AI导读：

随着数据量指数级增长，传统硅基存储介质已无法满足需求。DNA以其高密度、长寿命、低能耗成为解决大数据存储困境的“优解”。科研人员受活字印刷术启发，提出“DNA活字存储”设计思路，并开发了“毕昇一号”一体机，实现存储流程自动化，大幅降低存储成本。

　　海量数据作为构建人工智能大模型的基础，目前正以指数级速度增长。然而，传统的硅基存储介质，如硬盘、磁带、U盘等，由于寿命短、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求。因此，发展新型数据存储技术迫在眉睫。

　　DNA作为一种天然的数据信息编码存储材料，具有极高的密度，是现有存储介质的107倍；同时，其寿命长，在低温下可稳定保存数千万年；此外，DNA的能耗低，无疑是解决大数据存储困境的“优解”。

　　目前，尽管大多数DNA存储技术采用类似“雕版印刷”的设计策略，通过“读”（直接测序）和“写”（依序合成）的方式，将二进制计算机数据文件转换为四进制DNA编码进行存储，但这种方式成本高、时间长，且为一次性使用。

　　受我国古代“活字印刷术”启发，科研人员创新性地提出了“DNA活字存储”设计思路。这种存储方式利用预制的DNA片段构成“DNA活字”，每个活字可编码1字节的信息。根据需要，科研人员可以自由调用这些“DNA活字”，按需组合，再通过一步多级连接形成“DNA活字块”，最终构成完整的DNA存储文件。

　　为实现这一打印过程，科研人员成功开发了“DNA活字”喷墨打印及印刷一体机“毕昇一号”，实现了“DNA活字”存储流程的自动化。该设备装配了数百个预制的“DNA活字”溶液，可根据排版打印的文件需求，按照电脑程序指令自动选择所需的“活字”，并全自动组装连接成“DNA活字块”。

　　“DNA活字存储”技术凭借其复用性和灵活性，展现出显著的成本和效率优势。据科研人员测算，“毕昇一号”装配的一个“DNA活字”可打印1万次，大幅降低存储成本。这一技术的出现，无疑为大数据时代的海量存储需求提供了新的解决思路。

　　（作者为中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）研究员）

（文章来源：人民日报）

关键词：数据存储，DNA存储，大数据，毕昇一号