Musik für die Ewigkeit Massive Attack speichern ihr Album auf DNA
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23. April 2018, 16:48 Uhr
Das Album "Mezzanine" der britischen Trip-Hop-Pioniere von Massive Attack könnte das erste Musikalbum der Welt sein, dass für immer gespeichert bleibt. Mithilfe von Technologie der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich wird zum ersten Mal die Tonspur einer Platte in Form von genetischer Information gespeichert - codiert auf DNA-Molekülen und in Glaskügelchen eingegossen. So soll die Musik für die Ewigkeit erhalten bleiben.
Vor genau 20 Jahren ist das Album "Mezzanine" erschienen. Das war für die britische Band Massive Attack der internationale Durchbruch: Keines ihrer Alben sollte je wieder so erfolgreich werden wie dieses. Und es gilt als eine der ersten Platten der Musikrichtung Trip-Hop überhaupt - geprägt von langsamen und atmosphärischen elektronischen Beats. Und zum zwanzigsten Jubiläum will die Band dieses Werk für die Ewigkeit festhalten: Mithilfe einer von der ETH Zürich entwickelten Technologie soll das Album in DNA-Molekülen gespeichert werden. Denn die versprechen tausende Jahre Haltbarkeit. Eine gewöhnliche CD dagegen hält laut ETH-Forschern um die 30 Jahre.
Aus digitalem Code wird DNA-Code
Robert Grass - Professor am Labor für Funktionelles Material-Engineering der ETH Zürich - und sein Kollege Reinhard Heckel übersetzten der Hochschule zufolge die digitale Tonspur des Albums in einen Code, der für DNA-Moleküle verständlich und zu verarbeiten ist. Aus Einsen und Nullen werden so die Anfangsbuchstaben der vier DNA-Nukleinbasen:
Während auf einer CD oder einer Computerfestplatte die Information in einer Abfolge von Nullen und Einsen gespeichert ist, speichert die Biologie genetische Information in einer Abfolge von vier DNA-Bausteinen – A, C, G und T.
Bei der Übersetzung hilft den Forschern "Opus". Dabei handelt es sich um ein Audiodateiformat, das größere Datenmengen zusammenfasst - also ein Kompressionsverfahren ähnlich wie das bekannte MP3-Format. Doch den Forschern zufolge ist Opus der MP3 vor allem in Sachen Qualität überlegen. Sie wandelten das Album also in eine Opus-Datei um, die 15 Megabyte groß ist. Eine amerikanische Firme arbeitet nun daran, 920.000 kurze, synthetische DNA-Moleküle herzustellen, auf denen dann die gesamte Information des Musikalbums gespeichert ist.
Sobald "Mezzanine" auf der DNA abgelegt ist, übernehmen wieder die Schweizer: Eine Züricher Firma - eine Ausgründung aus der ETH Zürich - wird die Moleküle in 5.000 extrem winzige, nanometergroße Glaskügelchen eingießen. Jede wird dann einen Teil der gespeicherten Information tragen. ETH-Forscher Grass rechnet damit, dass in ein bis zwei Monaten alles fertiggestellt sein dürfte. Dann werden die Glaskügelchen mit dem Massive Attack-Album mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sein. Sie werden als sogenannte Dispersion in Wasser gegeben - schwimmen also sozusagen im Wasser. Das kann dann in einem winzigen Fläschchen aufbewahrt werden. Der Hochschule zufolge ist das dann praktisch ewig haltbar.
Zweitgrößte in DNA gespeicherte Datei
Und was, wenn unsere Nachfahren in ein paar hundert Jahren hören wollen, wie die Musik um die Jahrtausendwende geklungen hat? Dann kann die DNA ganz einfach wieder aus den Glaskügelchen herausgelöst und die gespeicherte Musikdatei ausgelesen werden. Anschließend kann sie auf einem normalen Computer abgespielt werden - falls unsere Nachfahren dann noch einen Rechner haben, der eine Opus-Datei abspielen oder wandeln kann. ETH-Professor Grass betont allerdings auch, dass es sich bei der Musik im DNA-Speicher um mehr als nur bloße Spielerei handelt.
Im Unterschied zu traditionellen Datenspeichern ist es zwar recht aufwendig und teuer, Informationen auf DNA zu speichern. Von einmal auf DNA gespeicherter Information können wir jedoch mit nur minimalem Aufwand schnell und kostengünstig Millionen von Kopien erstellen.
Mit der Speicherung des Massive Attack-Albums nutzen die Forscher ihre Technologie zum ersten Mal kommerziell. Grass und Heckel haben sie der Hochschule zufolge vor drei Jahren an der ETH Zürich entwickelt. Um zu zeigen, dass sie funktioniert, archivierten die ETH-Wissenschaftler den Text des Schweizer Bundesbriefs in DNA.
Das Erbgut ist generell ein noch recht junges "Speichermedium". Und so ist "Mezzanine" mit 15 Megabytes auch schon die zweitgrößte je in DNA abgespeicherte Datei. Nur Microsoft hat nach eigenen Angaben bisher eine größere Menge Daten auf DNA abgespeichert: Insgesamt hätten die einen Umfang von mehr als 200 Megabytes, teilte das Unternehmen mit. Zu dieser DNA-Speicherung ist sogar ein Artikel in der Fachzeitschrift "Nature" erschienen.
Speichermedium DNA DNA hat sich als biologischer Speicher schon über Jahrtausende bewährt. Im Gegensatz zu anderen Speichermedien kann man DNA problemlos in Wasser auflösen. "Die DNA ist ja auch in unserem Körper in Wasser gelöst. Wir exponieren die DNA den UV-Strahlen der Sonne und so weiter. Das alles hält DNA gut aus. Sie bleibt stabil", so der Bioinformatiker Nick Goldman von der Uni Cambridge (GB). Wie die DNA-Funde von Mammuts belegen, hält DNA quasi ewig. USB-Sticks dagegen gibt man nicht mehr als 15 Jahre. Wie es genau um die Lebensdauer von gängigen Digitalspeichern steht, weiß heute aber niemand so genau. Quelle: 3sat/nano
Dieses Thema im Programm: MDR JUMP Radio | 23. April 2018 | 17:00 Uhr
