{"id":7897,"date":"2016-01-06T18:00:10","date_gmt":"2016-01-06T20:00:10","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=7897"},"modified":"2016-01-06T18:00:10","modified_gmt":"2016-01-06T20:00:10","slug":"a-vida-o-universo-e-tudo-mais-numa-bola-de-gude","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2016\/01\/a-vida-o-universo-e-tudo-mais-numa-bola-de-gude\/","title":{"rendered":"A vida, o Universo e tudo mais \u2014 numa bola de gude"},"content":{"rendered":"<figure style=\"width: 768px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/farm1.staticflickr.com\/54\/131866653_87063fa9d0_o.jpg\" alt=\"\" width=\"768\" height=\"1024\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">A internet inteira numa bola de gude? \u00c9 poss\u00edvel.<\/figcaption><\/figure>\n<p align=\"justify\">A internet produz uma quantidade colossal de informa\u00e7\u00e3o a cada dia \u2014 <a href=\"http:\/\/aci.info\/2014\/07\/12\/the-data-explosion-in-2014-minute-by-minute-infographic\/\">em 2013 eram 5 exabytes por dia<\/a>, equivalente a tudo que havia sido criado pela humanidade at\u00e9 2003. Novos experimentos \u2014 do LHC \u00e0s fotos em HD da New Horizons \u2014 tamb\u00e9m recolhem uma montanha de informa\u00e7\u00e3o em fra\u00e7\u00f5es de segundos. Antes de processar e analisar todos esses exabytes, \u00e9 preciso resolver um problema mais b\u00e1sico: onde e como armazenar tudo isso?<!--more--><\/p>\n<p align=\"justify\">Jogar tudo na \u201cnuvem\u201d \u00e9 uma ilus\u00e3o, jovem <em>padawan<\/em>. A \u201cnuvem\u201d n\u00e3o \u00e9 um sistema de armazenamento abstrato situado em alguma terra m\u00e1gica e operado por unic\u00f3rnios. O que empresas como o Dropbox fazem \u00e9 vender espa\u00e7o dispon\u00edvel em fazendas com milhares, milh\u00f5es de HDs n\u00e3o muito diferentes dos que existem dentro de cada computador.<\/p>\n<p align=\"justify\">Como toda m\u00eddia f\u00edsica, os HDs est\u00e3o expostos a duas fraquezas fundamentais: o decaimento f\u00edsico e a limita\u00e7\u00e3o de espa\u00e7o. Como os livros \u2014 e os rolos de filme, as fitas cassete, as betamax, os VHS, os DVDs, os <em>blu-rays<\/em> \u2014 os HDs estragam, consomem energia e ocupam muito, muito, muito, muito espa\u00e7o.<\/p>\n<p align=\"justify\">Quem tem desenvolvido os sistemas de armazenamento s\u00e3o basicamente os f\u00edsicos. Talvez seja hora de passar o bast\u00e3o para os bi\u00f3logos \u2014 mais especificamente, os engenheiros da bioinform\u00e1tica. J\u00e1 faz alguns anos que o armazenamento de informa\u00e7\u00e3o no DNA vem sendo estudado nos laborat\u00f3rios. Como notamos num <a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/2012\/08\/vida-universo-tudo-mais-na-ponta-da-lngua\/\"><em>post<\/em> de 2012<\/a>, o armazenamento gen\u00e9tico<\/p>\n<blockquote>\n<p align=\"justify\">\u00e9 incrivelmente denso (1 bit por base, sendo que as bases t\u00eam apenas alguns \u00e1tomos de \u201ccomprimento\u201d); \u00e9 volum\u00e9trico (armazenamento em tr\u00eas dimens\u00f5es; um disco de HD usa apenas duas) e \u00e9 est\u00e1vel.<\/p>\n<\/blockquote>\n<p align=\"justify\">Se n\u00e3o parece grande coisa, vamos lembrar que um grama de DNA pode guardar 455 exabytes de informa\u00e7\u00e3o \u2014 o equivalente a todos os dados do Google, Facebook e todas as maiores redes sociais, com espa\u00e7o de sobra. Mas e quanto \u00e0 estabilidade de tudo isso? N\u00e3o adiantaria converter a internet para DNA se ela n\u00e3o durasse mais que alguns dias.<\/p>\n<p align=\"justify\">Dois pesquisadores da Su\u00ed\u00e7a encontraram um m\u00e9todo que pode preservar todo o Facebook ou a Wikip\u00e9dia num pequeno espa\u00e7o por uma eternidade. Robert Grass e Reinhard Heckel, ambos do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, sabem que o DNA n\u00e3o \u00e9 uma m\u00eddia perfeita porque tamb\u00e9m pode decair. O decaimento do DNA se d\u00e1 em contato com \u00e1gua e oxig\u00eanio. Mas esse n\u00e3o \u00e9 o caso do material gen\u00e9tico encontrado nos f\u00f3sseis.<\/p>\n<p align=\"justify\">Em lugar de ossos enterrados, Grass prop\u00f5e um sistema que p\u00f5e o HD-DNA dentro de vidraria hermeticamente fechada. Levando-se em conta a densidade de informa\u00e7\u00e3o do material gen\u00e9tico sint\u00e9tico, seria poss\u00edvel guardar a internet inteira numa bolinha de gude. Com os devidos cuidados, essa m\u00eddia poderia sobreviver por milh\u00f5es de anos.