19/10/2025
အချက်လက်ဒေတာသိမ်းဆည်းမှုရဲ့ အနာဂတ် - DNA ကို အသုံးပြုခြင်း
19 October 2025
AI ခေတ်မှာ ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာပမာဏဟာ တစ်ဟုန်ထိုးတိုးတက်လာတာနဲ့အမျှ လက်ရှိ ဒေတာသိမ်းဆည်းတဲ့ နည်းလမ်းတွေ (ဥပမာ- ဟာ့ဒ်ဒစ်များ(Hard Disk Drive)၊ သံလိုက်တိပ်များ (Magnetic ) ဟာ စွမ်းဆောင်ရည်၊ တာရှည်ခံမှုနှင့် ရေရှည်တည်တံ့မှုမှာ စိန်ခေါ်မှုေတွနဲ့ ရင်ဆိုင်နေရသည်။ ဒီစိန်ခေါ်မှုေတွကို ကျော်လွှားဖို့ အတွက် သိပ္ပံပညာရှင်တွေက သဘာဝတရားရဲ့ အချက်အလက်သိုလှောင်တဲ့ မူလပုံစံဖြစ်တဲ့ ဒီအန်အေ (DNA) ကို အသုံးပြုပြီး ဒေတာသိမ်းဆည်းရန် နည်းလမ်း တွေတီထွင်ဖော်ထုတ်နေကြပါတယ်။
(၁) ဘာ့ကြောင့်လဲ (အဓိကမောင်းနှင်အားများ)
သိပ္ပံပညာရှင် တွေက အချက်လက် ဒေတာတွေ သိုလှောင်သိမ်းဆည်းဖို့ DNA ကို စိတ်ဝင်စားရခြင်း၏ အဓိကအကြောင်းရင်း တွေက-
ဒေတာသိပ်သည်းဆ မြင့်မားခြင်း (High Storage Density)
DNA ဟာ ဒေတာသိမ်းဆည်းနိုင်မှု စွမ်းရည် အလွန်မြင့်မားပါတယ်။ သံလိုက်သိုလှောင်မှု (magnetic storage) မှာ (၁) ဘစ် (bit) သိမ်းဆည်းရန် အက်တမ်ပေါင်း (၁) သန်းခန့် လိုအပ်ပေမယ့် DNA မှာတော့ (၁) ဘစ်အတွက် အက်တမ် (၅၀) ခန့်သာ လိုအပ်တယ်ဆိုပါတယ်။ စာတမ်းအချို့အရ DNA (၁) ဂရမ်မှာ Exabytes (၄၅၅ Exabytes အထိ) ပမာဏရှိတဲ့ ဒေတာ တွေကို သိမ်းဆည်းနိုင်ပြီး၊ ဒါဟာ အင်တာနက်ပေါ်ရှိသမျှ ဒေတာအားလုံးကို သကြားခဲတစ်လုံးစာေလာက်သာရှိတဲ့ DNA ထဲမှာ သိမ်းဆည်းနိုင်မယ့် အလားအလာရှိတယ် ဆိုပါတယ်။
တာရှည်ခံမှုနှင့် ရေရှည်တည်တံ့မှု (Longevity and Durability)
သင့်လျော်တဲ့အခြေအနေ (ဥပမာ- ခြောက်သွေ့အေးမြသော ပတ်ဝန်းကျင်) မှာ သိမ်းဆည်းထားမယ်ဆိုရင် DNA ဟာ နှစ်ပေါင်း ထောင်နှင့်ချီပြီး (ပင်မ သန်းနဲ့ချီပြီး) တည်တံ့နိုင်ပါသည်။ အခုပဲ လွန်ခဲ့တဲ့ နှစ်သန်းချီက ကျောက်ဖြစ်ရုပ်ကြွင်းတွေက DNA ကို Sequence ဆွဲ ဖော်ထုတ်နေနိုင်ကြတယ်မဟုတ်လား။ လက်ရှိ အသုံးပြုနေသော သံလိုက်တိပ်များသည် (၅) နှစ်မှ (၁၀) နှစ်အတွင်း ပျက်စီးနိုင်သဖြင့် ဒေတာများကို အချိန်ကြာလာတာနဲ့အမျှ ထပ်မံကူးယူရန် လိုအပ်ပါတယ်။
(၂) ဘယ်လိုအကျိုးရှိတာလဲ
နေရာကျဉ်းကျဉ်းဖြင့် ဒေတာများစွာ သိမ်းဆည်းနိုင်ခြင်း
- ဒေတာစင်တာများ၏ နေရာလိုအပ်ချက်နှင့် စီမံခန့်ခွဲမှုစရိတ်ကို လျှော့ချပေးနိုင်တယ်။
စွမ်းအင်ချွေတာနိုင်ခြင်း
