从甲骨到竹简，从纸张到光盘，
从闪存到云存储……
时代向前发展，
关于信息与数据的存储方式
也在发生着深刻变化。
▲西研院组织攻关团队对毕昇一号DNA活字打印机样机进行技术试验。聚焦关键核心技术攻关，明月湖科研院所中科计算技术西部研究院（下称西研院）与中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）、中国科学院计算技术研究所等单位合作，历时3年完成，以活字印刷原理，创造性地推出了新颖、经济高效的“DNA活字存储”系统，西研院负责研制出“DNA活字打印机”的样机，可以降低存储系统的使用成本，相关技术达到世界先进水平。
面对全球数据的指数级增长，
经多年探索，
科学家提出了DNA存储技术，
DNA现已成为备受瞩目的存储介质，
为保存海量数据提供了
一种前景广阔的解决方案。
DNA具有超高存储密度，仅1克DNA就足以存储1000万小时高清视频数据；1公斤DNA，便可以装下全世界数据。
不过，现有的大多数DNA存储方法与传统的雕版印刷类似，需要为每个单独的数据文件进行成本高昂的化学合成，采用的是一种连续的、一次性使用的合成方法。
为了克服技术瓶颈和限制，联合项目团队从活字印刷术中汲取灵感，推出了一种新颖、经济高效的DNA活字存储系统。
DNA活字存储系统
该系统利用预制的DNA活字短双链，编码特定的有效载荷、地址、校验和数据，这些DNA活字被酶连接／组装成内聚序列，称为“DNA活字块”。
通过DNA活字打印机，把存储过程完全自动化，从选活字到喷活字，再到DNA片段连接、编解码、BioRAID校验纠错等，诸多步骤全自动化完成。这一创新避免了从头合成整个DNA序列编码文件的需要，将DNA活字存储成本降至122美元每兆字节，具有成本和效率优势。
▲西研院专家查看试验情况。江小妹了解到，西研院于2020年开始参与“DNA活字存储”项目研发，主要承担“毕昇一号”DNA活字存储喷墨打印机原型机的设计研制与后续实验工作。
其中，2021年4月，该院首次基于DNA活字存储方案进行了全自动DNA存储联调试验，苏轼的《水调歌头·明月几时有》的第一句话被存入了DNA中，并在随后对存储的文件内容进行了测序读取。经验证，所有存储数据均能够正确读取，成功实现了全自动DNA存储这一过程。该方案是当时国际上首次提出并成功实施。
目前，西研院围绕“毕昇一号”DNA活字存储喷墨打印机已经申请8个发明，2个实用新型专利。后续该院将对设备进行完善升级，力争早日向市场推出成本最低的DNA存储技术平台。
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