب بسیار ایمن‌تر است.
10:46
Writingنوشتن and readingخواندن dataداده ها from DNADNA
is obviouslyبدیهی است a lot more time-consumingزمان بر
205
634704
5426
الان مسلماً نوشتن وخواندن داده
روی دی.‌ان.ای نسبت به ذخیره
10:52
than just savingصرفه جویی در all your filesفایل ها
on a hardسخت driveراندن --
206
640154
3095
تمام فایل‌هایتان بر روی سخت‌افزار
10:55
for now.
207
643273
1291
زمان بیشتری می‌برد.
10:57
So initiallyدر ابتدا, we should focusتمرکز
on long-termبلند مدت storageذخیره سازی.
208
645159
3781
پس، ابتدا باید بر
ذخیره‌سازی طولانی‌مدت تمرکز کنیم.
11:02
Mostاکثر dataداده ها are ephemeralکوتاه مدت.
209
650630
2310
اغلب داده‌ها زودگذر هستند.
11:04
It's really hardسخت to graspفهم
what's importantمهم todayامروز,
210
652964
2588
فهمیدن آنچه امروز مهم است،
11:07
or what will be importantمهم
for futureآینده generationsنسل ها.
211
655576
3252
یا آنچه برای نسل بعد اهمیت خواهد داشت،
واقعاً سخت است.
11:10
But the pointنقطه is,
we don't have to decideتصميم گرفتن todayامروز.
212
658852
2563
اما نکته این است که
مجبور نیستیم همین امروز انتخاب کنیم.
11:14
There's this great programبرنامه by UNESCOیونسکو
calledبه نام the "Memoryحافظه of the Worldجهان" programبرنامه.
213
662065
4988
یونسکو برنامه‌ای عالی
به نام "حافظه جهان" دارد.
11:19
It's been createdایجاد شده to preserveحفظ
historicalتاریخی materialsمواد
214
667077
3267
این برنامه برای حفظ
موارد تاریخی‌ای ایجاد شده است که
11:22
that are consideredدر نظر گرفته شده of valueارزش
to all of humanityبشریت.
215
670368
3127
برای تمام بشریت ارزشمند هستند.
11:26
Itemsموارد are nominatedنامزد شده
to be addedاضافه to the collectionمجموعه,
216
674210
2977
از آیتم‌هایی برای افزوده شدن
به این مجموعه نام برده شده است،
11:29
includingشامل that filmفیلم that we encodedکدگذاری شده.
217
677211
2255
ازجمله فیلمی که ما آن را کد نویسی کردیم.
11:32
While a wonderfulفوق العاده way
to preserveحفظ humanانسان heritageمیراث,
218
680188
3582
در شرایطی که این برنامه یک راه فوق‌العاده
برای حفظ میراث انسانی است،
11:35
it doesn't have to be a choiceانتخابی.
219
683794
1912
اما الزامی برای انتخاب آن وجود ندارد.
11:38
Insteadبجای of askingدرخواست
the currentجاری generationنسل -- us --
220
686088
3454
در عوض پرسش از نسل حاضر-ما-
11:41
what mightممکن be importantمهم in the futureآینده,
221
689566
2222
که چه چیزی ممکن است
در آینده اهمیت داشته باشد،
11:43
we could storeفروشگاه everything in DNADNA.
222
691812
2334
می‌توانیم همه‌چیز را در
دی.‌ان.ای ذخیره کنیم.
11:47
Storageذخیره سازی is not just about how manyبسیاری bytesبایت
223
695543
2440
ذخیره‌سازی نه ‌تنها
فقط در مورد تعداد بایت‌ها،
11:50
but how well we can actuallyدر واقع
storeفروشگاه the dataداده ها and recoverبهبود پیدا کن it.
224
698007
3501
بلکه درباره این است که ما داده‌ها را
با چه کیفیتی ذخیره و بازیابی می‌کنیم.
11:53
There's always been this tensionتنش
betweenبین how much dataداده ها we can generateتولید کنید
225
701940
3431
همیشه تنشی وجود داشته است
بین مقدار داده‌ای که می‌توانیم تولید کنیم،
11:57
and how much we can recoverبهبود پیدا کن
226
705395
1715
و چقدر از آن را
می‌توانیم بازیابی
11:59
and how much we can storeفروشگاه.
227
707134
1769
و چقدر را می‌توانیم ذخیره‌سازی کنیم،
12:01
Everyهرکدام advanceپیشرفت in writingنوشتن dataداده ها
has requiredضروری a newجدید way to readخواندن it.
228
709841
4039
هر پیشرفتی در نوشتن داده‌ها،
نیازمند روشی جدید برای خواندن آن‌هاست.
12:05
We can no longerطولانی تر readخواندن oldقدیمی mediaرسانه ها.
229
713904
2343
ما دیگر نمی‌توانیم
رسانه‌های قدیمی را بخوانیم.
12:08
How manyبسیاری of you even have
a diskدیسک driveراندن in your laptopلپ تاپ,
230
716271
3741
چند نفر از شما روی لپ‌تاپتان
دیسک درایو دارید؟
12:12
never mindذهن a floppyفلاپی driveراندن?
231
720036
1724
چه برسد به درایو فلاپی!
12:14
This will never be the caseمورد with DNADNA.
232
722151
2552
این اتفاق برای دی.‌ان.ای
هرگز روی نخواهد داد.
12:16
As long as we're around, DNADNA is around,
233
724727
3177
تا زمانی که ما هستیم، دی.‌ان.ای
نیز وجود دارد
12:19
and we'llخوب find a way to sequenceتوالی it.
234
727928
2180
و راهی خواهیم یافت تا آن
را توالی‌دهی کنیم.
12:23
Archivingآرشیو the worldجهان around us
is partبخشی of humanانسان natureطبیعت.
235
731214
3459
بایگانی کردن جهان اطراف،
بخشی از ذات انسان است.
12:27
This is the progressپیش رفتن we'veما هستیم madeساخته شده
in digitalدیجیتال storageذخیره سازی in 60 yearsسالها,
236
735172
4624
این پیشرفتی است که ما طی ۶۰ سال،
از زمان شروع به شناخت دی.‌ان.ای،
12:31
at a time when we were only
beginningشروع to understandفهمیدن DNADNA.
237
739820
3376
در ذخیره‌سازی دیجیتالی
به آن دست‌یافته‌ایم.
12:35
Yetهنوز, we'veما هستیم madeساخته شده similarمشابه progressپیش رفتن
in halfنیم that time with DNADNA sequencerssequencer ها,
238
743725
4845
هنوز درزمینهٔ توالی‌های دی.‌ان.ای،
در نصف این زمان به پیشرفت مشابهی دست‌یافتیم
12:40
and as long as we're around,
DNADNA will never be obsoleteمنسوخ شده.
239
748594
4943
و تا زمانی که باشیم،
دی.‌ان.ای هرگز منسوخ نخواهد شد.
12:46
Thank you.
240
754107
1181
متشکرم.
12:47
(Applauseتشویق و تمجید)
241
755312
4981
(تشویق حضار)
Translated by elham asadi
Reviewed by Masood Mousavi

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Dina Zielinski - Bench scientist, bioinformatician
Dina 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.

More profile about the speaker
Dina Zielinski | Speaker | TED.com