Une première mondiale, des interprétations emblématiques de « Smoke
on the Water » par Deep Purple et « Tutu » par Miles Davis
au Montreux Jazz Festival sont stockées dans de l’ADN
San Francisco, Californie–(BUSINESS WIRE)–Twist Bioscience, une entreprise spécialisée dans l’accélération de la
science et de l’innovation par la synthèse d’ADN rapide et de haute
qualité, a annoncé aujourd’hui avoir réussi, travaillant aux cotes de
Microsoft et de l’Université de Washington, à stocker des
enregistrements audios de qualité archive de deux performances musicales
majeures provenant des archives du mondialement renommé Montreux Jazz
Festival.
Pour la première fois, ces enregistrements ont été encodés et stockés
dans le support de stockage privilégié par la nature : l’ADN. Ces
minuscules particules d’ADN préserveront une partie des archives Mémoire
du Monde de l’UNESCO, au sein desquelles sont sauvegardées de
précieuses collections du patrimoine culturel. C’est la première fois
que l’ADN joue le rôle de support de stockage à long terme de qualité
archive.
Le célèbre Quincy Jones aux multiples facettes — dirigeant d’une société
de divertissement, compositeur et arrangeur de musique, musicien, et
producteur musical — a déclaré : « Grâce aux avancées des
nanotechnologies, je suis convaincu que nous pouvons espérer vivre plus
longtemps, et que cela s’accompagnera de progrès améliorant notre
manière de vivre. Pour moi, il est primordial dans la vie d’apprendre
d’où l’on vient pour atteindre ses objectifs. Et pour ce faire, il est
indispensable d’avoir accès au patrimoine ! Mais le manque récurrent de
fiabilité dans le stockage des archives me fait parfois craindre que nos
générations futures ne bénéficient pas d’un tel accès… C’est donc avec
une très grande joie que j’ai appris la collaboration de l’EPFL, Twist
Bioscience, Microsoft et l’Université de Washington qui vise à préserver
la beauté et l’histoire du Montreux Jazz Festival pour nos générations
futures, dans de l’ADN ! Je suis lié depuis des décennies à ce Festival
qui représente d’une manière formidable ce qui peut naître lorsque des
cultures diverses s’unissent au service de la musique : c’est tout
simplement magique. Et je suis fier de savoir que la mémoire de ce lieu
si particulier ne sera jamais perdue. »
« Notre partenariat avec l’EPFL dans le cadre de la numérisation de nos
archives vise non seulement à les explorer de façon concluante, mais
également à les préserver pour les générations futures », déclare
Thierry Amsallem, président de la Fondation Claude Nobs. « En prenant
part à cette expérience pionnière qui transcrit les chansons en brins
d’ADN, nous savons avec certitude qu’elles seront sauvegardées sur un
support qui ne deviendra jamais obsolète ! »
Fruit d’une collaboration entre la Fondation Claude Nobs, conservatrice
de la collection audiovisuelle du Montreux Jazz Festival, et l’École
polytechnique fédérale de Lausanne, le Montreux Jazz Digital Project a
pour mission de numériser, d’enrichir, de stocker, de présenter et de
préserver ce remarquable héritage constitué par Claude Nobs, le
fondateur du Festival.
Dans le cadre de ce projet de démonstration de principes, deux
performances musicales inoubliables du Montreux Jazz Festival — Smoke
on the Water par Deep
Purple et Tutu par Miles
Davis — ont été encodées dans de l’ADN et restituées avec 100 % de
précision. Après avoir été décodés, les morceaux ont été joués le 29
septembre à l’ArtTech Forum (voir ci-dessous) à Lausanne, en Suisse. Smoke
on the Water a été choisi en hommage à Claude Nobs, le fondateur du
Montreux Jazz Festival. En effet, la chanson commémore l’incendie et les efforts
de sauvetage menés par Funky Claude au Casino
Barrière de Montreux lors d’un concert de Frank Zappa dont Claude
Nobs était le promoteur. La chanson Tutu de Miles Davis a été
sélectionnée pour le rôle que son interprète a joué dans l’histoire de
la musique et le succès du Montreux Jazz Festival. Miles Davis est
décédé en 1991.
