海量數據是構建人工智能大模型的基礎，目前全球數據量呈指數級增長。硬盤、磁帶、U盤等硅基存儲介質，存在壽命短、能耗高、佔用空間大等問題，無法滿足日益增長的數據存儲需求。怎麼辦？這就要發展新型數據存儲技術。

　　DNA是天然的數據信息編碼存儲材料。它的密度高，是現有存儲介質的107倍﹔壽命長，低溫下可穩定保存數千萬年﹔能耗低，是解決大數據存儲困境的“優解”。

　　目前，絕大多數DNA存儲技術採用類似“雕版印刷”的設計策略，主要思路是“讀”（直接測序）和“寫”（依序合成）。具體而言，是根據一定的編碼映射原則，將0—1二進制計算機數據文件編碼轉換為A—T—C—G四進制DNA編碼，並進一步合成寫入DNA，進行存儲﹔當需要時，這些存儲數據的DNA“文件夾”可以利用高通量測序等手段解碼。不過，如同“雕版印刷”的使用，這種DNA存儲是一次性的，使用一次、合成一次，成本高、時間長。

　　受我國古代“活字印刷術”啟發，科研人員提出“DNA活字存儲”設計思路。“DNA活字”由預制的DNA片段構成，可編碼1字節的信息。根據需要打印的文件內容，我們可以自由調用“DNA活字”，按需組合，再通過一步多級連接形成“DNA活字塊”，最終構成完整的DNA存儲文件。

　　打印過程如何實現呢？科研人員開發了“DNA活字”噴墨打印及印刷一體機“畢昇一號”，實現“DNA活字”存儲流程的自動化。“畢昇一號”裝配了數百個預制的“DNA活字”溶液，可根據排版打印的文件需求，按照電腦程序指令自動選擇所需的“活字”，並全自動組裝連接成“DNA活字塊”。

　　“DNA活字存儲”擁有類似於活字印刷的復用性和靈活性，展現出明顯的成本和效率優勢。科研人員測算，“畢昇一號”裝配的一個“DNA活字”可打印1萬次，存儲成本大幅降低。借助古人的智慧和現代科研人員的努力，“DNA活字存儲”也將為大數據時代的海量存儲需求提供一種新的解決思路。

　　（作者為中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）研究員）

　　《 人民日報 》（ 2025年06月07日 06 版）

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