本年头，一家法国初创公司Biomemory告示推出DNA数据存储卡——这张信用卡大小售价高达1000欧元的DNA存储卡仅领有1KB的容量，每张卡的最夭折命为150年。这是DNA数据存储家具初度向公众开售。该公司示意，下一步将扩开放拓的容量【CND-139】噂の大道芸舞踏家 金粉ショウダンサー 吉川なお2015-06-27キャンディ&$キャンディ119分钟，以容纳家庭相片、文档和音视频文献，并策画将存储期间延伸到1000年，最终延伸到10000年。

从石头刻字，到纸张记录，再到如今的硬盘、光盘、USB存储数据，每次新的存储形势的出现都给社会带来深远变革。下一个深远改变咱们生计的存储介质会是什么呢？最有可能的即是DNA存储时间，这种寿命更长、容量更大、体积更小、能耗更低的介质恰是今天科学家们正在探索的数据存储新形势。

漫画：冯大好意思

典籍电影皆备存进DNA

DNA存储的见识最早在上世纪60年代提议来，前苏联科学家哈伊尔·萨米奥维奇·纽曼果敢遐想用DNA手脚数据存储载体。在很长一段期间里，DNA存储只然则一个前沿的科学遐想。

跟着测序时间和DNA合成时间的问世，DNA存储由虚幻照进践诺。

2012年，哈佛大学遗传学家乔治·丘奇将我方编写的典籍《再生》得手存进DNA中。该书有53426个单词和11个JPG图像，这些电子数据剪辑成DNA姿首导入大肠杆菌体内，并通过大肠杆菌养殖获得了700亿份复成品。乔治·丘奇笑称，“这应该是出书史上的最高记载了。”

2017年，乔治·丘奇团队更是得手地将宇宙上第一部电影《奔走的马》存储到了大肠杆菌的DNA中。天然基因被修改，这种细菌仍然“兴奋成长”和养殖。盘问团队发现，在细菌的每一代后代中，存储在基因中的电影都“圆善如初”。这个收敛代表了DNA信息存储时间的一个迫切冲破。

怎样将图片和电影的电子数据存进DNA，又怎样从DNA中读取数据？深圳华大人命科学盘问院副盘问员王雯博士示意：“DNA有4种碱基（A、T、C、G），从本色上来说，DNA是一个四进制的存储介质，咱们不错将0、1的二进制姿首的信息调养成四进制的ATCG序列，通过DNA合成时间合成肆意的序列，完了数据存储。”

这些DNA分子不错通过溶液、干粉、纳米微球等姿首进行存储，还不错将DNA植入到一些形态生物的细胞里（如大肠杆菌、酵母等），只需对这些生物体一直进行培养传代，便可将DNA数据一直保存下去。存储完了后，可通过高通量测序时间读取数据，再笔据存储使用的编码形势，进行反推解码，恢还原始信息。

DNA是个“超等硬盘”

为什么科学家要盘问DNA存储？王雯觉得，高密度、长久保留、狂暴耗，是数据存储的改日趋势。在此配景下，DNA因其较高的存储密度和自若的性质，成为了处分问题的更优解。

数字信息存储濒临三个繁难：存储硬件的容量、大小和寿命。

当前，大多量硬盘的寿命一般在5年控制，闪存盘的寿命接近10年。硬盘发展几十年，天然体积越来越小而容量越来越大，但手脚硅基存储介质照旧靠近极限。当前阛阓上一块主流硬盘容量为2TB，省略能存储几百部高清电影，但在这个信息大爆炸的时期则是杯水救薪，远远不行随和需求。比如一个存储量为10亿GB的大型数据中心，占地可达数个足球场，能耗庞杂，建筑和贯注资本高达10亿好意思元。

DNA不错说是坐拥数十亿年训诫的资深“前辈”。王雯示意，相较于现存的U盘、硬盘、磁带等介质，DNA具备无法相比的上风：

超高的信息密度——盘问指出，1克DNA表面上不错存储455EB数据，止境于数千万个1TB迁移硬盘的大小，1千克的DNA可存储人人所罕有据；

超长的待机期间——DNA手脚相对自若的分子，其半衰期长达521年，只需把它放入雪柜便可长久保存；

超强的生物兼容性——DNA手脚绝大多量生物遗传信息的载体，相对无机物、金属等存储介质而言，具有更强的生物兼容性。

此外，DNA无处不在，哥要射生物体内均含有遗传物资。咱们躯壳里小到一个细胞就存有了全套遗传密码。

王雯示意，咱们正处于前所未有的信息大爆炸时期，据估算，2025年人人每天将产生491EB数据，止境于逐日制造出2亿张DVD光盘。当今数据产生的速率，远远要朝上咱们分娩这些存储介质的速率，是以必须要有新的介质来处分这个繁难。而DNA即是这个新的介质。

