A DNS-tárolás vizsgálata a vallási szövegek megőrzésével kapcsolatban

A) A Gyémánt Szútra és kódolásai

1. A Gyémánt Szútra (sz. Vajracchedikā Prajñāpāramitā Sūtra) egy mahāyāna buddhista szöveg, amit Indiában írtak valamikor az 1. és a 4. század között. Azon művek csoportjába tartozik, amelyeket ma általában prajñāpāramitā (A bölcsesség tökéletessége) irodalomként emlegetünk. A Gyémánt szútra egyik fő tanítása, hogy minden fogalom és jelenség végső soron alap nélküli (sz. apratiṣṭha); nincs szilárd ontológiai alapjuk, hanem pillanatnyiak, és nem lehet rájuk támaszkodni. Akárhogy is legyen, még ha tagadjuk is minden fogalom végső valóságát, a Gyémánt Szútrának, mint minden más szövegnek, szüksége van egy médiumra, egy hordozóra, hogy információi fennmaradjanak. Mint ilyen, a Gyémánt Szútra valószínűleg egy névtelen szerző által írt szanszkrit szövegként keletkezett, és néhány évszázad alatt fejlődött tovább. Indiában a buddhisták már korán átvették az írást, és a legkorábbi epigráfiák és a legkorábbi indiai kéziratok a buddhizmushoz kapcsolódnak.

[A prajñāpāramitā irodalom áttekintését lásd Zacchetti (2015). A szöveg különböző változatairól lásd Harrison (2006, 2010, 2015).]

2. I.sz. 401-ben a Gyémánt Szútra szanszkrit szövegét a híres fordító, Kumārajīva fordította kínaira. Bár a következő háromszáz évben még ötször fordították le, Kumārajīva változata maradt a legnépszerűbb. Amikor Kelet-Ázsiában feltalálták a nyomtatást, a buddhisták ismét lelkes „korai alkalmazói” voltak az új médiumnak. 868-ban Kumārajīva fordítását fakopiára faragták, a szöveget kinyomtatták, és ennek a nyomtatásnak egy példánya ma a legrégebbi fennmaradt, datált könyvünk.

[A nyomtatványt 1900-ban fedezték fel Dunhuangban, a selyemút egyik városában, és ma a British Libraryben őrzik.]

3. A 20. század végén az információ egyre inkább digitális formában került tárolásra. A buddhisták ismét elkezdték felfedezni az új médiumot, és különböző módon digitalizálták szent szövegeiket. Kumārajīva fordítása ma már része a kínai buddhista szövegek nagy digitális korpuszának, amelyet a CBETA nevű szervezet készített és felügyelt. Miután az analóg tintát és papírt hátrahagyta, e szöveg most digitálisan, az Unicode szabvány szerint kódolt bitek és bájtok formájában létezik.

4. A 21. század elején az emberek az információtárolás más formáival is kísérleteznek. A digitális tárolás törékeny, az olyan adathordozók, mint a merevlemezek vagy a mágnesszalagok élettartama évtizedekben mérhető. Hogyan lehetne a digitális információt évszázadokig kódolni? A DNS-molekulák, amelyeket a bolygónkon élő életformák már kb. 4 milliárd éve sikeresen használnak az információ továbbítására, úgy tűnik, megérnek egy gondolatot. Szárazon és sötétben tartva a DNS több száz, sőt akár több ezer évig is eltartható, áram nélkül. Emellett sokkal nagyobb az információ sűrűsége, mint a mágnesszalagé, és egy köbcentiméter DNS elegendő a Kongresszusi Könyvtár összes szövegének kódolására. A DNS-t, ha egyszer már létrehozták, olcsón és gyorsan lehet másolni. A nyilvánvaló szűk keresztmetszetek közé tartozik, hogy a kulturális információk kódolása a DNS szintézisével még mindig drága, és a tárolt információkhoz való hozzáférés és visszakeresés lassú. Mindazonáltal az információs technológia korai alkalmazóiként a buddhisták ismét azt vizsgálják, hogyan lehet szövegeiket ebben az új médiumban tárolni és megőrizni.

[A digitális adatok negyedrendű DNS-kódba történő kódolására/dekódolására vonatkozó megközelítések áttekintését lásd Wang és társai, 2022. A felső kép egy Open AI DALL-E 2 kimenet, amely „egy szútra DNS-be való átvitelének fotorealisztikus képét” ábrázolja].

