团队分析了当前DNA信息存储面临的主要挑战。信息存储成本高、信息读写速度慢,以及无法高效对接现有信息系统是三大主要限制因素。
根据测算,目前DNA存储写入成本相当于20世纪80年代内存的存储成本,而要达到当前数据存储成本还需要降低7-8个数量级。
“DNA信息存储成本在未来有很大下降的潜力。”韩明哲认为,今后可以从优化合成反应、改良芯片结构、替换廉价耗材、优化试剂分配量等方面着手,大幅降低合成成本。
与此同时,由于信息存储领域市场规模巨大,随着半导体器件、微纳加工在DNA信息存储领域的应用,该领域的巨大投入将对DNA合成技术产生重大影响,DNA合成技术与装备快速迭代升级,也有望使成本快速下降。
DNA信息存储的读取依赖测序技术,与磁、光、电等存储相比,读取速度较慢。目前DNA测序仪的读取速度与硬盘相比,还存在3-4个数量级的差距——现有电、磁存储技术通常每秒可读取几十到几百兆字节数据。此外,DNA存储的标准尚待建立,面临与现有数字存储系统兼容的问题。
“DNA信息存储是一个新兴的、多学科深度交叉融合的研究方向。”元英进认为,DNA存储在未来极有可能成为庞大冷数据存储的主要存储介质。
所谓冷数据,就如同档案馆的历史资料,需要把海量信息保存好,但平时又很少去使用。因为这些数据需要长期存储、耗能又大,而电子存储设备的寿命往往只有十年到几十年,并需要不断更新迭代,难以满足冷数据存储的需要。
DNA存储走向实用化仍面临很多挑战。元英进认为,眼下的突破可能还只是冰山一角,“技术进步需要十年磨一剑的耐心,还需要一点运气。”
中青报·中青网记者 胡春艳 通讯员 赵晖