数字化信息的存储

现代存储技术已经无法满足字节的海啸式增长，人们试图寻找到一个更加有效的方法，能够简单、高效的储存海量数据。科学家们提出了一种解决方案，那就是利用DNA作为信息存储介质。随着DNA测序和合成技术的不断提高，把信息存储到DNA中已经不再是遥不可及的梦想。相比于现有的存储设备，DNA存储技术具有存储量大和稳定性好的显著优势，1克的DNA可以存储700TB数据，DNA中的信息可以长久保存，不会轻易丢失；此外，DNA存储不依赖电源，不需要维护，环保又便捷。近年来，DNA数据存储技术飞速发展。在2013年，欧洲科学家们首次将《我有一个梦想》演讲的mp3文件存储到DNA中；2017年，微软宣布计划耗时三年研发出测试版的“微缩型DNA生物存储器”，旨在存储全世界的电影、视频录像、照片和有价值的文档。

DNA存储技术的广泛应用，离不开快速、准确、低成本的DNA测序（“读”）与合成（“写”）服务。随着测序成本以类似摩尔定律的轨迹呈现指数下降，基因的读取已不再是DNA数据存储的瓶颈，但是如何准确地写入数据仍然是实现DNA存储的主要障碍。研究者主要面临两个困难：目前所广泛应用的第二代DNA合成技术的通量和成本，远远不能满足DNA数据存储的需求；此外，由数字信息转化成DNA信息仍面临很大的挑战，其中很关键的一点是提高大量字符被编码进DNA的准确性。