5. Egy külsős cég támogatásával sikerült 20db 3D-ben nyomtatott sztúpát előállítani, amelyek olyan DNS-t rejtő kapszulákat tartalmaznak, amelyek a Gyémánt szútrát Kumārajīva fordításában kódolják. A legkorábbi nyomtatott könyv tehát egyben az első DNS-ben kódolt buddhista szöveg is. Ehhez szerveztek egy miniatűr sztúpa 3D nyomtatási versenyt. A győztes, Tom Leighton 20 sztúpát készített, amelyeket a buddhizmus világa iránt érdeklődők között kívánunk szétosztani. A sztúpák az aljukon található DOI-t tartalmazó QR-kódon keresztül kapcsolódnak egy Zenodo online adattárhoz. Várjuk a visszajelzéseket arról, hogyan lehet ezeket a sztúpákat beépíteni a rituális terekbe és gyakorlatokba, és nyitottak vagyunk a buddhista szövegek DNS-ben való hosszú távú megőrzésével kapcsolatos további projektekre.

B) A projekt

2018-ban Marcus Bingenheimer, Rob J. Kulathinal, Matt Shoemaker és Justin Brody úgy döntöttek, hogy megvizsgálják a kulturális örökséggel kapcsolatos információk DNS-tárolásának megvalósíthatóságát. 2019-ben támogatást kaptak a Temple Egyetemtől a kódolási algoritmusok vizsgálatára, az első buddhista szöveg DNS-ben történő előállítására és e DNS 3D-ben nyomtatott sztúpába ágyazására. Az azóta eltelt néhány év alatt a DNS digitális adattárolással kapcsolatos kutatások gyorsan haladtak előre, és a kezdetben felmerült kérdések egy része már okafogyottá vált. Ipari szövetségek keményen dolgoznak a DNS-tárolás szabványosításán. Ami 2018-ban még hiánypótló érdeklődésre tartott számot, mára dinamikus kutatási területté vált az informatika és a biomérnöki tudományok határterületén.

A DNS-tárolás felé vezető egyik lépés a bináris digitális adatok átalakítása olyan negyedrendű kódolási sémává, amely kifejezi a DNS-ben lévő információt kódoló négy nukleinsavbázist. Ez hibajavító algoritmusok alkalmazását teszi szükségessé. Kísérleteink részeként az Erlich és társai által készített DNS-kút algoritmust alakítottuk át Python3-ra [a github-on].

Mivel az ilyen típusú DNS-szintézis árai gyorsan csökkentek, világossá vált, hogy a legjobb megoldás az lenne, ha egy külsős cégre bíznánk a kódolást és a szintézist.

További adatok és dokumentáció: https://zenodo.org/record/6640428 és Marcus Bingenheimer.

Írta: Marcus Bingenheimer (fordította: Nagy Szabolcs)

Felhasznált irodalom:

Erlich, Yaniv, Dina Zielinski.2017. “DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture.” Science 355: 950–954 (2017), 3 March 2017

Harrison, Paul. 2006. “Vajracchedikā Prajñāpāramitā A New English Translation of the Sanskrit Text Based on Two Manuscripts from Greater Gandhāra.” In J. Braarvig (ed.) Buddhist Manuscripts, Vol. III: 133–159. Oslo: Hermes Academic Publishing. (Manuscripts in the Schøyen Collection.)

Harrison, Paul. 2010. “Experimental core samples of Chinese translations of two Buddhist Sūtras analysed in the light of recent Sanskrit manuscript discoveries.” Journal of the International Association of Buddhist Studies Vol. 31-1/2: 205-250.

Harrison, Paul. 2015. “The British Library Vajracchedikā Manuscript – IOL San 383–387, 419–427.” In S. Karashima, J. Nagashima, K. Wille (eds.) Buddhist Manuscripts from Central Asia – The British Library Sanskrit Fragments Vol. III.2: 823-866. Tokyo: The International Research Institute for Advanced Buddhology Soka University.

Wang, C., Ma, G., Wei, D. et al. Mainstream encoding–decoding methods of DNA data storage. CCF Trans. HPC 4, 23–33 (2022). https://doi.org/10.1007/s42514-022-00094-z

Zacchetti, Stefano. 2015. “Prajñāpāramitā Sūtras.” In J. Silk (ed.) Brill‘s Encyclopedia of Buddhism Vol.1 (Literature and Languages), pp. 171–209. Leiden: Brill.

Forrás: https://mbingenheimer.net/sutra2DNA/

BuddhaFM – Adásban a Tan!

A Tan Kapuja Buddhista Egyház online rádiója – buddhafm.hu

Kövessenek minket az alábbi oldalainkon is:
Facebook
Spotify
Youtube
Instagram