- သိမ်းဆည်းဖို့အတွက် (အေးခဲထားသည့် အခြေအနေမှလွဲ၍) စွမ်းအင် လိုအပ်ချက် အင်မတန်နည်းပါတယ်။ ဒါ့ကြောင့် ရေရှည် ဒေတာမော်ကွန်းတိုက် (Archival Storage) အတွက် အလွန်သင့်လျော်ပါတယ်။
လွယ်ကူစွာ ကူးယူနိုင်ခြင်း
- အင်ဇိုင်း (Enzyme) ကို အခြေခံတဲ့ နည်းပညာ တွေသုံးပြီး DNA ပုံစံနဲ့ သိမ်းဆည်းထားတဲ့ ဒေတာ တွေကို လွယ်ကူစွာ ပွားယူနိုင်ပါတယ်။
(၃) ဘာတွေလိုအပ်မလဲ (စိန်ခေါ်မှုများ)
DNA ဒေတာသိမ်းဆည်းခြင်း နည်းပညာကို လက်တွေ့အသုံးချနိုင်ဖို့ အောက်ပါစိန်ခေါ်မှုများကို ကျော်လွှားဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။
ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချရေး
ဒေတာကို DNA အဖြစ် ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခြင်း (Synthesis) နဲ့ ဖတ်ရှုခြင်း (Sequencing) လုပ်ငန်းစဉ်တွေဟာ လက်ရှိမှာ စရိတ်စက အလွန်ကြီးမားနေဆဲဖြစ်ပါတယ်။
ဖတ်/ရေးနှုန်းမြှင့်တင်ရေး
ဒေတာများကို DNA ထဲသို့ ရေးသွင်းခြင်း (Write) နှင့် ပြန်လည်ဖတ်ရှုခြင်း (Read) အရှိန်ဟာ ရိုးရိုး ဒစ်ဂျစ်တယ်စနစ်များနဲ့ နှိုင်းယှဉ်ကြည့်ရင် အင်မတန် နှေးကွေးနေပါ သေးတယ်။
အမှားပြင်ဆင်ခြင်း (Error Correction)
DNA ပေါင်းစပ်ခြင်းနှင့် ဖတ်ရှုခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်များအတွင်း အမှားများ ဖြစ်ပေါ်နိုင်တာမို့ ဒေတာ တွေမပျောက်ပျက်စေဖို့ဆိုရင် ထိရောက်တဲ့ စနစ် (Coding System) များ လိုအပ်ပြန်ပါတယ်။
(၄) လုပ်နည်း အဆင့်ဆင့် (Process)
DNA ဒေတာသိမ်းဆည်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်သည် အဓိကအားဖြင့် အဆင့်သုံးဆင့်ရှိပါတယ်။
ကုဒ်သွင်းခြင်း (Encoding)
လုပ်ဆောင်ပုံ
ဒစ်ဂျစ်တယ်ဖိုင် (Binary Data: ၀ နှင့် ၁) ကို DNA နျူကလီရိုတိုက် (Nucleotides) လေးမျိုးဖြစ်တဲ့ အေ (A)၊ တီ (T)၊ ဂျီ (G)၊ စီ (C) တို့ရဲ့ အစီအစဉ်အလိုက် ပြောင်းလဲကုဒ်သွင်းပါတယ်။ အမှားပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် လိုအပ်တဲ့ အချက်အလက်များကိုလည်း ထည့်သွင်းရပါတယ်။
ဥပမာ - ဒစ်ဂျစ်တယ်စနစ်ရဲ့ (၀,၁) ကို DNA ကုဒ်အဖြစ် ပြောင်းလဲပုံ (Goldman et al., 2013 မှ စနစ်တစ်ခုဥပမာ)
00 to A
01 to C
10 to G
11 to T
ဒါ့ကြောင့် "HELLO" ဆိုတဲ့ စကားလုံးကို ASCII ကုဒ်လုပ်၊ ပြီးမှ Binary ပြောင်း၊ နောက်ဆုံးမှ DNA အဖြစ် အစီအစဉ်တကျ ပြောင်းလဲလိုက်ပါတယ်။
