Виталий Куценко. ДНК-технологии и Древо знаний

Ученые из Астонского университета в Англии предупреждают, что мир движется к глобальному кризису хранения данных. Ожидается, что к 2025 году объем данных в мире увеличится на 300 процентов, и для всей этой информации уже начнет не хватать места. Несмотря на быстрое расширение облачных сервисов, они не смогут разместить весь этот невероятный объем данных.

Профессор Мэтт Дерри, возглавляющий проект, пишет:

«Мы все чаще сталкиваемся с риском так называемого кризиса хранения данных, и миру остро нужны улучшенные решения для хранения информации, которые занимали бы меньше места и требовали меньше энергоресурсов».

Ведь уже сейчас серверы хранения данных каждый год требуют около 1,5% мировой электроэнергии. Человечество производит два с половиной экзабайта данных ежедневно – это 2500 миллиардов гигабайт.

Согласно докладу Международной корпорации данных (IDC), «следствием растущей зависимости от данных будет бесконечное, неограниченное увеличение размера глобальной сферы данных, к которому нужно готовиться».

В этом докладе, в частности, говорится о том, что мировой объем хранимых данных в 2019 году составлял 45 зеттабайт, но к 2025 году он увеличится до 175 зеттабайт. Это увеличение более чем в три раза. Один зеттабайт равен триллиону гигабайт. Для его хранения требуется 240 млн 4-терабайтных жестких дисков. Это 152 тысячи тонн чистого веса металла, не говоря уже обо всем остальном.

«Если бы можно было хранить все глобальные данные на дисках, у нас была бы стопка дисков Blu-ray, которая могла бы достать до Луны 23 раза или облететь Землю 222 раза», — говорится в отчете IDC. И эта информация скоро утроится.

Для хранения информации, мы используем различные носители, но все они имеют ограниченную ёмкость и ограниченный срок службы.

Вот уже десятилетие исследователи разрабатывают концепции хранения больших объёмов данных на самом древнем из известных людям носителе информации — ДНК.

Ещё в 1964-65 годах Михаил Самойлович Нейман, советский физик, опубликовал 3 статьи о микроминиатюризации в электронике на молекулярно-атомном уровне, в которых были представлены общие соображения и некоторые расчеты, касающиеся возможности записи, хранения и извлечения информации в синтезированных молекулах ДНК и РНК.

Одно из первых применений хранилища ДНК произошло в 1988 году в результате сотрудничества художника Джо Дэвиса и исследователей из Гарвардского университета. В последовательности ДНК кишечной палочки было закодировано и считано изображение.

Учёные из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) в 2015 году провели модельный экперимент. Молекулы ДНК с записанной в них информацией исследователи внедрили в сферы из кремнезёма и нагрели их до 71 градуса по Цельсию, продержав при такой температуре одну неделю. Таким образом было сымитировано течение времени: две тысячи лет при температуре 10 °С. Когда ДНК “распаковали” и декодировали, то информация оказалась сохранённой без ошибок и изменений. Также учёные поэкспериментировали и с другими видами информации — изображениями, аудио, видео и всем тем, что можно представить в виде двоичного кода.

В июне 2019 года другие ученые сообщили, что что они смогли закодировать все 16 ГБ Википедии в синтетическую ДНК.

У хранения данных на биологическом носителе есть масса существенных преимуществ перед хранением информации на жёстких дисках, пусть и самых современных. Прежде всего, ДНК-носитель не требует постоянной подачи электроэнергии и является крайне долговечным. Из минусов можно отметить очень высокую стоимость кодирования информации и низкую скорость записи-считывания.

Одним из признаков большого потенциала технологии хранения данных в ДНК является то, что крупные компании, такие как Microsoft и Western Digital (WD), активно инвестируют в её развитие. Фактически, эти две компании вместе с некоторыми другими создали специальную организацию – «Альянс по хранению данных в ДНК», которая стремится содействовать развитию этой технологии.

Научный сотрудник Университетского медицинского центра в Словении (University Medical Centre Maribor) Карин Любич Фистер (Karin Ljubič Fister) предлагает хранить информацию в виде двоичного кода в ДНК растений.

«Одно простое дерево может предоставить всю информацию о системе образования в любой точке мира. Конечно, такая технология может потенциально заменить все большие центры обработки данных», — отмечает учёный.

