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。