隨著生物計算機技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新型存儲媒介進入我們的視線之中。2007年就有日本科學家成功使用細菌DNA儲存數(shù)據(jù)，可保存千年；我們之前也向大家介紹過 螃蟹計算機 和 用細菌制造硬盤 ，其理念都頗具科幻感。近日，哈佛大學威斯研究所（Harvard`s Wyss Institute）的生物工程師和遺傳學家成功開發(fā)了一項新技術(shù)，可以將約700TB的數(shù)據(jù)儲存進1克DNA之中，將之前使用DNA存儲數(shù)據(jù)容量的紀錄提高了1000倍。
這個由喬治·切齊(George Church)和瑟里拉姆·庫蘇里(Sriram Kosuri)領(lǐng)導的團隊把我們的DNA完全當做了數(shù)字硬盤，他們合成了一個可存儲96比特數(shù)據(jù)的DNA鏈，具體存儲方法是為腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶分別賦予二進制值（胸腺嘧啶和鳥嘌呤=1，腺嘌呤和胞嘧啶=0），隨后通過微流體芯片對基因序列進行合成，從而使該序列的位置與相關(guān)數(shù)據(jù)集相匹配。當需要對數(shù)據(jù)進行讀取時，只需再將基因序列還原為二進制即可。為了方便讀取數(shù)據(jù)，研究人員還在每一個DNA片斷的頭部加入了19比特的地址塊（address block），用此記錄其在原始文件中的位置。
把DNA作為儲存介質(zhì)并非首次嘗試，科學家們對它其實覬覦已久。DNA作為儲存介質(zhì)的優(yōu)點有三：
- 體積小。一個堿基只有幾個原子大小，人們以此為基礎(chǔ)進行數(shù)據(jù)存儲，整體的體積將大大領(lǐng)先于傳統(tǒng)硬盤。
- 密度大。一個DNA片段就含有無數(shù)個堿基。
- 穩(wěn)定性強。相比于其他需要低溫、真空保存的存儲介質(zhì)，DNA可以在不苛刻的條件下保存上百年。
得益于微流體技術(shù)的發(fā)展，合成、排列DNA成為了一項較為簡單方便的工作。在此之前，人類基因組計劃（Human Genome Project）為了研究一個含有30億對堿基的人類DNA組要耗費數(shù)年的時間?，F(xiàn)在，在微流體芯片的幫助下，這項工作只要幾個小時就能完成。
設(shè)想一下，1克DNA不到指尖上一滴露珠大小，卻能夠儲存700TB的數(shù)據(jù)，相當于1.4萬張50GB容量的藍光光盤，或233個3TB的硬盤（差不多要151千克重）。切齊和庫蘇里在試驗中將切齊的新書復制了700億份儲存在DNA中，數(shù)據(jù)總量達到44PB。
之前也有許多研究DNA存儲的科學家嘗試在活體細胞的基因組中書寫數(shù)據(jù)。但細胞不僅會死亡，而且還會分裂復制，這對其中存儲的數(shù)據(jù)都是致命性打擊。此番切齊和庫蘇里根本沒有使用細胞，他們使用了人造合成的DNA，繞開了之前的問題。雖說利用活體細胞DNA儲存數(shù)據(jù)無法逃開細胞死亡和細胞分裂的問題，但畢竟可以在短時間內(nèi)保障數(shù)據(jù)的安全，在某種特殊情境下（比如007系列電影內(nèi)）完全可以采用。當然，切齊和庫蘇里的科研成果更符合現(xiàn)實社會的需求。
目前，囿于儲存空間的緊缺，網(wǎng)站的資料備份通常只會保存數(shù)月乃至數(shù)周。等到DNA存儲技術(shù)成熟，我們就可以把全人類的信息資料都存儲起來。人類可以在每一寸土地上安裝攝像頭，將每一處每一分每一秒上發(fā)生的事情都記錄起來。人類還可以把所有的圖書、資料、視頻信息統(tǒng)統(tǒng)儲存起來，幾百公斤的DNA就能夠勝任這個“全人類”的工作。