По мнению Фистер, перевод четырёхбуквенного языка ДНК в двоичный код позволит хранить огромные объёмы информации в ДНК растений. Она объяснила технологические аспекты программы следующим образом. Компьютерная программа – это по своей сути последовательность нулей и единиц, учёные преобразовали четырёхбуквенный “язык” ДНК (А, Г, Ц и T) в такую же последовательность. «А» при этом соответствовало 00, «Ц» — 10, «Г» — 01 и «Т» — 11.

Участок синтетической ДНК с цифровым кодом в нём был собран по буквам, а потом с помощью бактерий был внедрён в родную ДНК растения.

Карин Фистер и её муж подтвердили свою методику с помощью эксперимента. Они закодировали сообщение “Привет, мир” компьютерной программой в семена табачного растения с помощью кольцевых ДНК, называющихся плазмиды.

Новые растения, которые были выращены из семян, содержали модифицированную ДНК в каждой клетке. Для того чтобы получить информацию, учёные извлекали ДНК из растений и секвенировали её. Затем исследователи перевели данные обратно в двоичную систему и получили на экране исходное сообщение: “Привет, мир”.

Исследователи подсчитали, что один грамм ДНК сохранит 14 тысяч дисков формата BluRay.

Карин Фистер видит вполне вероятное “зелёное” будущее, где все архивы библиотек хранятся в одном лишь дереве – буквально «дереве знаний».

Самое интересное, что такое «дерево знаний», вероятно, уже было создано тысячи лет назад. И об этом сохранились записи.

В шумерской мифологии встречается концепция Мэ (или Ме) — таинственные и могущественные божественные силы. Считалось, что эти силы управляют ходом развития мира, всеми божественными и земными институтами. Силами «мэ» могли обладать как боги, так и их храмы и даже целые города. При этом «мэ» могли покидать их обладателя, воплощаться в предметном виде, сохраняя при этом свои свойства.

Проблема мэ является одной из ключевых для шумерологии. История изучения проблемы начинается с 1907 года. Подробно этапы истории изучения МЕ изложены Емельяновым В.В. в монографии «Шумерский ритуальный календарь». Там же приведены 17 различных вариантов интерпретаций мэ разными исследователями.

Шумерские таблички на самом деле никогда не описывают, как выглядят те или иные мэ, но они явно представлены какими-то физическими объектами. Они не только хранятся на видном месте во дворце Энки, но Инанна может показать их жителям Урука после того, как похитила их у Энки. Некоторые из них действительно могли быть физическими объектами, такими как музыкальные инструменты, но многие представляют собой технологии вроде «плетения корзин» или абстракции вроде «победы». Можно предположить, что мэ представляли собой концепции, технологии, и в общем смысле – знания, на каких-то физических носителях.

Происхождение, появление мэ описывается в мифе «Энки и мировой порядок» следующим образом [ETCSL: t.1.1.3]:

61-80: Мой старший брат, царь всех земель, собрал все мэ и вложил их в мою руку. Я принес искусства и ремесла из Э-кура, дома Энлиля, в мой Абзу в Эридуге.

При этом говорится, что Энки посадил meš-дерево (то есть дерево мэ) в Абзу:

1-16: Отец Энки … посадил meš древо в Абзу, возвышающееся над всеми землями.

166-181: meš-древо, украшенное в Абзу, которое получило мэ в Эридуге, священном месте, самом почитаемом месте.

Таким образом, происхождение мэ следующее:

Энлиль собирает мэ,
2. Отдает мэ Энки,
3. Энки приносит мэ в Абзу, садит meš-древо, которое «получило» мэ.
4. Далее Энки путешествует по миру, и раздает мэ по своему усмотрению разным богам.
Итак, когда мы читаем, что знания были помещены непосредственно в дерево, то что же это может быть, как не технология, использующая ДНК растения как хранилище данных?

И если согласиться с гипотезой А. Склярова о том, что известные нам из мифологии «боги» на самом деле были группой оторванных от родной планеты инопланетян, то мы можем предположить, что они должны были столкнуться со вполне определёнными проблемами. Чем дольше они находились на Земле, тем больше знаний и технологий должны были забывать и утрачивать. И чтобы этого избежать, возможно, и было принято решение все свои знания закодировать в ДНК дерева. Может быть и другое объяснение. Энки, как создатель человечества, был известен своим благожелательным отношением к своим созданиям, в отличие от своего брата Энлиля. Может быть он создал древо знаний в том числе и с надеждой на то, что далёкие потомки его созданий когда-нибудь овладеют технологией расшифровки ДНК, и, найдя скрытые послания в клетках дерева meš, смогут приобщиться к знаниям «богов»?

Кстати, на дерево meš в Абзу подозрительно похоже Дерево познания добра и зла в Эдемском саду из Библии.

