Un nouveau mode révolutionnaire de stockage des données numériques pendant des milliers d’années : l’ADN synthétique

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L’avènement de l’IA s’accompagne d’une quantité considérable de données aujourd’hui stockées dans des data centers. Il sera essentiel de pouvoir les conserver et d’y accéder facilement ; c’est là que la bioscience entre en scène. Ce nouveau mode de stockage des données numériques offre une densité de stockage potentiellement exceptionnelle et une durée de conservation très importante. La promesse du stockage sur ADN synthétique serait de faire tenir toutes les données du monde dans une boîte à chaussures et de les rendre lisibles dans 2 000 ans.

Lu dans le 20 Minutes du 25/09/2026 : « Pape en France : « Evangéliaire ADN », souvenir de Notre-Dame… Les cadeaux que Macron va offrir à Léon XIV ».

« Qui dit venue du pape en France (du 25 et 26 septembre 2026), dit offrandes. A l’occasion de sa visite à l’Elysée ce vendredi, Léon XIV va se voir offrir plusieurs cadeaux par Emmanuel Macron...

Un « évangéliaire ADN », un projet associé au CNRS : « Sur un morceau d’ADN synthétique a été apposé un exemplaire unique » de l’Évangile selon saint Marc « incluant le texte original grec, fidèle aux manuscrits les plus anciens, et une traduction française inédite ». « Le tout a été encodé en ADN synthétique, avec un vade-mecum de décodage, enrichi de capsules étanches en verre, protégées par une coque en inox. Ce support inerte a une durée de conservation qui dépasse tous les supports d’impression connus, papier compris », a expliqué l’Élysée ».

1°) Historique :

L'idée de stocker de l'information numérique sur de l'ADN remonte à 1959, lorsque le physicien Richard P. Feynman, décrit les perspectives d'évolution générales concernant la création d'objets artificiels similaires aux objets du domaine biologique microscopique et ayant des capacités similaires et plus étendues. En 1964-65, Mikhail Samoilovich Neiman, physicien soviétique, présente quelques calculs concernant la possibilité d'enregistrement, de stockage et de récupération d'informations sur des molécules d'ADN et d'ARN.

En 1988, Joe Davis encode une image dans l’ADN. En 2012, George Church démontre le stockage de fichiers numériques. En 2013, Nick Goldman améliore cette méthode. Depuis, les recherches progressent grâce aux avancées du séquençage et de la synthèse moléculaire. En 2026, les scientifiques cherchent à réduire les coûts, accélérer l’accès aux données et développer des solutions d’archivage durables.

2°) Comment ça marche :

 - Encodage : L’ADN est un système de base quatre et les ordinateurs stockent et traitent les informations dans un système binaire (de base deux). Au lieu d’assigner un « 1 » ou un « 0 » à chaque nucléotide ADN (A, C, T, G), on pourrait assigner à chaque base une combinaison particulière. Ainsi, un A pourrait se traduire en binaire par « 00 », un C par « 01 », un T par « 10 » et un G par « 11 ».

 - Synthèse : La synthèse se fait par plusieurs procédés, la voie chimique étant dominante en 2020 :

   - La synthèse chimique : les nucléotides sont ajoutés successivement à une chaîne d’ADN en utilisant notamment la chimie des phosphoramidites. Cette méthode de synthèse automatisée s’est développée au début des années 1980.

   - La synthèse enzymatique : notamment fondée sur l'enzyme terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT), sont également étudiées depuis les années 2010.

 - Conservation : l'ADN peut notamment être séché ou encapsulé dans des particules de silice afin de le protéger de l'humidité, de la température et d'autres facteurs de dégradation. Ces particules peuvent ensuite être conservées dans des conteneurs protecteurs.

 - Récupération des données : Pour relire le fichier, on utilise le séquençage de l'ADN pour retrouver la suite de lettres, puis on la reconvertit en données numériques. En pratique, des données supplémentaires sont ajoutées au fichier afin de pouvoir corriger les erreurs susceptibles d’apparaître lors de la synthèse, de la conservation ou du séquençage de l’ADN.

3°) Avantages :

 - Quantité de stockage pharaonique : l’ADN permet un stockage très important. Dans quelques centimètres cubes, on peut théoriquement stocker tous les films produits dans l’histoire de l’humanité. Un seul gramme d’ADN peut théoriquement contenir l’équivalent de dizaines de milliers de disques durs actuels.

 - Conservation très importante : Bien conservé, notamment lorsqu’il est encapsulé dans un matériau protecteur comme la silice, l’ADN pourrait permettre de conserver des informations pendant des siècles ou des millénaires. 

 - Coût énergétique : Une fois synthétisé, le support ne consomme aucune énergie ni électricité ni refroidissement ni mises à jour. Ce qui est coûteux pour de grandes masses de données.

4°) Les limites actuelles :

 - Erreurs : Le stockage des données sur ADN reste limité par les erreurs de synthèse, de séquençage et de lecture, qui peuvent altérer les informations et nécessitent des mécanismes de correction coûteux et complexes.

 - Vitesse lente : L'écriture de données sur ADN est aujourd'hui extrêmement lente par rapport aux supports électroniques. Elle se situerait autour du kilooctet par seconde alors qu'il faudrait, sur ce critère, atteindre des débits de l'ordre du gigaoctet/seconde pour concurrencer les stockages magnétiques.

 - Coût élevé : La fabrication sur mesure de l'ADN reste très onéreuse par rapport aux disques durs ou aux bandes magnétiques.

 - Usage spécialisé : le stockage sur ADN est aujourd'hui beaucoup plus adapté à l'archivage de très longue durée qu'au stockage de données auxquelles on doit accéder fréquemment. Il ne devrait donc pas remplacer les SSD ou les disques durs dans nos ordinateurs à court terme.

Une vidéo de 12 minutes très pédagogique expliquant Comment stocker des fichiers sur de l'ADN.

Comment stocker des fichiers sur de l'ADN - ScienceClic

Conclusion :

Si l’ADN est un mode de stockage des données révolutionnaire, il ne remplacera probablement pas le SSD de votre ordinateur. Son intérêt se situe ailleurs : il pourrait devenir, à terme, une solution d’archivage de très longue durée qui pourrait, sur certains critères comme la densité et la durée de conservation, offrir des avantages importants par rapport aux bandes magnétiques dont je parle dans mon article du 19/05/2025 : « Le renouveau des vieilles bandes magnétiques en informatique ». Autrement dit, l'ADN ne serait pas forcément le « disque dur du futur », mais plutôt la « bibliothèque numérique du futur.

 

Références :

 - Pape en France : « Evangéliaire ADN », souvenir de Notre-Dame… Les cadeaux que Macron va offrir à Léon XIV

 - Stockage de données numériques sur ADN 

 - Stocker des données dans l’ADN : une révolution en préparation

 - Biomemory : le stockage des données sur ADN pour les faire durer presque éternellement

 - Le renouveau des vieilles bandes magnétiques en informatique