隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，可以毫不夸張地說，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與安全正在成為整個(gè)社會(huì)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的應(yīng)用則進(jìn)一步大幅提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。

據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2025年，全球?qū)⑸a(chǎn)163ZB的數(shù)據(jù)。在未來，當(dāng)前以硬盤為主的存儲(chǔ)設(shè)備將面臨非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此，研發(fā)高容量、高密度并且能夠承受極端環(huán)境條件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)勢(shì)在必行，而DNA存儲(chǔ)則成為眾多科技公司探索的新方向。

對(duì)大多數(shù)人而言，DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是一項(xiàng)非常神奇的技術(shù)。在自然界，億萬年來，各種生物都是利用DNA攜帶的遺傳信息來保證物種的繁衍生息。早在上世紀(jì)60年代，就有科學(xué)家提出了利用DNA存儲(chǔ)信息的想法。

在計(jì)算機(jī)中，所有數(shù)字都是由0、1構(gòu)成的二進(jìn)制編碼，而DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)則是將0、1數(shù)據(jù)通過一定的編碼方法轉(zhuǎn)換成DNA中的A、T、C、G四種堿基，通過合成含有這些堿基序列的DNA即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)。

與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)相比，DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有存儲(chǔ)密度高、保存時(shí)間長(zhǎng)、易獲取、易維護(hù)、能耗低等特點(diǎn)。

經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的努力，現(xiàn)代生物科技公司正在加速推進(jìn)DNA存儲(chǔ)的開發(fā)與商業(yè)化應(yīng)用。對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，我們正處在一個(gè)新的早期節(jié)點(diǎn)。

1. Catalog

美國(guó)初創(chuàng)公司Catalog成立于2016年，公司通過制作20-30個(gè)堿基對(duì)的DNA片段，并將這些片段用酶縫合起來，通過不同的順序排列，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

今年6月，公司宣布已經(jīng)使用DNA技術(shù)存儲(chǔ)了小說《銀河系漫游指南》和詩歌《未走的路》。

同月，公司獲得了由New Enterprise Associates領(lǐng)投的400萬美元融資，已累計(jì)融資930萬美元。

2. Evonetix

英國(guó)創(chuàng)業(yè)公司Evonetix成立于2015年，致力于開發(fā)能夠在硅陣列上并行合成DNA的技術(shù)。該技術(shù)基于一種新型硅陣列，采用半導(dǎo)體微加工技術(shù)制造，能夠獨(dú)立控制1萬個(gè)小型化反應(yīng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行性，吞吐量非常高，錯(cuò)誤率低于十億分之一。

2018年1月，公司獲得Data Collective和Draper Esprit領(lǐng)投的1230萬美元投資；7月份，又獲得Innovate UK投資的130萬英鎊。目前公司已累計(jì)融資1400萬美元。

3. Molecular Assemblies

美國(guó)公司Molecular Assemblies成立于2013年，公司開發(fā)的酶促DNA合成技術(shù)，能夠?yàn)楣I(yè)合成生物學(xué)、個(gè)性化治療、精確診斷，以及信息存儲(chǔ)、納米技術(shù)等領(lǐng)域的新產(chǎn)品提供動(dòng)力。

公司專有的DNA合成方法旨在提供經(jīng)濟(jì)可靠、可持續(xù)地生產(chǎn)高質(zhì)量、序列特異性的DNA。今年8月份，公司宣布已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用酶DNA進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索。

2017年8月，公司獲得450萬美元融資，目前已累計(jì)融資680萬美元。

4. DNA Script

法國(guó)創(chuàng)業(yè)公司DNA Script成立于2014年，公司專注于使用專有的無模板技術(shù)制造合成DNA。通過快速、經(jīng)濟(jì)和高質(zhì)量的DNA合成技術(shù)，大大加速新療法、可持續(xù)化學(xué)品生產(chǎn)、改良作物以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等新應(yīng)用的開發(fā)。

公司特有的酶促技術(shù)和核苷酸化學(xué)合成平臺(tái)，可以合成更高純度的更長(zhǎng)的DNA序列，使序列的精確性提高500倍，合成速度更快，耗時(shí)縮短50倍。

今年4月，公司獲得Bpifrance和Horizon 2020投資的550萬美元資金，7月份，再次獲得Bpifrance的270萬美元投資，目前已累計(jì)融資2410萬美元。

5. Twist Bioscience

美國(guó)公司Twist Bioscience成立于2013年，公司致力于為醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)化學(xué)品和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域的客戶提供高通量的DNA合成和測(cè)序服務(wù)。

公司開發(fā)的基于半導(dǎo)體合成DNA制造工藝，將反應(yīng)體積減少100萬倍，同時(shí)將產(chǎn)量提高1000倍，從而在單個(gè)硅片上全面合成9600個(gè)基因。

2016年，微軟與Twist Bioscience簽訂協(xié)議訂購了約1000萬條DNA產(chǎn)品，用于測(cè)試DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。

今年4月，公司完成5000萬美元融資，目前已累計(jì)融資2.53億美元。

6. Helixworks Technologies

愛爾蘭創(chuàng)業(yè)公司Helixworks Technologies成立于2015年，公司推出了開源DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)MoSS（Molecular Storage System）。

合成長(zhǎng)片段的DNA是主流DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主要方法之一，但成本相對(duì)較高。據(jù)稱，Helixworks公司的MoSS平臺(tái)具有極高的成本效益，可以將DNA合成成本降至0.005美元/字節(jié)；同時(shí)，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度可以達(dá)到每平方毫米2.5PB字節(jié)。

2017年4月，公司獲得了SOSV的投資。

7. Kilobaser

奧地利公司Kilobaser成立于2013年，公司推出了生產(chǎn)DNA引物的設(shè)備，可以幫助科學(xué)家輕松生成需要的DNA，同時(shí)加快所有基因工程和合成生物學(xué)研究和開發(fā)的基礎(chǔ)生產(chǎn)。

該機(jī)器在一小時(shí)內(nèi)可以生成含有25個(gè)堿基的DNA引物，預(yù)計(jì)在2019年8月開始對(duì)外發(fā)售。

8. Iridia

美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司Iridia成立于2016年，旨在開發(fā)世界上第一個(gè)具有商業(yè)吸引力的基于DNA的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。

通過結(jié)合DNA聚合物合成技術(shù)、電子納米開關(guān)和半導(dǎo)體制造技術(shù)，公司正在開發(fā)一種高度并行的格式，以使納米模塊陣列具有以極高密度存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的潛力。

2018年6月，公司獲得210萬美元投資，累計(jì)融資250萬美元。

9. Synthomics

美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司Synthomics成立于2013年，致力于提供低成本、高質(zhì)量、縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間的寡核苷酸合成解決方案。

公司開發(fā)了一種新型、高效的RNA和DNA合成儀“綠色機(jī)器”，能夠以1536孔格式合成寡核苷酸。該儀器可以將DNA合成成本降低20-100倍，同時(shí)縮短了周轉(zhuǎn)時(shí)間，最大限度地減少了浪費(fèi)，提高了質(zhì)量。

目前公司已累計(jì)融資110萬美元。