本站 3 月 18 日消息，據中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）消息，來自該所等單位的科研人員受我國古代活字印刷術啟發，提出了一種經濟高效的 DNA 活字存儲方法，并成功研發出 DNA 活字噴墨打印機“畢昇一號”。相關研究成果作為封面文章發表于《Advanced Science》雜志。

據介紹，DNA 作為天然的數據信息編碼存儲材料（A-T-C-G 四進制編碼），因其高密度（為現有存儲介質的 107 倍）、長壽命（低溫下可穩定保存長達數千萬年）、低能耗等優點，成為一種極具潛力的解決大數據存儲困境的替代方案。但目前絕大多數 DNA 數據存儲技術采用類似“雕版印刷”的設計策略，合成成本高、耗時長，極大限制了 DNA 存儲技術的實際應用。

為突破現有 DNA 存儲技術的應用瓶頸，國家生物信息中心應用發展部陳非研究團隊與中國科學院計算技術研究所處理器全國重點實驗室譚光明、卜東波團隊、中科計算技術西部研究院段勃團隊合作，借鑒我國古代四大發明之“活字印刷術”邏輯，創新提出了一種經濟高效的“DNA 活字存儲”設計思路。

該設計思路的核心是“DNA 活字”，它由預制的 20 nt 短雙鏈 DNA 片段構成，可編碼 1 字節的內容、地址或校驗數據信息，每個片段兩端帶有 4 nt 的粘性末端，通過一步多級酶連技術形成 DNA 活字塊，最終這些活字塊可通過活字塊兩端的限制性酶切位點克隆到質粒中直接體外保存，其亦可通過轉化大腸桿菌體內保存。

團隊為了實現 DNA 活字存儲流程的自動化，研發了一款可實現 DNA 活字高通量打印寫入的設備 ——DNA 活字噴墨打印機“畢昇一號”，成功打印存儲并 100% 精準解碼文本、圖片、音頻和視頻等多種類型的計算機數據存儲文件。

本站從中國科學院北京基因組研究所獲悉，研究團隊估算目前初代系統一個 DNA 活字可打印 10000 次，存儲成本可降至 122 美元 / MB，低于目前所有報道的 DNA 數據存儲系統；初代系統的打印效率約為 4 字節 / 秒，用時遠低于目前的從頭合成的 DNA 存儲技術。相關成果論文鏈接如下：

//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202411354