如何推进DNA存储的开发与商业化应用？

随着数字化时代的到来，可以毫不夸张地说，数据存储与安全正在成为整个社会正常运行的基础。同时，物联网、人工智能、虚拟现实、自动驾驶等新技术的应用则进一步大幅提升了数据存储要求。

据IDC预测，到2025年，全球将生产163ZB的数据。在未来，当前以硬盘为主的存储设备将面临非常严峻的挑战，因此，研发高容量、高密度并且能够承受极端环境条件的数据存储介质势在必行，而DNA存储则成为众多科技公司探索的新方向。

对大多数人而言，DNA数据存储是一项非常神奇的技术。在自然界，亿万年来，各种生物都是利用DNA携带的遗传信息来保证物种的繁衍生息。早在上世纪60年代，就有科学家提出了利用DNA存储信息的想法。

在计算机中，所有数字都是由0、1构成的二进制编码，而DNA数据存储技术则是将0、1数据通过一定的编码方法转换成DNA中的A、T、C、G四种碱基，通过合成含有这些碱基序列的DNA即可实现数据信息存储。

与传统的存储介质相比，DNA数据存储具有存储密度高、保存时间长、易获取、易维护、能耗低等特点。

经过半个多世纪的努力，现代生物科技公司正在加速推进DNA存储的开发与商业化应用。对于数据存储，我们正处在一个新的早期节点。

1. Catalog

美国初创公司Catalog成立于2016年，公司通过制作20-30个碱基对的DNA片段，并将这些片段用酶缝合起来，通过不同的顺序排列，实现数据存储。

今年6月，公司宣布已经使用DNA技术存储了小说《银河系漫游指南》和诗歌《未走的路》。

同月，公司获得了由New Enterprise Associates领投的400万美元融资，已累计融资930万美元。

2. Evonetix

英国创业公司Evonetix成立于2015年，致力于开发能够在硅阵列上并行合成DNA的技术。该技术基于一种新型硅阵列，采用半导体微加工技术制造，能够独立控制1万个小型化反应点，实现大规模并行性，吞吐量非常高，错误率低于十亿分之一。

2018年1月，公司获得Data Collective和Draper Esprit领投的1230万美元投资；7月份，又获得Innovate UK投资的130万英镑。目前公司已累计融资1400万美元。

3. Molecular Assemblies

美国公司Molecular Assemblies成立于2013年，公司开发的酶促DNA合成技术，能够为工业合成生物学、个性化治疗、精确诊断，以及信息存储、纳米技术等领域的新产品提供动力。

公司专有的DNA合成方法旨在提供经济可靠、可持续地生产高质量、序列特异性的DNA。今年8月份，公司宣布已经实现利用酶DNA进行数据的存储和检索。

2017年8月，公司获得450万美元融资，目前已累计融资680万美元。

4. DNA Script

法国创业公司DNA Script成立于2014年，公司专注于使用专有的无模板技术制造合成DNA。通过快速、经济和高质量的DNA合成技术，大大加速新疗法、可持续化学品生产、改良作物以及数据存储等新应用的开发。

公司特有的酶促技术和核苷酸化学合成平台，可以合成更高纯度的更长的DNA序列，使序列的精确性提高500倍，合成速度更快，耗时缩短50倍。

今年4月，公司获得Bpifrance和Horizon 2020投资的550万美元资金，7月份，再次获得Bpifrance的270万美元投资，目前已累计融资2410万美元。

5. Twist Bioscience

美国公司Twist Bioscience成立于2013年，公司致力于为医疗、农业、工业化学品和数据存储等领域的客户提供高通量的DNA合成和测序服务。

公司开发的基于半导体合成DNA制造工艺，将反应体积减少100万倍，同时将产量提高1000倍，从而在单个硅片上全面合成9600个基因。

2016年，微软与Twist Bioscience签订协议订购了约1000万条DNA产品，用于测试DNA数据存储能力。

今年4月，公司完成5000万美元融资，目前已累计融资2.53亿美元。

6. Helixworks Technologies

爱尔兰创业公司Helixworks Technologies成立于2015年，公司推出了开源DNA数据存储平台MoSS（Molecular Storage System）。

合成长片段的DNA是主流DNA数据存储的主要方法之一，但成本相对较高。据称，Helixworks公司的MoSS平台具有极高的成本效益，可以将DNA合成成本降至0.005美元/字节；同时，其数据存储密度可以达到每平方毫米2.5PB字节。

2017年4月，公司获得了SOSV的投资。

7. Kilobaser

奥地利公司Kilobaser成立于2013年，公司推出了生产DNA引物的设备，可以帮助科学家轻松生成需要的DNA，同时加快所有基因工程和合成生物学研究和开发的基础生产。

该机器在一小时内可以生成含有25个碱基的DNA引物，预计在2019年8月开始对外发售。

8. Iridia

美国创业公司Iridia成立于2016年，旨在开发世界上第一个具有商业吸引力的基于DNA的数据存储解决方案。

通过结合DNA聚合物合成技术、电子纳米开关和半导体制造技术，公司正在开发一种高度并行的格式，以使纳米模块阵列具有以极高密度存储数据的潜力。

2018年6月，公司获得210万美元投资，累计融资250万美元。

9. Synthomics

美国创业公司Synthomics成立于2013年，致力于提供低成本、高质量、缩短周转时间的寡核苷酸合成解决方案。

公司开发了一种新型、高效的RNA和DNA合成仪“绿色机器”，能够以1536孔格式合成寡核苷酸。该仪器可以将DNA合成成本降低20-100倍，同时缩短了周转时间，最大限度地减少了浪费，提高了质量。

目前公司已累计融资110万美元。