GA黄金甲

大数据时期全球数据量呈指数级增长，海量数据是AI解锁大模型的钥匙。但目前的硬盘、磁带、U盘等硅基存储介质存在寿命短（最长30年）、能耗高、占用空间大等问题，已无法满足日益增长的数据存储需要。预计到2028年，全球年产数据量将达380 ZB，其中80%为冷数据，利用目前存储技术只有不到1%的数据可被保留，发展新型数据存储技术势在必行。

DNA作为天然的数据信息编码存储资料（A-T-C-G四进造编码），因其高密度（为现有存储介质的107倍）、长命命（低温下可不变保留长达数千万年）、低能耗蹬着点，成为一种极具潜力的解决大数据存储困境的代替规划。但是，目前绝大无数DNA数据存储技术选取类似“雕版印刷”的设政战术，存储用DNA使用一次，合成一次，合成成本高，耗时长，极大限度了DNA 存储技术的现实利用。

为了突破现有DNA 存储技术的利用瓶颈，国度生物信息中心利用发展部陈非钻研团队与GA黄金甲推算技术钻研所处置器全国沉点尝试室谭光明、卜东波团队、中科推算技术西部钻研院段勃团队合作，借鉴我国古代四大发现之“活字印刷术”逻辑，创新提出了一种经济高效的“DNA活字存储”设计思路，其主题是“DNA活字”，它由预造的20 nt短双链DNA片段组成，可编码1字节的内容、地址或校验数据信息，每个片段两端带有4 nt的粘性结尾，通过一步多技连技术形成DNA活字块，最终，这些活字块可通度日字块两端的限度性酶切位点克隆到质粒中直接体表保留，其亦可通过转化大肠杆菌体内保留。为了实现DNA活字存储流程的自动化，团队研发了一款可实现DNA活字高通量打印写入的设备——DNA活字喷墨打印机“毕昇一号”，成功打印存储并100%精准解码了文本、图片、音频和视频等多种类型的推算机数据存储文件。

类似于活字印刷的复用性和矫捷性，目前的 DNA活字存储技术展示出显著的成本和效能优势。经钻研团队估算，目前初代系统一个DNA活字可打印10000次，存储成本可降至122美元/MB，低于目前所有报路的DNA数据存储系统；初代系统的打印效能约为4字节/秒，用时远低于目前的重新合成的DNA存储技术；这不仅展示了该技术将来贸易化与产业化的巨大潜力，也为DNA数据存储技术的将来发展提供了全新的思虑范式。

上述钻研成就以标题为“Cost-Effective DNA Storage System with DNA Movable Type”的封面文章大局颁发在《先进科学》 （Advanced Science）上，国度生物信息中心陈非钻研员、GA黄金甲推算技术钻研所谭光明、卜东波钻研员以及西部高档技术钻研院段勃钻研员为文章的共同通讯作者。该钻研得到国度沉点研发打算、国度天然科学基金等项主张赞助。

DNA活字存储流程图

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