编者按：我们人体的所有信息都由DNA编码组成。你可曾想过，DNA能够像U盘一样存储信息？美国《科学》杂志近日发布的一项研究显示，一克DNA的储存容量相当于约20万台电脑！具体容量约为200 PB（20万兆）。这是因为DNA具有密度大、稳固耐用的特点。专家指出，当今时代信息爆炸，只要解决了成本问题，那么DNA储存技术的市场空间将无可限量。

　　DNA存储技术：并非首创

　　其实DNA储存技术早已有人在做了。2012年，哈佛大学研究人员用DNA储存了一本五万字的图书。欧洲生物信息研究所（European Bioinformatics Institute ）也在DNA储存了莎士比亚的十四行诗以及马丁·路德·金的演讲《我有一个梦想》的录音带。

　　突破性进展：存储效率大幅提升

　　尽管不是首创，但是，这项DNA存储技术目前迎来了重大突破。研究员Erlich是该研究报告的作者之一，他表示：这是因为运用了一种编码技术，能让DNA存储效率提升60%，还能有效减小DNA存储过程中的出错率。他在美国哥伦比亚大学担任计算机科学系教授，同时也是纽约基因组中心（New York Genome Center）的核心成员。

　　“把数据输入DNA只需要不到一秒钟。DNA说白了只不过是四种核苷酸（nucleotides）排列组合的结果。我们只需要把这些核苷酸和数据一一对应。”

　　研究员Erlich说，一旦掌握了编码方法，或者找到了符合编排或数据输入要求的DNA，那接下来的工作就很轻松了。这是因为，可以由企业来负责DNA的实际制造过程。

　　独特魅力

　　“这么做，是为了激发人们的想象力吗？没错！就是想让人们感受到科学有趣的一面！”

　　DNA具有密度大、稳定性高的优势，因此DNA储存技术仍然比新兴的同类技术更让科学家着迷。研究员Kosuri说：“DNA储存技术所涉及的难度，相当于把单个原子放在一个物体表面。” 他指的是IBM公司，该公司曾在1989成功用35个氙原子拼出了“IBM”的字样。

　　他说：“排列原子也不是不可能的事，但必须要运用极高的成像技术，在接近于绝对零度的真空状态下才能完成。这就涉及到核心技术了。相比之下，我们的DNA技术要比它更实用，虽然在存储方面肯定没有软盘或U盘那么实用。”

　　DNA还可以储存3D影像。虽然全息存储（holography memory）和赛道储存（racetrack memory ）技术也可以做到，atv，但是研究员Kosuri说，DNA技术能储存的密度比它们要高得多。

　　克服技术难点

　　但是，DNA的合成过程是非常艰辛的。研究员Kosuri表示：“难就难在，DNA合成过程中，约有5%的时间，会损失掉随机合成的一个DNA。而且，不仅合成困难，就连读取DNA也是一个问题。如果有一种编码技术能够避免这种损失，那么DNA存储技术就会变得简单得多，也利索得多。”

　　美国《科学》杂志发布的这项研究，的确实现了这种编码技术。研究员Kosuri表示，这项技术可以让DNA合成过程中出现的失误容易让人接受。这要归功于一种特殊的编码技术，而用这项技术传送数字信息，通常能够适应连接中断的情况发生，比如在智能手机上播放Youtube视频。Erlich表示，这就意味着，这种编码技术能够处理那些比研究中使用的DNA质量低得多的DNA。

　　研究员Kosuri没有参与该项研究，但他是上述2012年哈佛大学研究报告的第一作者，如今是加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）的一名生物化学教授。

　　苏黎世联邦理工学院化学工程师Grass也参与了这项研究，他表示，研究团队成功地在DNA中存储并且恢复了一个操作系统，是个“优雅的成就”。他还说：“我每天都在‘使用’DNA，所以我明白这项工程必须要万无一失。” Erlich表示，他们是故意把那个操作系统放进DNA的。”如果不把文件完美地恢复，那么就可能会损毁某些内容。但我们就是要证明我们不怕把这种可能会损毁的内容放进DNA。”

　　Kosuri也同意这种方法十分高效：“我认为他们采用了正确的实验测试算法。他们选对了算法，而且看起来很奏效。”

　　成本巨大

　　在化学工程师Grass看来，直播，合成DNA的成本比编排DNA的成本还要大。他说：“虽然编排DNA的成本太高，无法实际应用，不过现在有了纳米微孔 (nanopore) 插入计算机进行DNA编排的技术，所以它的成本越来越小了。但是，合成DNA的成本仍然十分之高。”