Cassette ADN : quand l’archive devient… presque éternelle

Une cassette, en 2026, pour stocker des données numériques : l’idée fait sourire, puis elle accroche. Et quand on apprend que la bande magnétique peut être remplacée par des brins d’ADN, là… on se tait un peu. Parce que cette Cassette ADN n’est pas un gadget nostalgique : c’est une piste sérieuse pour l’archivage massif, surtout “à froid”.

Cassette ADN, vraiment ?

Des chercheurs de la Southern University of Science and Technology (SUSTech), en Chine, proposent de moderniser la cassette en remplaçant la bande magnétique par de l’ADN. L’idée a été publiée dans Science Advances (article “A compact cassette tape for DNA-based data storage”). La cassette, détail savoureux, reste déjà très présente dans les centres de données via les bandes de stockage, réputées fiables et économiques pour l’archivage.

Petite anecdote (et oui, ça sent la colle UHU et les années 90) : certains se souviennent encore qu’on rembobinait parfois une cassette… avec un crayon, quand le lecteur “avalait” la bande. Ce clin d’œil n’est pas qu’un décor : c’est justement ce geste-là, ce mécanisme-là, que la Cassette ADN détourne au profit d’une densité de stockage vertigineuse. Et à la fin de cette histoire, une question reste suspendue : comment on retrouve un fichier précis dans une bande remplie de molécules ?

Comment fonctionne une Cassette ADN ?

Le principe de base est simple à dire (moins à fabriquer) : on convertit le numérique en séquences utilisant A, T, C et G, les bases de l’ADN, au lieu des 0 et 1. Les molécules d’ADN sont imprimées sur une bande plastique, puis protégées par une couche d’imidazolate zéolitique décrite comme une “armure cristalline”, destinée à préserver les données sur la durée. Pour rendre l’accès possible, l’équipe imprime aussi des codes-barres sur la bande afin de créer des partitions physiques, un peu comme des dossiers “adressables” sur un support linéaire.

Côté démonstration, le dispositif a été testé avec des images, et l’opération complète d’écriture + lecture est annoncée autour d’une cinquantaine de minutes. Ce n’est pas rapide — et ce n’est pas le but : on parle ici d’archivage, de mémoire longue, pas d’un disque de travail. Et maintenant… le vrai crochet : si c’est lent, pourquoi tout le monde en parle autant ?

Combien peut stocker une Cassette ADN ?

Futura rapporte qu’une cassette avec une bande de 100 mètres pourrait stocker 36 pétaoctets de données, soit l’équivalent de 36 000 disques durs d’un téraoctet, ou encore environ 3 milliards de chansons. Dit autrement : sur un objet qu’on associe encore à “douze titres par face”, la comparaison a quelque chose d’indécent. Attention toutefois : à ce stade, il s’agit d’un prototype utilisant des technologies jugées chères et encombrantes, donc pas question d’un lecteur portable demain matin.

Et même si la densité impressionne, les plus gros centres de données raisonnent déjà en exaoctets (mille fois plus qu’un pétaoctet), ce qui impliquerait des centaines ou des milliers de cassettes pour une sauvegarde complète à très grande échelle. En clair : la Cassette ADN ne remplace pas tout, tout de suite… mais elle ouvre un couloir immense pour le stockage “froid” et l’archivage patrimonial. Reste le point qui fascine vraiment les archivistes : la durée, la tenue dans le temps, le “je débranche et ça tient”.

Du labo au réel (et deux histoires vraies)

En France, Biomemory (issue de travaux CNRS / Sorbonne Université) mise sur l’ADN pour stocker des données durablement, en insistant sur la compacité et la sobriété énergétique. Stéphane Lemaire (CNRS, LCQB) affirme par exemple qu’un nucléotide ne mobiliserait “que 50 atomes pour coder un bit”, là où les systèmes actuels nécessitent “des millions” d’atomes pour coder un bit. Biomemory décrit aussi un procédé d’impression via des imprimantes à jet d’encre industrielles, avec “16 encres ADN” et “4 enzymes”, et un choix de sucre biosourcé plutôt que de produits pétrochimiques.

Deuxième anecdote — celle-ci, franchement, elle marque : Biomemory raconte qu’en 2021, les Archives nationales ont accepté d’encoder sur ADN la Déclaration des droits de l’Homme et du citoyen et la Déclaration des droits de la Femme et de la citoyenne, stockées ensuite dans la même armoire en fer que les originaux. La durée de vie annoncée pour cette version ADN est “garantie de 50 000 ans”, ce qui remet brutalement en perspective la fragilité de nos supports habituels. Et pendant que certains travaillent le support, d’autres s’attaquent au langage : l’EPFL pousse “JPEG DNA”, une norme de compression/codage d’images pensée pour l’ADN, que le comité JPEG viserait à officialiser comme norme internationale dès 2026.

Alors oui, on peut sourire devant l’image d’une cassette du futur. Mais la vraie question, la plus humaine au fond… c’est celle-ci : qu’est-ce qui mérite d’être conservé si longtemps, et pour qui, exactement ?

Comparaison avec d’autres technologies de stockage à froid

FAQ : Cassette ADN

Qu’est-ce qu’une cassette ADN exactement ?

Une cassette ADN est un support physique qui stocke des données numériques sous forme de séquences d’ADN synthétique, imprimées sur une bande plastique (mélange polyester-nylon) puis protégées par une couche cristalline. Le dispositif reprend le principe mécanique de la cassette audio classique, mais remplace la bande magnétique par des brins d’ADN codant l’information en utilisant les quatre bases A, T, C et G au lieu des 0 et 1 du binaire. Des codes-barres imprimés sur la bande permettent d’indexer et de localiser précisément chaque fichier stocké.

