I moderni processori e microcircuiti sono basati sul silicio. Nonostante il fatto che la potenza di calcolo dei processori stia crescendo, è limitata dalle capacità di questo materiale, prima o poi gli scienziati si avvicineranno al punto in cui un'ulteriore crescita sarà impossibile. Il materiale più promettente per la creazione di microcircuiti e processori sono le molecole di DNA, 1 cm3 può immagazzinare tutte le molecole necessarie per memorizzare 10 TB di informazioni.
Scienziati di diversi paesi stanno cercando un'opportunità per utilizzare le colossali capacità della molecola del DNA nell'interesse dell'uomo. Nel 2010, il primo successo è stato ottenuto dal gruppo di ricerca del biologo Craig Venter, che è riuscito a codificare una filigrana nei geni di un batterio sintetico, la cui dimensione era di 7920 bit.
Nel 2012, questo record è stato superato dagli scienziati di Harvard guidati da George Church: hanno scritto un intero libro di 53.400 parole su una molecola di DNA, con 11 immagini e un programma JavaScript (quantità totale di informazioni 5,27 milioni di bit). Per garantire la sicurezza dei dati, gli sviluppatori hanno utilizzato molecole sintetizzate chimicamente. Le cellule viventi non sono adatte a questo, poiché possono rimuovere da sole alcuni frammenti.
Tutte le informazioni sono state suddivise in blocchi di dati di 96 bit, gli indirizzi del flusso di bit erano lunghi 19 caratteri. C'erano 54.898 di questi blocchi nel libro, e ciascuno è stato registrato su un filamento di DNA separato. Tutti i blocchi sono stati mantenuti fisicamente separati l'uno dall'altro.
Gli specialisti hanno dovuto creare il proprio sistema di codifica digitale (alcuni amminoacidi sono stati contati come zero e altri come uno), poiché i sistemi esistenti non si adattavano in un modo o nell'altro. Nei computer moderni viene adottata la logica binaria, costituita da due stati, e nella molecola del DNA sono presenti quattro basi legate in catena: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T).
I dati su una molecola di DNA possono essere conservati per un tempo molto lungo, fino a diverse migliaia di anni. Nonostante gli ovvi vantaggi delle molecole di DNA, queste "schede di memoria" biologiche presentano molti svantaggi. La difficoltà principale risiede nel poter decodificare le informazioni memorizzate e "leggere" il testo. Il risultato del gruppo di Harvard si è rivelato ottimo: c'erano solo due errori nel file da 5,27 megabit.