« Nous avons archivé deux morceaux musicaux envoûtants de cette
collection historique dans de l’ADN, équivalant à 140 Mo de données
stockées sur ce support », explique Karin Strauss, Ph.D., chercheuse
chez Microsoft et l’un des chefs du projet. « La quantité d’ADN utilisée
pour stocker ces chansons est beaucoup plus petite qu’un grain de sable,
et étonnamment, l’ADN nécessaire au stockage de la totalité des six
pétaoctets de la collection du Montreux Jazz Festival aurait une taille
inférieure à celle d’un grain de riz. »
Selon Luis Ceze, Ph.D., professeur à la Paul G. Allen School of Computer
Science & Engineering de l’Université de Washington, « l’ADN, de par son
rôle de support de stockage d’informations privilégié de la nature, est
idéal pour les archives numériques en raison de sa durabilité, de sa
densité et de sa pertinence immuable. Le stockage d’archives du Montreux
Jazz Festival est un moyen parfait pour illustrer à quelle vitesse se
concrétise le stockage de données numériques dans de l’ADN. »
Le support de stockage privilégié par la nature
Depuis des milliards d’années, la nature utilise l’ADN comme son
« disque dur » pour encoder toutes les instructions génétiques
nécessaires à la vie. Ces instructions comprennent toutes les
informations indispensables à la survie. Les molécules d’ADN encodent
les informations avec des séquences d’unités distinctes. En langage
informatique, ces unités distinctes sont les 0 et 1 du « code binaire »,
tandis que dans les molécules d’ADN, ce sont les quatre bases
nucléiques : l’adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la
thymine (T).
« L’ADN est une molécule à l’efficacité remarquable qui peut rester
stable pendant des millénaires », a expliqué Bill Peck, Ph.D., directeur
de la technologie chez Twist Bioscience. « Ce projet est très
enthousiasmant, car nous avons atteint cette époque où nous avons la
possibilité de recourir à l’incroyable efficacité de la nature pour
archiver des originaux de notre patrimoine culturel dans de l’ADN. À
mesure que se développent les économies de ce processus, de nouvelles
performances musicales pourront être ajoutées à tout moment.
Contrairement aux technologies de stockage actuelles, le support de la
nature ne changera pas et restera lisible dans le futur. Aucune nouvelle
technologie ne remplacera l’ADN, car la nature a déjà optimisé le
format. »
L’ADN : beaucoup plus efficace qu’un ordinateur
Chaque cellule du corps humain contient environ trois milliards de
paires de base d’ADN. Avec 75 mille milliards de cellules dans le corps
humain, cela équivaut au stockage de 150 zettaoctets (1021)
d’informations dans chaque corps. En comparaison, les plus grands
centres de données nécessitent des centaines de milliers de mètres
carrés pour stocker un volume comparable de données.
L’élégance de l’ADN comme support de stockage
À l’instar de la musique qui peut varier à l’infini malgré un nombre
limité de notes, l’ADN encode l’individualité avec seulement quatre
lettres différentes en de multiples combinaisons. Lorsque l’ADN est
utilisé comme support de stockage, il offre plusieurs avantages outre
l’universalité du format et une incroyable densité de stockage. S’il est
stocké dans un endroit frais et sec, l’ADN peut rester stable pendant
des milliers d’années. Il est également facile à reproduire à l’aide de
la réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour créer des copies de
sauvegarde de documents archivés. Grâce à la PCR, de petits ensembles de
données peuvent en outre être ciblés et retrouvés rapidement au sein
d’un large ensemble de données sans avoir besoin de lire la totalité du
fichier.
Comment stocker des données numériques dans de l’ADN
Pour encoder les performances musicales en copies d’archives à des fins
de stockage dans de l’ADN, Twist Bioscience a collaboré avec Microsoft
et des chercheurs de l’Université de Washington pour mener à bien quatre
étapes : l’encodage, la synthèse / le stockage, la récupération et le
décodage. Tout d’abord, les fichiers numériques sont convertis du code
binaire de 0 et 1 en séquences de A, C, T et G. Aux fins de l’exemple,
00 représente A, 10 représente C, 01 représente G et 11 représente T.
Twist Bioscience synthétise ensuite l’ADN en courts segments dans
l’ordre de séquence fourni. Les courts segments d’ADN contiennent chacun
environ 12 octets de données, ainsi qu’un numéro de séquence pour
indiquer leur place au sein de la séquence globale. Il s’agit du
processus de stockage. Et enfin, pour assurer le stockage exact du
fichier, la séquence est relue afin de garantir une précision de 100 %,
puis décodée des séquences de A, C, T et G en représentation binaire à
deux chiffres.
Il faut noter que les collaborateurs travaillent avec le Docteur Robert
Grass, professeur à l’ETH de Zurich, pour encapsuler et préserver l’ADN
encodé. Ce dernier a en effet mis au point une technologie innovante
inspirée par la préservation de l’ADN dans des fossiles préhistoriques.
Grâce à cette technologie, les données numériques encodées dans de l’ADN
demeurent préservées pour des millénaires.