Quelle quantité de données peut contenir une cassette ADN ?

Une cassette dotée d’une bande de 100 mètres pourrait théoriquement stocker 36 pétaoctets (ou 362 pétaoctets selon certaines projections), soit l’équivalent de 36 000 disques durs d’un téraoctet ou environ 3 milliards de chansons. Pour comparaison, l’ADN d’une seule cellule humaine peut contenir environ 3,2 gigaoctets d’information, l’équivalent de 6 000 livres ou 1 000 morceaux de musique. Cette densité exceptionnelle repose sur le fait qu’un nucléotide ne mobilise que 50 atomes pour coder un bit, contre des millions d’atomes pour les systèmes actuels.

Combien de temps les données restent-elles accessibles sur une cassette ADN ?

La durée de conservation annoncée dépasse largement celle des supports conventionnels : l’ADN peut rester stable pendant des milliers, voire des dizaines de milliers d’années sans alimentation électrique. Biomemory garantit par exemple une durée de vie de 50 000 ans pour ses supports ADN archivés aux Archives nationales. La couche protectrice d’imidazolate zéolitique appliquée sur la bande protège les molécules contre la dégradation, multipliant cette longévité théorique. L’ADN reste stable dans toutes conditions difficiles, y compris sans réfrigération.

Combien coûte une cassette ADN et quand sera-t-elle disponible ?

À ce stade, la cassette ADN reste un prototype de recherche utilisant des équipements coûteux et encombrants, sans tarification commerciale établie pour le grand public. Les technologies de synthèse et de séquençage d’ADN demeurent onéreuses, ce qui limite l’usage à des applications professionnelles d’archivage patrimonial ou institutionnel. Biomemory prévoyait de lancer son service “Writing as a Service” dès 2025 pour des applications spécifiques, mais l’accès grand public n’est pas envisagé à court terme. Le coût prohibitif et le débit lent constituent actuellement les principaux freins à la commercialisation.

Quelle est la vitesse de lecture et d’écriture d’une cassette ADN ?

Le prototype testé par l’équipe de SUSTech nécessite environ 50 minutes pour effectuer un cycle complet d’écriture et de lecture. Lors d’une première démonstration, seulement 156 kilo-octets ont été écrits, et chaque cycle a pris près d’une heure. Cette lenteur s’explique par la nature des processus biochimiques impliqués : synthèse d’oligonucléotides, encapsulation, séquençage. Ces performances placent clairement la cassette ADN dans le domaine du stockage “à froid” (données rarement consultées) plutôt que du stockage actif. Le temps d’encodage-décodage reste l’un des points faibles majeurs, même si des progrès récents ont été enregistrés.

Quels sont les principaux avantages de la cassette ADN par rapport aux supports classiques ?

La cassette ADN présente trois atouts décisifs pour l’archivage à long terme :

Densité exceptionnelle : un gramme d’ADN peut théoriquement contenir 450 millions de téraoctets, permettant de stocker toutes les données mondiales dans un volume microscopique

Stabilité millénaire : contrairement aux disques durs (durée de vie de 5 ans) ou aux bandes magnétiques (quelques décennies), l’ADN conserve l’information pendant des millénaires sans dégradation

Absence de consommation énergétique : une fois encodées, les données ne nécessitent aucun apport d’énergie pour leur conservation, contrairement aux data centers énergivores

Quelles sont les limites actuelles de cette technologie ?

Trois obstacles majeurs freinent l’adoption massive de la cassette ADN :

Coûts prohibitifs : les équipements de synthèse et de séquençage restent extrêmement onéreux et réservés aux laboratoires spécialisés

Débit de lecture très lent : avec 50 minutes pour lire/écrire quelques images, cette technologie ne convient qu’à l’archivage, pas aux usages quotidiens

Lecture destructive : certains systèmes ne permettent de lire le brin ADN qu’une seule fois, nécessitant des copies multiples pour éviter la perte définitive d’information

Pour quelles applications la cassette ADN est-elle adaptée ?

La cassette ADN vise principalement l’archivage patrimonial et institutionnel de données “froides” rarement consultées. Elle convient particulièrement pour stocker des dossiers médicaux historiques, des documents juridiques, des archives nationales, des œuvres culturelles ou des données scientifiques devant être préservées sur plusieurs siècles. Plus de 70% des données mondiales stockées dans les data centers sont des archives froides, ce qui représente un marché considérable. En revanche, elle ne peut répondre à la demande de stockage actif nécessitant accès rapide et modifications fréquentes.

Existe-t-il déjà des projets concrets utilisant le stockage sur ADN ?

Oui, plusieurs initiatives concrètes ont vu le jour. En 2021, les Archives nationales françaises ont encodé la Déclaration des droits de l’Homme et du citoyen ainsi que la Déclaration des droits de la Femme et de la citoyenne sur ADN via Biomemory, avec une durée de vie garantie de 50 000 ans. La DNA Data Storage Alliance, créée par Microsoft, Western Digital et Twist Bioscience, travaille à standardiser cette technologie. L’EPFL développe la norme JPEG DNA pour optimiser la compression d’images destinées au stockage ADN, avec une officialisation visée pour 2026. Le projet européen OligoArchive a également réuni plusieurs institutions pendant quatre ans pour développer des solutions de compression adaptées.

Sources

https://korben.info/cassette-adn-stockage-donnees-36-petaoctets.html

https://actu.epfl.ch/news/nos-selfies-stockes-dans-un-brin-d-adn

https://fr.linkedin.com/posts/bastienboudot_a-compact-cassette-tape-for-dna-based-data-activity-7404441989691105280-8y2X

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady3406