DNA存储时间具有跨时期的意旨，微软、拓唯念念特、因好意思纳、西部数据等巨头企业皆集50余家组织机构缔造DNA数据存储产业定约，以促进DNA存储时间融入旧例数据存储体系。此外，以好意思国Catalog、Iridia、MolecularAssemblies，以及法国DNAScript等为代表的许多初创企业出当今DNA存储赛说念上，开发底层枢纽时间股东DNA生意化落地。

中国方面，2021年，加速发展DNA存储时间也被写入了我国第十四个五年策画和《2035年出路目的摘录》，成为国度“生物时间+信息时间交融”的策略目的之一。

比年来，国内的北京大学、天津大学、哈尔滨工业大学、东南大学、清华大学、华大人命科学盘问院、中国科学院深圳先进时间盘问院等机构都开展了相干盘问。华大在探索DNA信息存储的同期，也在DNA合成、DNA测序的装备与时间自主研发说念路上合手续深耕。华开放发了高密度、高自若性的DNA存储比特-碱基编解码行为“阴阳码”，自主研发了MPS高通量DNA合成时间和DNBSEQ高通量测序时间，并树立了国内首套GB级DNA存储读写一体化系统，完了了DNA存储的全历程时间闭环。

2022年，中国科学院院士、天津大学副校长元英进教养团队欺诈DNA信息存储时间完了了东说念主类文化遗产的长久保存——将敦煌盘问院提供的10幅精选敦煌壁画存入DNA中。实验考证，通过DNA存储改动算法，壁画信息可在实验室常温下可靠保存朝上千年，或9.4℃下保存2万年，让这些罕罕有据得以“存活”千万年。

DNA取代硬盘还要多久？

当前DNA存储时间的落地还存在一些时间繁难，巨匠示意，在DNA存储的合成过程中，数据输入和读取的效力仍不高，耗尽的期间较长、资本较高。

王雯示意，DNA手脚存储介质，也有显耀的缺点，即是其资本太高。比如，欧洲分子生物学实验室的实验用度高得惊东说念主：每1兆字节的存储用度为12400好意思元，外加测序解读220好意思元。这是旧例磁带存写用度的100多万倍。

王雯觉得，约束提高存储效力可在一定进度上裁汰存储资本，DNA数据还要处分几方面繁难：

一是DNA数据存储效力。这取决于DNA数据存储荆棘游的枢纽时间，包括数据写入方面，需进行合成时间合成装备的更新和迭代，提高准确性；数据读取方面，需进行测序效力、测序通量的培育，改善作假率，裁汰资本。

二是DNA数据存储尺度化。当前DNA存储莫得合股尺度，DNA存储要进行大范围的应用，势必要有一个尺度化的过程，制定这些应用的尺度是相配迫切的问题。

三是DNA存储数据安全。DNA具有生物本性，东说念主工合成序列对环境是否无益需要评估。其次，存储数据的可靠性和诡秘保护也需要眷注，可能需要开发关于DNA数据的一些加密形势。此外，怎样通过设计来留心非授权的复制及坏心点窜也至关迫切。

王雯示意，在处分如上问题的基础上，DNA数据存储具备高可合手续性、存储密度更高、占地空间更小等特色，在冷数据的存储场景中将会起到相配迫切的作用，尤其是对往泛泛考查的历史性数据的存储，举例影像、图片等大数据。

DNA信息存储是一个新兴的、多学科深度交叉交融的盘问主张。想要将DNA存储时间商用，还需要多规模的盘问团队共同攻关。业内开阔觉得，DNA存储时间仍有很长一段路要走，才智慢慢与现存硅基存储时盘曲轨，成为大范围数据长效自若存储的主要力量，并进一步完了地外数据库、生物计较等时间。

（作家：深圳特区报记者闻坤）【CND-139】噂の大道芸舞踏家 金粉ショウダンサー 吉川なお2015-06-27キャンディ&$キャンディ119分钟