Cher ingénieur maléfique : Puis-je faire passer des secrets militaires dans mon ADN ?

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Par Hilary Lamb

Publié le jeudi 13 juillet 2023

Ce mois-ci, l'Evil Engineer conseille un espion à la recherche d'une forme discrète de stockage de données.

Cher ingénieur maléfique,

Je suis un agent double opérant pour le compte de [expurgé]. Après 15 ans d'activité dans les installations technologiques de défense d'un État hostile, j'ai finalement acquis suffisamment de confiance pour saisir une quantité de données sensibles, que j'ai copiées sur une clé USB de 32 Go pour retourner dans mon pays d'origine de [expurgé]. Cependant, j'ai été informé que le contre-espionnage a été alerté de mes activités et je ne suis pas sûr de la meilleure façon de ramener ces données de l'autre côté de la frontière – tous mes appareils électroniques seront sûrement fouillés.

J'ai entendu dire que les données peuvent être stockées sous d'autres formes, notamment dans l'ADN. Pourrais-je stocker ces secrets de défense dans mon propre ADN et ainsi les transporter à travers la frontière sans être détectés ?

Le vôtre,

Un espion

Cher méchant,

Merci pour votre lettre révélatrice. Il ne m'appartient pas d'alerter les autorités sur vos activités – je ne suis qu'un ingénieur maléfique qui aide ceux qui en ont besoin – alors passons directement à la réponse à votre question. Vous pourriez en effet utiliser l’ADN pour transporter 32 Go de données au-delà de la frontière, mais pas dans votre propre corps.

Le stockage de données ADN est une technologie émergente passionnante qui vise à utiliser la capacité naturelle exceptionnelle de stockage de données de l’ADN. Il s’agit de coder des données binaires (0 et 1) dans des séquences de bases nucléotidiques (A, C, G, T), puis de synthétiser de l’ADN avec cette séquence. Celui-ci est stocké jusqu'à ce que cela soit nécessaire, lorsque l'ADN est séquencé, puis décodé en binaire lisible sur un ordinateur.

Le stockage de données ADN a été expérimenté pendant de nombreuses décennies (notamment, en 1988, l'artiste Joe Davis a inséré un petit morceau d'ADN synthétique contenant une simple représentation visuelle des organes génitaux féminins dans des cellules vivantes d'E. coli - chaque organisme contenait de nombreuses copies, qui pourrait être séquencé et décodé pour reproduire l’image). Cela a vraiment décollé dans les années 2010 avec deux articles marquants.

L'un d'eux, rédigé par des universitaires de Harvard, décrivait l'encodage d'un livre de 50 000 mots et d'autres médias dans l'ADN, en mappant simplement les bits un à un avec des bases. L'autre, réalisé par des scientifiques de l'Institut européen de bioinformatique, a démontré qu'il était possible de stocker, récupérer et reproduire des données à partir de l'ADN avec une précision d'au moins 99,99 %, grâce à un système innovant de correction d'erreurs. Ces articles ont démontré qu’il était effectivement possible de stocker des quantités substantielles de données dans l’ADN et de les relire.

Depuis lors, des éléments de plus en plus volumineux ont été stockés dans l'ADN, notamment l'intégralité du texte de Wikipédia en anglais et un épisode de « Biohackers » de Netflix. D'autres avancées incluent l'exécution d'opérations de traitement de données directement sur l'ADN avec des processus chimiques, l'automatisation du processus et la protection des données contre les erreurs, par exemple en intercalant des nucléotides de « synchronisation » pour faciliter la reconstruction.

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Ce mode de stockage de données est intéressant car il est incroyablement peu encombrant : en théorie, il est possible de stocker un exaoctet dans le volume d'un grain de sable. L’ADN est également efficace pour conserver des informations pendant des périodes extrêmement longues – des milliers, voire des millions d’années dans de bonnes conditions (en 2021, des chercheurs ont réussi à séquencer l’ADN d’un mammouth vieux de 1,2 million d’années). Bien que son utilisation pratique soit actuellement limitée par des coûts élevés et des temps de lecture et d'écriture lents, des progrès sont réalisés sur ces fronts et il est réaliste de s'attendre à ce que le stockage hybride et basé sur l'ADN soit utilisé dans un avenir pas trop lointain. pour les données qui n’ont pas besoin d’être consultées fréquemment.

Voilà donc l’état prometteur de la technologie. Bien entendu, vous êtes intéressé par la possibilité de stocker des informations dans votre propre corps. La bonne nouvelle est qu’il est possible de stocker des données dans des organismes vivants. En 2021, des chercheurs de l'Université de Columbia ont publié un article décrivant comment ils ont utilisé CRISPR pour stocker des informations dans les gènes actifs d'E. coli : ils ont codé 72 bits dans l'ADN pour épeler « Bonjour tout le monde ! ». Même après les avoir mélangés avec des microbes normaux du sol, ils étaient toujours capables de séquencer l’ADN et d’extraire le message.