برچسب: اطلاعات

چه مقدار اطلاعات در ژنوم انسان ذخیره شده است؟

ژنوم انسان دارای اطلاعات ژنتیکی کامل بدن است که به صورت توالی دی‌ان‌ای در ۲۳ کروموزوم ذخیره شده است (۲۲ کروموزوم غیرجنسی و یک کروموزوم جنسی). اگر بخواهیم اطلاعات ذخیره شده در توالی دی‌ان‌ای انسان را با اطلاعات کامپیوتری مقایسه کنیم باید چهار جفت‌باز آن را به فرمت دودویی ببریم (صفر و یک). می‌توانیم به هر جفت‌باز ۲ بیت اختصاص دهیم که چهار ترکیب مختلف می‌دهد. یک بایت نمایانگر یک جفت‌باز دی‌ان‌ای است. اگر بخواهیم کل ژنوم انسان را بر حسب بایت بدهیم ۶ ضربدر ده بتوان ۹ جفت‌باز داریم که برابر ۱٫۵ گیگابایت اطلاعات می‌شود که بر روی ۲ سی‌دی قابل ذخیره است. همچنین ۳ ژنوم را می‌توان روی یک دی‌وی‌دی ذخیره کرد.

اطلاعات ذخیره شده در کل ارگانیسم بدن انسان

در ادامه‌ی بحث قبلی سوالات جالبی پیش می‌آید. مثلا اینکه چه مقدار اطلاعات ژنتیکی در کل بدن انسان ذخیره شده است. اطلاعات ژنتیکی انسان تقریباً در تمامی سلول‌های بدن انسان تکرار شده است. تعداد سلول‌های بدن انسان بین ۱۰ تا ۱۰۰ تریلیون برآورد شده است ولی بر اساس یک تخمین ما حدود ۳۷ تریلیون سلول داریم که اگر آن‌ها را در ۱٫۵ گیگابایت ذخیره کنیم حدود ۵۵ تریلیون گیگابایت یا ۱۵۰ زتابایت می‌شود.

تبادل اطلاعات جنسی

چه مقدار اطلاعات ژنتیکی در تولید مثل انسان منتقل می‌شود؟ هر اسپرم انسان هتریوگامت است بدین معنی که فقط یکی از دو کروموزوم جنسی (کروموزوم ایکس یا کروموزوم وای) و فقط یک سری از ۲۲ کروموزوم غیرجنسی را دارد. بنابراین هر اسپرم حاوی حدود ۳ میلیارد باز اطلاعات ژنتیکی است که معادل ۷۵۰ مگابایت است. در هر بار انزال، انسان حاوی ۱۸۰ میلیون اسپرم بیرون می‌ریزد که معادل ۱۳۵ هزار ترابایت است. در عمل لقاح با توجه به اینکه فقط یک اسپرم، تخمک را باردار می‌کند ۷۵۰ مگابایت اطلاعات اسپرم با ۷۵۰ مگابایت اطلاعات دیگر از تخمک ترکیب می‌شود. بنابراین حدود ۹۹٫۹۹۹۹ درصد از اطلاعات منتقل شده در حین تولید مثل جنسی دور ریخته می‌شود.

(بیشتر…)

بیشتر

کل اینترنت به اندازه‌ی یک توت‌فرنگی وزن دارد

اخیراً یک ریاضی‌دان یک محاسبه‌ی جالب برای محاسبه‌ی وزن اطلاعات ذخیره شده انجام داد. وی نشان داد استفاده کنندگان از ایبوک ریدر وقتی کتاب‌های جدیدی به کتاب‌خانه‌شان اضافه می‌کنند به خاطر انرژی گرفته شده توسط الکترون‌ها در هنگام ذخیره‌ی اطلاعات، وزن بسیار کم و ناچیزی به دستگاه کتاب‌خوان‌شان اضافه می‌شود. پس از انتشار این اطلاعات، یک کانال علمی یوتیوب از همین مدل ریاضی برای محاسبه‌ی وزن کل اینترنت استفاده کرد. نتایج محاسبات عدد شگفت‌آوری را نشان داد. کل اینترنت فقط ۵۰ گرم وزن دارد که در حد وزن یک توت‌فرنگی است. (بیشتر…)

بیشتر

دورنوردی کوانتومی به بیش از ۱۰۰ کیلومتر رسید

دورنوردی کوانتومی فرآیند جابجایی یک واحد اطلاعات کوانتومی (مثلاً حالت دقیق یک اتم یا فوتون) از یک نقطه به نقطه‌ی دیگر بدون پیمایش فاصله‌ی بین آن دو محل است. در این وضعیت ابتدا دو سیستم (ذره یا فوتون) با هم اندرکنش داشته و درهم‌تنیدگی کوانتومی بین آن‌ها ایجاد می‌شود. سپس از هم جدا می‌شوند، اندازه‌گیری روی یکی از آن‌ها تأثیری آنی در حالت دیگری ایجاد می‌کند.

این فرآیند در آزمایش جدیدی که بر روی فوتون‌ها انجام شد اطلاعات را با موفقیت به فاصله‌ی ۱۰۲ کیلومتر انتقال داد. دورنوردی کوانتومی امکان توسعه‌ی اینترنت کوانتومی را فراهم خواهد ساخت که امنیت بیشتری خواهد داشت. همچنین اطلاعاتی که توسط این فناوری قابل انتقال است قابل کپی کردن نبوده و از بین نمی‌رود. (بیشتر…)

بیشتر