À propos du Registre Mémoire du Monde de l’UNESCO
En 1992, l’UNESCO a mis en place le Registre Mémoire du Monde en réponse
à une prise de conscience grandissante de l’état inquiétant de la
préservation et de l’accès au patrimoine documentaire dans diverses
régions du monde. Par l’intermédiaire de ses Commissions nationales,
l’UNESCO a dressé une liste des fonds de bibliothèques et d’archives
menacés, ainsi qu’une liste mondiale des patrimoines cinématographiques
nationaux.
Cela a donné naissance à un éventail de projets pilotes recourant aux
technologies modernes pour reproduire le patrimoine documentaire
original sur d’autres supports. Ces projets incluaient notamment un
CD-ROM portant sur la Chronique des Radziwiłł du 13e siècle retraçant
l’origine des peuples d’Europe, et « Mémorial de Iberoamerica » (Mémoire
de l’Amérique ibérique), un projet conjoint de microfilmage des journaux
impliquant sept pays d’Amérique latine. Ces projets ont permis
d’améliorer l’accès à ce patrimoine documentaire et ont contribué à sa
préservation.
« Nous sommes incroyablement fiers d’être impliqués dans cet événement
historique, avec l’intégration dans le Registre Mémoire du Monde de
l’UNESCO des toutes premières chansons archivées », a déclaré Emily
Leproust, Ph.D., PDG de Twist Bioscience.
À propos d’ArtTech
Créée par des scientifiques et dignitaires de Crans-Montana en Suisse,
la Fondation ArtTech a pour vocation de stimuler la réflexion et de
soutenir des projets pionniers et novateurs au-delà des limites connues
de la culture et de la science.
Bénéficiant d’un environnement propice à la création d’entreprises de
technologie, la Fondation vise à se positionner comme un promoteur
majeur d’idées et d’efforts novateurs dans un paysage « culturel et
scientifique » qui reste encore à construire.
Plusieurs initiatives, dont notre plateforme mondiale annuelle initiée
au printemps 2017, contribuent à créer une communauté qui rassemble des
chercheurs, des personnalités de la culture et des arts, ainsi que des
investisseurs et des entrepreneurs de Suisse et du monde entier.
À propos de l’EPFL
Située à Lausanne, l’EPFL est l’un des deux instituts fédéraux de
technologie suisses et la plus cosmopolite des universités techniques
européennes, car elle accueille en son sein des étudiants, professeurs
et membres du personnel originaires de plus de 120 nations. Dotée d’un
environnement dynamique et ouvert sur la Suisse et le monde, l’EPFL se
concentre sur ses trois missions : l’enseignement, la recherche et le
transfert de technologie. Pour apporter de véritables changements à la
société, l’EPFL collabore avec un vaste réseau de partenaires, y compris
d’autres universités et instituts de technologie, des pays en
développement et émergents, des établissements d’enseignement
secondaire, l’industrie et l’économie, les milieux politiques et le
grand public.
À propos de Twist Bioscience
Chez Twist Bioscience, nous sommes spécialisés dans l’accélération de la
science et de l’innovation par l’exploitation de la puissance de l’effet
d’échelle. Nous avons mis au point un processus propriétaire de
fabrication d’ADN synthétique basé sur des semi-conducteurs, qui utilise
une plateforme en silicium à haut débit capable de produire des outils
de biologie synthétique, tels que des gènes, des pools
d’oligonucléotides et des bibliothèques de variants. En synthétisant
l’ADN sur du silicium plutôt que sur des plaques en plastique
traditionnelles de 96 échantillons, notre plateforme parvient à
surmonter le manque d’efficacité actuel de la production d’ADN
synthétique, et permet une production de gènes synthétiques rentable,
rapide, de grande qualité et à haut débit. Cette production, à son tour,
accélère le cycle de conception, de développement et de test afin de
rendre possibles la personnalisation de médicaments et de produits
pharmaceutiques, la durabilité de la production de produits chimiques,
et l’amélioration de la production agricole, des diagnostics et de la
biodétection. Nous développons également de nouvelles technologies
destinées au stockage de données à grande échelle. Pour plus
d’informations, veuillez consulter www.twistbioscience.com.
Twist Bioscience est sur Twitter. Abonnez-vous à notre flux Twitter
@TwistBioscience à l’adresse https://twitter.com/TwistBioscience.
Contacts
Twist Bioscience:
Investisseurs :
Argot Partners
Maeve
Conneighton, 212-600-1902
maeve@argotpartners.com
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Médias :
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Bitting, 925-202-6211
media@twistbioscience.com
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Foundation :
Nathalie Pichard
Nathalie.pichard@arttechfoundation.org
ou
Contact
EPFL :
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emmanuel.barraud@epfl.ch
ou
Claude
Nobs Foundation
www.claudenobsfoundation.com