通信技术|一个咖啡杯装下全世界的数据 DNA存储芯片神奇在哪？( 四 )
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▲ 刘宏团队基于电化学 DNA 合成与测序的 DNA 数据存储系统流程图（图片来源为东南大学官网）
11 月 24 日，微软研究院与华盛顿大学分子信息系统实验室（MISL）合作在 DNA 存储上取得突破的论文发表于 Science Advances 上，该研究小组公布首个纳米级 DNA 存储写入器，DNA 芯片上的分子控制器和 DNA 写入配有 PCIe 接口，可以一次性构建四股合成 DNA，产生包含 100 个碱基的 DNA 链 。
微软研究院称，更长的 DNA 链会容易出现错误，但随着硬件的发展，这都会得到改进 。该项实验证明了 DNA 螺旋结构扩大存储规模的可能性 。
今年 11 月 29 日，伊利诺伊州西北大学合成生物学中心提出了将信息记录到 DNA 的新方法发布于《基因组学研究（Technology Networks）》期刊中，在编码环节他们试图通过 DNA 本身具有的能力来创建一种新的数据存储解决方案 。
在实验过程中，他们使用一种新的酶促系统来合成 DNA，将快速变化的环境信号直接记录到 DNA 序列中 。西北大学工程学教授 Keith EJ Tyo 称，通过直接控制合成 DNA 的酶，可以实现提前表达和连续存储信息 。
为了使 DNA 数据存储在扩大存储规模的同时能降低成本，12 月 1 日，佐治亚理工学院（GTRI）高级研究科学家尼古拉斯?吉斯（Nicholas Guise）在接受外媒英国广播公司（BBC）采访时说：“我们新芯片上的功能密度大约比当前的商业设备高出 100 倍 。”
他们设计的芯片可以以极低的成本，通过超密集格式使 DNA 链实现增长，获得大规格的存储容量 。这个微芯片配备了 10 组几百纳米深的“微孔”，使得 DNA 分子在这中间平行生长，最终在芯片上积压了数百万个 DNA 序列 。相比于传统的合成 DNA 制造过程，这种方法采用电化学局部激活合成，成本更加低廉 。
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▲ 佐治亚理工学院（GTRI）研究小组实验编码解码过程（图片来源为论文插图）
03. 合成 2MB 需要 7000 美元 读取需要 2000 美元
不断的研究表明，DNA 存储技术将成为跨时代的存储方式 。但从上世纪 50 年代提出至今，其发展一直没有重大的实质性进展 。微软研究院作为 DNA 数据存储的早期入局者，2015 年开始进行相关研究，直到 2019 年才有研发进展，他们展示了一个全自动系统来编码和解码 DNA 中的数据信息 。
DNA 存储芯片能够实现高密度、长时间的存储特性，但目前该项技术还不能广泛运用于计算机领域，目前主要针对一些不常用但需要保存的内容 。DNA 存储芯片无法商业化，大概有以下几点原因 。
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