存储技术的研究概述(2)

3 DNA 存储技术尚存在的问题

现阶段DNA 存储还存在很多需要解决的技术问题。 首先，目前人工合成DNA 的成本过高且费时。磁介质0、1 之间的转换只需通过加磁消磁即可实现，光介质可以通过刻录机将数据写在光盘上，这些比较容易实现。 而将数据“写”入DNA 则困难得多，虽然已经有自动合成仪可将碱基连接起来形成DNA 序列，但一般只能合成短链DNA，难以做到“即时写”，且DNA 存储系统是通过增加冗余度提高容错能力的，这更增加了成本和时间。 其次，DNA 的测序还远不够完美，目前的测序技术只能批量读取数据，即使只从存储系统中访问一个字节的信息，系统也必须对整个DNA 池进行测序和解码，导致检索文件耗时过长。 虽然可以通过聚合酶链式反应（PCR）精确复制需要提取字符串的副本以加快读取速度，但相对于其他的存储技术依然没有优势［8］，造成无法“即时写”也无法“即时读”。 同时DNA 存储技术在编码之后不能改变或重写，在读取或恢复数据时会不可避免地存在一些错误，这相对于其他存储介质也是一个较大的缺点，因此在DNA 存储中，微小的错误可能会产生很大的影响，造成存储信息不能被读取或难以理解。所以就目前来说，DNA 存储技术用途有限，要取代当前的存储技术还有很多问题需要解决。

目前信息存储技术的主流方向聚焦在存储密度、 保存时间和低耗能等方面，DNA 存储汇集了这些优点。 目前来看，成本问题是DNA 存储技术发展与普及的最大阻碍，如果能很好地解决成本问题，DNA 存储技术取代现有存储技术的可能性极大。 现今其成本问题也已得到一定程度的改善（如今的DNA 测序费用是2002年的5 万分之一）。 DNA 存储技术的未来价值已经引起了许多电影公司、博物馆、档案馆及对诸如谷歌、亚马逊等这类有长期信息储存需求机构的兴趣，微软公司于2016年宣布将购买1 000 万条的DNA，用于研究数据存储。 DNA 存储将是未来最有前景的信息存储技术之一。

［1］崔光照,刘玉琳,张勋才.数据存储新方向:DNA 分子存储技术.计算机工程与应用,2006,42(26):29.

［2］王诗薇.带纠错机制的DNA 存储.北京：国防科学技术大学硕士学位论文,2014.

［3］Yaniv Erlich,Dina Fountain enables a robust and efficient storage ，2017,355(6328):950.

［4］Church G M,Gao Y，et digital information storage in ，2012,337(6102):1628.

［5］Robert F S.Half a Million DVDs in Your

［6］Goldman N,Bertone P,Chen S,et ,highcapacity,low-maintenance information storage in synthesized ,2013,494(7435):77.

［7］Shipman S L,Nivala J,Macklis J D,et encoding of a digital movie into the genomes of a population of living ,2017,547(7663):345.

［8］Andy DNA could store all the world′s ,2016,537(7618):22.

文章来源：《分子科学学报》 网址: http://www.fzkxxbzz.cn/qikandaodu/2021/0322/712.html