«И произрастил Господь Бог из земли всякое дерево, приятное на вид и хорошее для пищи, и дерево жизни посреди рая, и дерево познания добра и зла» (Быт. 2:9).

Считается, что после того, как Адам и Ева в результате грехопадения отведали плодов с этого дерева, они стали различать моральные категории добра и зла, стыда, вины и т.д. Однако, возможно, что мораль здесь ни при чём.

Фраза на иврите טוֹב וָרָע “tov wa-ra”) буквально переводится как «добро и зло». Это может быть примером типа фигуры речи, известной как меризм, литературного приема, который соединяет противоположные термины вместе, чтобы создать общее значение, так что фраза «добро и зло» просто подразумевает «всё». Также и египетское выражение «зло-добро» тоже обычно означает «всё». В греческой литературе Гомер также использует этот прием, когда Телемах заявляет, что «я [хочу] знать всё, добро и зло». Однако если под «деревом познания добра и зла» понимать дерево, плоды которого дают познание всего, эта фраза не обязательно обозначает моральную концепцию.

Существует множество современных научных интерпретаций термина הדעת טוב ורע (Hada’at tov wa-ra «познание добра и зла») в Бытие 2–3, таких как мудрость, всеведение, сексуальные знания, моральное различение, зрелость и другие качества. По мнению ученого Натана Френча, этот термин, вероятно, означает «знание для назначения наград и наказаний», предполагая, что знания, запрещенные Яхве, но тем не менее приобретенные людьми в Бытие 2–3, представляют собой мудрость для обладания высшей властью.

Так что вполне возможно назвать дерево из Эдемского сада «деревом познания всего», или просто «деревом познания», то есть деревом знаний.

Дерево познания добра и зла упоминается в Первой книге Еноха как дерево мудрости, доставляющее великую мудрость тем, которые вкушают от него (Глава 32 3-6):

«И я пришел в сад правды и увидел разнообразное множество тех деревьев; там росло много больших деревьев, – благовонных, великих, очень прекрасных и великолепных, – и древо мудрости, доставляющее великую мудрость тем, которые вкушают от него.

И оно похоже на кератонию; его плод, подобный виноградной кисти, очень прекрасен; запах дерева распространяется и проникает далеко.

И я сказал: «как прекрасно это дерево и как прекрасен и прелестен его вид»!

И святой ангел Руфаил, который был со мною, отвечал мне и сказал мне: «это то самое древо мудрости, от которого твои предки, – твой старый отец и твоя престарелая мать, – вкусили и обрели познание мудрости и у них открылись очи, и они узнали, что были наги, и были изгнаны из сада».

К какому виду относилось дерево знаний? Еврейские источники предполагают различные возможные названия дерева: смоковница (поскольку листья смоковницы использовались для одежды Адама и Евы после грехопадения), виноградная лоза (поскольку «ничто не приносит в мир плач так, как вино»), стебель пшеницы (поскольку «ребенок не знает, как сказать «Отец» и «Мать», пока не попробует зерна»), этрог, то есть цитрон (поскольку описание в Бытие 3:6 соответствует прекрасному внешнему виду плода этрога или же якобы его вкусной коре), или ореховое дерево.

Енох, как мы могли прочитать в отрывке выше, уподоблял «дерево мудрости» кератонии, а его плоды – виноградной кисти. Кератония – это, по видимому, Ceratonia siliqua, цератония стручковая, или рожковое дерево, растение семейства бобовых, с древних времён выращиваемая в Средиземноморье.

В других религиозных традициях также рассказывается о дереве познания. Так, в Бхагавад-гите, важнейшей части шестой книги древнеиндийского эпоса «Махабхараты» Кришна говорит:

Мудрец говорит о вечном дереве Ашваттхе, корни которого находятся наверху, а ветви расположены здесь, в этом мире. Его листьями являются Веды. Тот, кто знает это дерево, знаком с самой священной мудростью. (перевод Свами Сатчидананды, 2007)

Существует небольшая путаница с определением вида растения, называемом на санскрите Ашваттха. Переводчики и комментаторы называют его баньяном, смоковницей, фиговым деревом. Б.Л. Смирнов в Словаре к переводу «Бхагавад-гиты» замечает: «Ашваттха – Ficus religiosa, баниан, индийская смоковница, которую надо отличать от обычной смоковницы (пиппала)».

Ашваттха считается наиболее частым образом мирового дерева в Индии. Однако налицо также и явные признаки дерева знаний.

