超高容量细菌制造的DNA硬盘驱动器通过新的资金回合增强
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We keep getting told that the world is running out of ways to store the mountains of data we produce so it’s little wonder that start ups such as Biomemory and Catalog, who unveiled their bus sized DNA storage system a while ago, and companies like Microsoft, who want to incorporate DNA storage into their Azure cloud, have been working diligently to develop DNA based storage systems and hard drives that could store this information cheaply, sustainably, and for centuries.
社会在存储关键数据的技术中已经取得了长足的进步，从20世纪的打孔卡和软盘转变为可以持有今天数据约20多比尔数据的硬盘驱动器。但是，我们对数据的需求迅速超越了这项技术。
计算的未来，狂热的未来主义者播客
法国DNA Storage Startup Biomemory的首席执行官兼联合创始人Erfane Arwani警告说：“随着物联网的发展 - 自动驾驶汽车每小时大约产生3吨的3吨 - 每年产生的数据量将增加一倍。”
“大量信息已经超过了现有的数字媒体存储方法的能力，该方法依赖于位于数据中心中的磁性磁带，硬盘驱动器或闪存。除了拥有有限的寿命外，这些传统技术还与高财务成本和大型环境足迹有关。”
数据存储中心经常使用硬盘驱动器和磁带来存储世界上大部分数据档案。但是，除了无法满足需求的不断增长外，由于档案的维护，这些数据中心每年都会发出大量的温室气体。
通常建议使用越来越多的节能磁带技术来解决数据存储的不可持续性。另一种新兴方法是将数字信息存储在基于DNA的硬盘驱动器中，DNA是代码生命本身的分子。
DNA数据存储有可能解决数据容量的短缺。与磁带不同，DNA硬盘驱动器可以将220,000吨的DNA存储在单克DNA中，或者如果您的DNA存储设备使用11个碱基对DNA而不是传统4，并且维护介质所需的能量远低于数据中心，则几乎将其存储。
Arwani说：“封装的DNA能够在室温下（即使不是几千年）保持稳定。”他补充说，2019年生成的所有数字数据（450亿吨）都可以适合与巧克力棒大小相同的DNA。
为了推动DNA硬盘驱动器的开发，生物膜是由巴黎的一组学术研究人员于2021年成立的。该初创公司在2022年12月在一轮种子轮中筹集了520万美元，正在开发小型密封胶囊，可以在数据中心存储干燥的DNA。这些胶囊构成了数据存储系统的一部分，该系统可以读写DNA分子以编码和解锁数据。
DNA存储领域仍处于起步阶段，2012年由美国学术乔治教堂（George Church）在2012年发布了首次重要示威活动。在技术成为主流之前，有许多技术障碍要克服。
例如，写入DNA主要是使用称为磷光素化学的技术进行的，在该技术中，DNA的构建块逐个地添加到分子中。多年来，该技术已经完善了，但是它仍然具有很高的成本，并且在产生有效数据存储所需的长DNA分子方面受到限制。
Arwani说：“使DNA数据存储实用需要以比目前成本的一小部分的范围合成DNA，同时最小化错误率。”“每兆字节超过1000欧元（1055）以上寡核苷酸的当前DNA存储的高成本阻止了该技术在大量数据存储中的现实应用。”
在过去的几年中，酶促DNA的合成已成为传统化学合成的便宜，更可持续的替代品。它受到了包括DNA脚本和分子组件在内的公司的支持。但是，该方法仍然很慢，需要更多的研究才能大量生产长的DNA分子。
生物膜用于实现DNA硬盘所需的高度DNA产生的解决方案是使用生物制造技术在细菌中大量产生DNA分子。与许多当前的DNA数据存储项目不同，生物膜的DNA存储编码过程写入与活细胞兼容的DNA序列。这使公司可以使用细菌培养物作为PCR等昂贵生产方法的替代方法。这些细胞甚至可以用来编辑存储在DNA中的数据，就像我们前不久看到的研究人员在大肠杆菌细菌的DNA中存储YouTube视频时。
将DNA写入并在细胞中制造后，生物膜将其存储在胶囊中，并将其组织到一个驱动系统中，并在需要时通过DNA测序存储信息和元数据。
Arwani说：“这项技术对长生物相容性和生物固定的双链DNA分子进行了物理组织，提供了具有无限储存能力的耐用存储解决方案，可以以非常低的成本进行生物复制。”
在过去的几年中，在学术领域的DNA数据存储方面已经完成了许多工作。这些项目通常是由政府机构在美国资助的，例如情报高级研究项目活动（IARPA）和国防高级研究项目局（DARPA）。
推动DNA数据存储边界的公司包括Microsoft，Twist Bioscience，目录DNA和DNA脚本。但是，许多人在其操作中继续使用昂贵的合成和扩增技术。
生物膜观察到自己通过在现场开发的纯合成DNA构建体并使它们在活细胞中起作用来表现出来。
Arwani解释说：“我们正在利用活生物体操纵长双链DNA分子（例如染色体或质粒）的自然能力，以创建可扩展且可持续的DNA存储技术。”
“只有较小的优化，我们已经与化学和酶促合成并通过种子筹款来实现的进一步改进将以前所未有的速度和成本来解锁数据写作。”
