Dans un monde complètement incertain (pandémies dévastatrices, instabilités géopolitiques, incertitudes climatiques, etc.), la lente disparition de l’espèce humaine devient une hypothèse qui mérite réflexion. Comment garder alors en mémoire les informations relatives à notre matériel génétique si un tel scénario devait se produire ?
Des scientifiques de l’Optoelectronics Research Centre (ORC), institut de recherche de l’Université de Southampton spécialisé dans le domaine de la photonique (science et la technologie de la lumière), ont réalisé une prouesse technologique. Stocker l’intégralité du génome humain sur un dispositif très particulier : un cristal 5D, en « cinq dimensions ». Une innovation qui pourrait être la clé de la préservation de notre patrimoine génétique, ou de celui d’espèces animales menacées pour des milliards d’années.
Un support de stockage défiant le temps et les éléments
Le cristal 5D se distingue par sa capacité de stockage phénoménale et sa durabilité sans précédent. Capable de contenir jusqu’à 360 To d’information dans sa version la plus volumineuse, ce support peut conserver des données intactes pendant des milliards d’années, même dans des conditions extrêmes. Pour mettre en perspective, ce « super disque-dur » pourrait stocker environ 103 millions de chansons en format MP3, soit environ 196 ans de musique non-stop.
Pourquoi 5D ? L’appellation fait référence aux différentes variables impliquées dans le codage des informations dans le support : longueur, hauteur, profondeur et position/orientation des nanostructures. Car, oui, ce cristal exploite non seulement les trois dimensions spatiales classiques, mais aussi deux variables supplémentaires liées à l’orientation et à la position précise des nanostructures, ce qui permet de stocker une quantité massive d’informations de manière extrêmement dense et durable. Comme vous pouvez vous en douter, il n’est pas de facture classique.
Ce cristal est composé de silice fondue, un composant obtenu en faisant fondre du quartz (une forme cristalline de dioxyde de silicium, SiO₂) et qui est l’un des matériaux les plus résistants sur Terre. Il peut supporter des températures allant jusqu’à 1000 °C, résister à des forces d’impact de 10 tonnes par cm² et rester inaltéré face aux radiations cosmiques.
Pour inscrire les données dans celui-ci, l’équipe de recherche, dirigée par le professeur Peter Kazansky, a utilisé des lasers extrêmement rapides balayant l’intérieur de la silice en créant des structures microscopiques. Contrairement aux méthodes conventionnelles qui n’inscrivent les données que sur une surface 2D (bande magnétique ou papier par exemple), cette technique encode les informations en utilisant deux dimensions optiques, intrinsèquement liées aux propriétés de la lumière. Cette robustesse exceptionnelle lui a valu le record Guinness du support de stockage de données le plus durable, décerné en 2014.
Une technologie au service de la préservation du vivant
Les chercheurs envisagent son utilisation pour créer un registre durable des génomes d’espèces végétales et animales menacées de disparition. Kazansky explique : « Nous savons, grâce à d’autres travaux, que le matériel génétique d’organismes simples peut être synthétisé et utilisé dans une cellule existante pour créer un spécimen vivant viable en laboratoire. Notre cristal ouvre des possibilités pour que d’autres chercheurs construisent une archive éternelle d’informations génomiques, à partir de laquelle des organismes complexes comme les plantes et les animaux pourraient être restaurés si la science le permet à l’avenir ».
Pour tester ce concept, l’équipe a créé un cristal 5D contenant l’intégralité du génome humain. Chacune des trois milliards de lettres composant notre code génétique a été séquencée 150 fois pour garantir sa position exacte. Ce travail méticuleux a été réalisé en partenariat avec Helixwork Technologies, une entreprise basée à Cork (Irlande) spécialisée dans la biotechnologie appliquée et l’ingénierie génétique. Le cristal ainsi créé est aujourd’hui conservé dans les archives « Memory of Mankind », une capsule temporelle nichée au cœur d’une grotte de sel à Hallstatt, en Haute-Autriche.
Dans un geste visionnaire, les chercheurs ont inclus sur le cristal une clé visuelle permettant à d’éventuelles intelligences futures de déchiffrer les données qu’il contient. Cette clé présente les éléments universels et essentiels à la vie, la structure de l’ADN et l’organisation des chromosomes, s’inspirant des plaques embarquées sur les sondes spatiales Pioneer de la NASA. Ce cristal servira-t-il un jour ? Bien qu’il représente un accomplissement technologique remarquable, son utilité dépendra de contingences futures difficiles à prévoir. Il est bel et bien conçu pour durer, mais son rôle potentiel restera hypothétique jusqu’à ce qu’une intelligence capable d’exploiter ces données émerge un jour.
- Des chercheurs de l’Université de Southampton ont stocké l’intégralité du génome humain sur un cristal 5D ultra-durable.
- Ce cristal peut conserver des données pendant des milliards d’années dans des conditions extrêmes, avec une capacité de stockage hors norme.
- Il pourrait permettre de restaurer des organismes complexes dans le futur, si la science progresse suffisamment pour exploiter ces informations.
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“Il [le cristal 5D] est bel et bien conçu pour durer, mais son rôle potentiel restera hypothétique jusqu’à ce qu’une intelligence capable d’exploiter ces données émerge un jour.”
Tout comme toute bonne encyclopédie en vingt volumes qui orne les étagères d’un living 🙂
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Passionnant.
“(…) la lente disparition de l’espèce humaine devient une hypothèse qui mérite réflexion.”
Le simple fait de l’évoquer m’émeut avant même que de m’inspirer une quelconque réflexion. Émotion passée, reste la réflexion. Bigre.