Bộ vi xử lý hiện đại và vi mạch dựa trên silicon. Mặc dù thực tế là khả năng tính toán của các bộ vi xử lý đang ngày càng phát triển, nhưng nó bị hạn chế bởi khả năng của vật liệu này, sớm hay muộn các nhà khoa học sẽ tiến gần đến mức không thể phát triển thêm nữa. Vật liệu hứa hẹn hơn để tạo ra các vi mạch và bộ xử lý là các phân tử DNA, 1 cm3 có thể lưu trữ bao nhiêu phân tử cần thiết để lưu trữ 10 TB thông tin.
Các nhà khoa học từ các quốc gia khác nhau đang tìm kiếm cơ hội để sử dụng khả năng khổng lồ của phân tử DNA vì lợi ích của con người. Năm 2010, nhóm nghiên cứu của nhà sinh vật học Craig Venter đã đạt được thành công đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã mã hóa được một hình mờ trong gen của một loại vi khuẩn tổng hợp, kích thước của nó là 7920 bit.
Năm 2012, kỷ lục này đã bị phá vỡ bởi các nhà khoa học Harvard do George Church đứng đầu - họ đã viết cả một cuốn sách gồm 53.400 từ trên một phân tử DNA, với 11 hình ảnh và một chương trình JavaScript (tổng lượng thông tin là 5,27 triệu bit). Để đảm bảo an toàn cho dữ liệu, các nhà phát triển đã sử dụng các phân tử tổng hợp hóa học. Tế bào sống không thích hợp cho việc này, vì chúng có thể tự loại bỏ một số mảnh vỡ.
Tất cả thông tin được chia thành các khối dữ liệu 96 bit, địa chỉ của dòng bit dài 19 ký tự. Có 54.898 khối như vậy trong cuốn sách, và mỗi khối được ghi lại trên một sợi DNA riêng biệt. Tất cả các khối được giữ riêng biệt với nhau.
Các chuyên gia đã phải tạo ra hệ thống mã hóa kỹ thuật số của riêng họ (một số axit amin được tính là số không và một số axit amin khác), vì các hệ thống hiện có không phù hợp theo cách này hay cách khác. Trong máy tính hiện đại, logic nhị phân được sử dụng, bao gồm hai trạng thái và trong phân tử DNA có bốn bazơ được liên kết trong một chuỗi: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) và thymine (T).
Dữ liệu về một phân tử DNA có thể được lưu trữ trong một thời gian rất dài - lên đến vài nghìn năm. Mặc dù có những ưu điểm rõ ràng của phân tử DNA, nhưng những chiếc “thẻ nhớ” sinh học này lại có nhiều nhược điểm. Khó khăn chính nằm ở việc có thể giải mã thông tin được lưu trữ và "đọc" văn bản. Kết quả của nhóm Harvard hóa ra rất tuyệt vời: chỉ có hai lỗi trong tệp 5,27 megabit.
