毕 昆，顾万君，陆祖宏

(生物电子学国家重点实验室(东南大学，生物科学与医学工程学院)，南京 210096)

全球数据信息总量将由2018年的30 ZB增长至2025年的163 ZB, 该趋势将很快超过现有硬盘等存储介质的承受能力。脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid, DNA)数据存储技术开辟了一种新的存储模式, 其发展对于节省存储能源及推进大数据存储发展有着重要作用。利用DNA分子进行信息存取的想法早在60年代就已出现，由于DNA信息的读写较为困难，直到1988年才开始出现利用DNA保存少量信息的实验性工作，信息量极小，缺乏实际应用。随着二代测序技术的发展，出现了真正具有突破性进展的DNA存储工作。2012年，哈佛医学院的Church团队通过在DNA中存储650 KB的数据，第一次以体外存储方式实现了较大数据的DNA存储，实现了DNA存储的实际应用[1]。之后DNA数据存储逐渐成为全球研究的热点，包括哈佛大学、哥伦比亚大学、微软研究院、华盛顿大学和剑桥大学等国内外多家研究机构均展开对DNA存储的研究，并取得一定的进展，但仍有许多难题需要攻克。

DNA是一种天然的信息存储介质，DNA具有存储密度高、存储时间长、损耗率低等特点，在传统存储方式不能满足信息增长的需求时，DNA数据存储技术逐渐成为生物信息领域的研究热点。DNA存储是将数据通过DNA编码算法转换为DNA分子链中不同碱基的序列信息并存储于相应的存储载体，需要时通过特定的DNA解码算法进行读取操作，重新生成原始数据。DNA存储最明显的优势是存储量巨大，1 kg的DNA可以存储全世界所有的信息，同时具有安全性高、存储时间长、保存稳定等优点。……