为什么需要研发DNA存储技术？国家数据局发布的《全国数据资源调查报告（2024年）》显示，2024年全国数据生产总量达41.06泽字节（ZB），同比增长25%。面对数据量的爆炸式增长，传统存储方式面临容量有限、维护成本高、设备寿命短等诸多挑战，寻找新一代存储介质迫在眉睫。2022年，我国“十四五”规划将DNA存储列为与新一代移动通信技术、量子信息、第三代半导体等并列的新兴技术。当前，作为未来产业的前沿方向之一，DNA存储已形成以核心城市为引领、产学研联动的多区域发展格局，北京、上海、天津、深圳等多地均有所布局。以北京市为例，今年北京将在未来信息、未来健康等六大领域持续发力，推动未来产业发展全面提速，其中包括DNA存储等前沿方向。
何时能用上DNA存储？业内专家告诉记者，DNA存储的产业化落地道阻且长。“当前，DNA存储还面临存得贵、读得慢等痛点。”张成表示，一是成本高昂，目前合成2MB的DNA数据需要约7000美元，读取数据需要约2000美元，如果以DNA形式存储1GB大小的电影，大约需要花费358万美元；二是读写速度太慢，以目前的技术，在合成DNA时每添加一个碱基都需要多个操作环节，尚无法满足日常简单的实时数据存储需求；三是读取环节准确率不高，例如写入过程可能出现不正确的修饰等错误，读取时也可能因测序误差导致还原数据不准确等状况。
正因如此，科研人员正在加快底层核心技术突破，研发新型DNA存储技术，以期推动DNA存储产业化。例如，2024年北大DNA存储团队提出的并行写入策略DNA存储方法，并不依赖于传统的“从头合成”写入路线原理，而是利用甲基修饰比特编码信息，将信息并行地打印在DNA分子之上。相关技术不仅为实现快速、低成本的大规模分子数据存储奠定了基础，还为未来DNA存储的发展提供了全新思路。
“DNA存储要实现商业化应用，还需在底层技术层面进一步取得突破，从而在降低成本、提高速度、提升准确率等多个方面取得跨越进展。”张成表示。 |