(လက်တွေ့မှာတော့ အမှား တွေကို လျှော့ချဖို့ ပိုမိုရှုပ်ထွေးတဲ့ ကုဒ်စနစ်ေတွကို အသုံးပြုပါတယ်။ ဒါက အကြမ်းဖျင်း မြင်သာရုံ ရေးပြခြင်းသာ)။
ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခြင်း (Synthesis / Writing)
လုပ်ဆောင်ပုံ
ကုဒ်သွင်းထားတဲ့ DNA အစီအစဉ် (DNA sequence) အတိုင်း ဓာတုနည်းလမ်းတွေ ဒါမှမဟုတ် အင်ဇိုင်းနည်းလမ်းတွေနဲ့ စမ်းသပ်ဖန်ပြွန်အတွင်းမှာ DNA မော်လီကျူးတိုလေးတွေ (Oligonucleotides) အဖြစ် စီစဉ်ဖန်တီးလိုက်ပါတယ်။ ဒါဟာ ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ DNA အဖြစ် ပြောင်းလဲသည့် အဆင့်ဖြစ်သည်။
သိမ်းဆည်းခြင်း (Storage)
လုပ်ဆောင်ပုံ
ဓာတုပစ္စည်းတွေနဲ့ အကာအကွယ်ပြုထားတဲ့ DNA မော်လီကျူး တွေကို ခြောက်သွေ့ပြီး အေးမြတဲ့ အခြေအနေ (ဥပမာ- ဖန်ပုလင်း သို့မဟုတ် အခန်းအပူချိန်) မှာ သိမ်းဆည်းလိုက်ပါတယ်။
ဖတ်ရှုခြင်း (Sequencing / Reading)
လုပ်ဆောင်ပုံ
လိုအပ်တဲ့အခါ သိမ်းဆည်းထားတဲ့ DNA ကို မျိုးရိုးဗီဇ အစီစဉ် ဖတ်ရှုတဲ့ စက် (DNA Sequencer) ကို အသုံးပြုပြီး DNA အစီအစဉ် (A, T, G, C) ကို ပြန်လည်ဖတ်ရှုပါတယ်။
ကုဒ်ပြန် ဖော်ခြင်း (Decoding)
ဖတ်ရှုရရှိလာတဲ့ DNA အစီအစဉ်ကို မူလဒစ်ဂျစ်တယ် Binary ဒေတာ (၀ နှင့် ၁) အဖြစ် ပြောင်းပြန်ကုဒ်ပြန်ေဖာ်ပြီး မူရင်းဖိုင်ကို ပြန်လည်ရရှိစေပါတယ်။
(၆) ဘယ်နေရာတွေမှာ အသုံးချလို့ရနိုင်မလဲ
ရေရှည် မော်ကွန်းတိုက် (Long-Term Archival Storage)
မကြာခဏ ထုတ်ယူဖတ်ရှုဖို့ မလိုအပ်ဘဲ နှစ်ပေါင်းများစွာ သိမ်းဆည်းထားဖို့သာ လိုအပ်တဲ့ ဒေတာများ (ဥပမာ- နိုင်ငံတော်မှတ်တမ်းများ၊ သမိုင်းဝင်အချက်အလက်များ၊ သိပ္ပံနည်းကျ ဒေတာကြီးများ)
Big Data Storage
တိုးပွားလာတဲ့ ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာပမာဏကို စွမ်းရည်မြင့်မားစွာ သိမ်းဆည်းထားဖို့။
ဆေးပညာနှင့် ဇီဝနည်းပညာ: ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ဓာတ်ပုံများ၊ လူနာမှတ်တမ်းများနှင့် မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ ဒေတာများကို ရေရှည် ထိန်းသိမ်းထားဖို့။
(၇) အခုလက်ရှိ ဘယ်လောက်ထိလုပ်နိုင်ပြီလဲ
DNA ဒေတာသိမ်းဆည်း ရေး နည်းပညာဟာ သုတေသနအဆင့်မှာ စမ်းသပ်ဖွံ့ဖြိုးဆဲ အဆင့်ပဲ ရှိပါေသးတယ်။