Это дерево упоминается уже в «Ригведе» (РВ I, 135; X, 97). Напомним, что «Ригведа» -это самый древний ведический текст, он был впервые записан около XVI века до н. э., однако этому предшествовал как минимум тысячелетний период устной традиции.

Там же, в так называемом «гимне-загадке» упоминается дерево, которое тоже можно считать деревом знаний. Плоды его похожи на виноград, что согласуется со сведениями в книге Еноха.

Два орла, два связанных друг с другом товарища,
Обхватили одно и то же дерево.
Один из них ест сладкую винную ягоду,
Другой наблюдает, не вкушая.
Где орлы о доле в бессмертии,
О наделах, не мигая, взывают,
Там – могучий пастух всего мира,
Мудрый, вошел в меня, глупого.
На дереве том, где вкушающие мед орлы
Селятся, размножаются все,
На вершине его, говорят, – ягода сладкая,
До нее не доберется тот, кто не знает отца.

(“Ригведа” I.164.20-22. перевод с немецкого и санскрита Т.Я. Елизаренковой)

Существуют различные интерпретации. По Гельднеру, это древо познания и два орла символизируют два вида знания: интуитивное и прагматическое. Сладкая ягода на вершине дерева достается только тому, кто причастен к высшему, интуитивному знанию.

Так что же случилось и куда делось это дерево мудрости?

В 2015 году по оценке Королевского ботанического сада Кью, Англия, на Земле было известно около 390 900 видов растений. В опись не попали только водоросли и мхи. Исследователи настаивают, что список далеко не полный, тысячи видов растений все еще остаются неописанными. Открытия происходят постоянно: так, в том же году было описано 2034 новых вида.

В их числе такой гигант, как дерево Gilbertiodendron maximum (Габон), достигающее 45 метров в высоту.

Так что не исключено, что где-то на Земле, скорее всего в Африке, в Абзу, существует ещё не открытое (или не изученное) растение, в ДНК которого закодированы все знания инопланетных богов.

Однако, согласно последним исследованиям, на Земле растет более трех триллионов деревьев. По крайней мере, такие данные сообщал 2 сентября 2015 журнал Nature. Работа международной группы ученых под руководством Томаса Кроутера из Нидерландского института экологии заключалась в уточнении данных по этому вопросу. Исследование показало, что с того времени, когда человечество начало заниматься сельскохозяйственной деятельностью (примерно 12 тысяч лет назад), количество деревьев в мире уменьшилось на 46 процентов. Ежегодно их становится меньше на 15 миллиардов.

Поэтому столь же вероятно, что древо знаний инопланетных богов утрачено навсегда…

Список литературы:

Кризис хранения данных: https://www.aston.ac.uk/latest-news/too-much-information-aston-university-researchers-tackle-global-data-storage-crisis
Доклад International Data Corporation (IDC): https://journal.tinkoff.ru/media/idc-seagate-dataage-whitepaper.pdf?ysclid=lnk6825n5l647155573
Карин Фистер: https://www.researchgate.net/publication/318715301_The_Potential_of_Plants_and_Seeds_in_DNA-Based_Information_Storage
Карин Фистер: https://www.researchgate.net/publication/317620622_How_to_Store_Wikipedia_into_a_Forest_Tree_Initial_Idea
ETCSL translation : t.1.1.3 (Enki and the world order): https://etcsl.orinst.ox.ac.uk/cgi-bin/etcsl.cgi?text=t.1.1.3#
Самюэль Крамер. Шумеры. Первая цивилизация на Земле / пер. с англ. Милосердовой А. В.. — М.: Центрполиграф, 2010.
Емельянов В.В. Шумерский календарный ритуал. Категории МЕ и весенние праздники // СПб.: Петербургское Востоковедение, 2009
Дерево познания добра и зла: Gordon, Cyrus H.; Rendsburg, Gary A. (1997). The Bible and the ancient Near East (4th ed.). New York: W.W. Norton & Co.
Wyatt, Nicolas (2001). Space and Time in the Religious Life of the Near East. A&C Black.
French, Nathan S. (2021). A Theocentric Interpretation of הדעת טוב ורע: The Knowledge of Good and Evil as the Knowledge for Administering Reward and Punishment
Живая Гита: Вся Бхагавад-гита / перевод Свами Сатчидананды (2007): https://web.archive.org/web/20120303025343/http://www.yogaways.info/gitaall.shtml
Ригведа. перевод Т.Я. Елизаренковой: https://scriptures.ru/vedas/rigveda01_140_164.htm
Количество видов растений: https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-36230858
Количество растений на Земле: https://www.nature.com/articles/nature.2015.18287