為什麼需要研發DNA存儲技術？國家數據局發布的《全國數據資源調查報告（2024年）》顯示，2024年全國數據生產總量達41.06澤字節（ZB），同比增長25%。面對數據量的爆炸式增長，傳統存儲方式面臨容量有限、維護成本高、設備壽命短等諸多挑戰，尋找新一代存儲介質迫在眉睫。2022年，我國“十四五”規劃將DNA存儲列為與新一代移動通信技術、量子信息、第三代半導體等並列的新興技術。當前，作為未來產業的前沿方向之一，DNA存儲已形成以核心城市為引領、產學研聯動的多區域發展格局，北京、上海、天津、深圳等多地均有所布局。以北京市為例，今年北京將在未來信息、未來健康等六大領域持續發力，推動未來產業發展全面提速，其中包括DNA存儲等前沿方向。
何時能用上DNA存儲？業內專家告訴記者，DNA存儲的產業化落地道阻且長。“當前，DNA存儲還面臨存得貴、讀得慢等痛點。”張成表示，一是成本高昂，目前合成2MB的DNA數據需要約7000美元，讀取數據需要約2000美元，如果以DNA形式存儲1GB大小的電影，大約需要花費358萬美元；二是讀寫速度太慢，以目前的技術，在合成DNA時每添加一個碱基都需要多個操作環節，尚無法滿足日常簡單的實時數據存儲需求；三是讀取環節準確率不高，例如寫入過程可能出現不正確的修飾等錯誤，讀取時也可能因測序誤差導致還原數據不準確等狀況。
正因如此，科研人員正在加快底層核心技術突破，研發新型DNA存儲技術，以期推動DNA存儲產業化。例如，2024年北大DNA存儲團隊提出的並行寫入策略DNA存儲方法，並不依賴於傳統的“從頭合成”寫入路線原理，而是利用甲基修飾比特編碼信息，將信息並行地打印在DNA分子之上。相關技術不僅為實現快速、低成本的大規模分子數據存儲奠定了基礎，還為未來DNA存儲的發展提供了全新思路。
“DNA存儲要實現商業化應用，還需在底層技術層面進一步取得突破，從而在降低成本、提高速度、提升準確率等多個方面取得跨越進展。”張成表示。 |