စွမ်းဆောင်ရည်: ၂၀၁၈ ခုနှစ်မှာ သုတေသီတွေဟာ (၂၀၀ )မီဂါဘိုက် (MB) ကျော်ရှိတဲ့ ဒေတာ တွေကို DNA ထဲမှာ အောင်မြင်စွာ သိမ်းဆည်းနိုင်ခဲ့ပြီး၊ ဒါဟာ အရင်ကထက် အများကြီး တိုးတက်လာခဲ့တာ ဖြစ်ပါတယ်။
တိုးတက်မှုများ: အင်ဇိုင်းကို အခြေခံတဲ့ DNA ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခြင်း နည်းပညာများ (Enzymatic DNA Synthesis) ကို တီထွင်နေပြီး ဒါဟာ ဓာတုနည်းလမ်း တွေထက် ပိုမိုမြန်ဆန်၊ စရိတ်သက်သာပြီး အမှားနှုန်းနည်းပါးေစဖို့ ရည်ရွယ်တာဖြစ်ပါတယ်။
စီးပွားဖြစ် အဖွဲ့အစည်းများ: Twist Bioscience နဲ့ Catalog တို့လို ကုမ္ပဏီတွေဟာ DNA ဒေတာသိမ်းဆည်းမှု နည်းပညာကို စီးပွားဖြစ် ဖော်ဆောင်ဖို့ ကြိုးပမ်းနေကြတာ ဖြစ်ပြီး DNA Data Storage Alliance လိုမျိုး အဖွဲ့အစည်းများလည်း ပေါ်ပေါက်လာပြီဖြစ်ပါတယ်။
(၈) အနာဂတ်အလားအလာ ဘယ်လိုရှိလဲ
DNA ဒေတာသိမ်းဆည်းမှု၏ အနာဂတ်အလားအလာသည် အင်မတန် အလားလာ ကောင်းတယ် ဆိုနိုင်ပါတယ်။
စရိတ်စကကျဆင်းခြင်း
Moore's law အရ DNA အစီစဉ်ဖတ်ရှုခြင်း (Sequencing) စရိတ်တွေဟာ ဟိုး အရင်ကထက် အများကြီး ကျဆင်းလာခဲ့ပြီး၊ ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခြင်း (Synthesis) စရိတ်ကိုလည်း လျှော့ချနိုင်မယ်လို့ မျှော်မှန်းရပါတယ်။
မရှိမဖြစ် လိုအပ်ချက်
ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာ ပေါက်ကွဲမှုကြောင့် လက်ရှိ သိုလှောင်မှု စနစ်တွေဟာ မနိုင်နင်းဖြစ်လာတဲ့အခါ DNA သိုလှောင်မှုကသာ ရေရှည်ဒေတာမော်ကွန်းတိုက်ရဲ့ အဓိကမဏ္ဍိုင် ဖြစ်လာနိုင်ပါတယ်။
နည်းပညာ ပေါင်းစပ်မှု
ဇီဝဗေဒ၊ ကွန်ပျူတာသိပ္ပံနှင့် ဓာတုဗေဒတို့ ပေါင်းစပ်ထားတဲ့ နည်းပညာဖြစ်တာကြောင့် သုတေသနနဲ့ တီထွင်ဖန်တီးမှုနယ်ပယ် ကျယ်ပြန့်လာမယ်လို ခန့်မှန်းရပါတယ်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့် DNA ဒေတာသိမ်းဆည်းမှုဟာ လက်ရှိမှာ စိန်ခေါ်မှုတွေ (ကုန်ကျစရိတ်၊ နှေးကွေးမှု) အများကြီး ရှိနေပေမယ့် သူ့ရဲ့ စွမ်းရည်မြင့်မားမှု၊ တာရှည်ခံမှုနဲ့ ခေတ်မီမှု စတဲ့ ထူးခြားသော အားသာချက် တွေကြောင့် ဒစ်ဂျစ်တယ်ခေတ်ရဲ့ ရေရှည်ဒေတာသိမ်းဆည်းမှုပြဿနာကို ဖြေရှင်းပေးမယ့် နည်းပညာ ခေတ်ပြောင်း တော်လှန်ရေး တစ်ရပ်အဖြစ် ပေါ်ထွက်လာနိုင်တဲ့ အလားအလာရှိနေတယ်လို့ ဆိုချင်ပါတယ်။
မှတ်ချက် -
1g DNA can store 215 Petabytes (215 Million Gigabytes)
(1 Petabyte = 1,000,000 GB)