<\/p>\n<p align=\"justify\">Mesmo nessas condi\u00e7\u00f5es quase perfeitas parte do material armazenado pode acabar corrompido ou se desintegrar \u2014 por exposi\u00e7\u00e3o a radia\u00e7\u00f5es nucleares, por exemplo. Para contornar esse obst\u00e1culo, Heckel prop\u00f5e o acr\u00e9scimo de um DNA redundante, que n\u00e3o tomaria muito mais espa\u00e7o e permitiria a recupera\u00e7\u00e3o da informa\u00e7\u00e3o completa.<\/p>\n<p align=\"justify\">Segundo a <em><a href=\"https:\/\/www.newscientist.com\/article\/mg22530084-300-glassed-in-dna-makes-the-ultimate-time-capsule\/#.VONYR1PF_Md\">New Scientist<\/a><\/em>, o sistema foi testado com a codifica\u00e7\u00e3o e armazenamento de dois antigos documentos \u2014 a <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Federal_Charter_of_1291\">Carta Federal Su\u00ed\u00e7a de 1291<\/a> e o <a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Palimpsesto_de_Arquimedes\">Palimpsesto de Arquimedes<\/a>, colet\u00e2nea de textos gregos datada do s\u00e9culo X. Com apenas 83kb, os dois arquivos foram copiados tr\u00eas vezes, traduzidos em 4991 segmentos de DNA, cada qual com 158\u2005nucleot\u00eddeos e armazenados em microesferas de vidro. Essas min\u00fasculas esferas de vidro foram ent\u00e3o armazenadas por uma semana a temperaturas entre 60 e 70\u00baC para simular envelhecimento.<\/p>\n<p align=\"justify\">Os resultados publicados por Grass e Heckel e seus colaboradores em fevereiro de 2015 na <em>Angewandte Chemie<\/em> indicam que os arquivos armazenados nessas condi\u00e7\u00f5es continuaram leg\u00edveis sem quaisquer erros. O <em>paper<\/em> sugere, por\u00e9m, que o ideal seria o armazenamento a baixas temperaturas: dados em DNA armazenado por volta de 10\u00baC podem durar uns 2000 anos. Nos 18 graus negativos do <a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Svalbard_Global_Seed_Vault\">Global Seed Vault<\/a>, os mesmos dados resistiriam por 2 milh\u00f5es de anos.<\/p>\n<p align=\"justify\">Apesar do sucesso, Grass reconhece que a principal limita\u00e7\u00e3o de seu m\u00e9todo ainda \u00e9 o pre\u00e7o. A codifica\u00e7\u00e3o dos 83kb custou 1000 libras (R$ 5888 ao c\u00e2mbio de hoje). Fazer o mesmo com a Wikip\u00e9dia custaria bilh\u00f5es \u2014 e teria de ser feito v\u00e1rias vezes, dada a constante atualiza\u00e7\u00e3o de tudo o que est\u00e1 na <em>web<\/em>. O pre\u00e7o do armazenamento em baixas temperaturas por um prazo virtualmente intermin\u00e1vel tamb\u00e9m deve ser levado em conta.<\/p>\n<p align=\"justify\">Ent\u00e3o o que dever\u00edamos armazenar para o futuro? Para a <em>New Scientist<\/em>, Grass sugeriu que a resposta estaria com os monges copistas da Idade M\u00e9dia: \u201cSe observar como vemos a Idade M\u00e9dia hoje, \u00e9 muito influenciado pela informa\u00e7\u00e3o que foi armazenada. \u00c9 muito importante que a gente tenha uma documenta\u00e7\u00e3o relativamente neutra do nosso tempo para armazenar\u201d.<\/p>\n<h4 align=\"justify\">Refer\u00eancias<\/h4>\n<p style=\"padding-left: 30px\" align=\"justify\"><a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft size-full wp-image-3123\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" alt=\"rb2_large_gray25\" width=\"70\" height=\"85\" \/><\/a>GRASS, Robert N. <em>et al.<\/em> <strong>Robust Chemical Preservation of Digital Information on DNA in Silica with Error-Correcting Codes<\/strong> [<strong><em>Preserva\u00e7\u00e3o Qu\u00edmica Robusta de Informa\u00e7\u00e3o Digital em DNA em s\u00edlica, com c\u00f3digos corretores de erros<\/em><\/strong>]. <em>Angewandte Chemie<\/em> <em>International Edition<\/em>. Volume 54, Issue 8, February 16, 2015. Pages 2552\u20132555<\/p>\n<p>Photo credit: <a href=\"https:\/\/www.flickr.com\/photos\/quadrapop\/131866653\/\">quadrapop<\/a> via <a href=\"http:\/\/visualhunt.com\/\">Visual hunt<\/a> \/ <a href=\"http:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-nc-sa\/2.0\/\">CC BY-NC-SA<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A internet produz uma quantidade colossal de informa\u00e7\u00e3o a cada dia \u2014 em 2013 eram 5 exabytes por dia, equivalente a tudo que havia sido criado pela humanidade at\u00e9 2003. Novos experimentos \u2014 do LHC \u00e0s fotos em HD da New Horizons \u2014 tamb\u00e9m recolhem uma montanha de informa\u00e7\u00e3o em fra\u00e7\u00f5es de segundos. 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