天津大学应用数学中心吴华明教授团队研发了一种全新的DNA存储系统——HELIX，并成功实现了60MB的医学影像图片信息的存储与恢复。这是我国科研人员在DNA存储领域取得的新突破。此前，北京大学张成和钱珑DNA存储团队提出了一种基于并行写入策略的DNA存储方法，利用分子活字印刷的方式，将大熊猫彩色照片存入表观分子修饰中，实现了27.5万比特的非传统DNA存储。

DNA存储是一种利用人工合成的脱氧核糖核酸作为信息载体的新型存储技术，具有密度大、耗能低、无磨损和寿命长等潜在优势。理论上，仅1克DNA就能存储约1000万小时的高清视频数据，也许1公斤DNA便能装下全世界的数据。DNA分子的双螺旋结构和自组装特性使其在甚小空间内也可以紧凑排列，承载极高密度的信息。此外，DNA的四种碱基排列组合变化无穷，可以编码几乎无限量的信息，使得DNA理论上具备比任何现有存储设备更高的存储容量。

DNA可以保存多久？最新答案是200万年。科学家曾从格陵兰岛冻土中成功提取200万年前的DNA序列，其中信息仍清晰可辨。DNA存储不仅存得久，而且存得牢，若能有效避免水分与紫外线的影响，DNA可以在数十万年内保持稳定不变。更重要的是，DNA存储额外耗能极低，理想保存环境与日常环境相差不大，在能源有限条件下实现数据长期保存方面具有明显优势。

传统的DNA存储方法首先是将数据进行编码，将二进制数据按照设定好的编码规则转化为DNA序列；接下来通过合成DNA分子实现存储的信息写入，即按照编码顺序逐个加入碱基，以串行方式合成DNA链；最后是存储与读取过程。

面对数据量的爆炸式增长，传统存储方式面临容量有限、维护成本高、设备寿命短等诸多挑战，寻找新一代存储介质迫在眉睫。2022年，我国“十四五”规划将DNA存储列为新兴技术之一。当前，DNA存储已形成以核心城市为引领、产学研联动的多区域发展格局，北京、上海、天津、深圳等地均有布局。以北京市为例，今年北京将在未来信息、未来健康等六大领域持续发力，推动未来产业发展全面提速，其中包括DNA存储等前沿方向。

DNA存储的产业化落地还面临许多挑战，如成本高昂、读写速度慢、读取环节准确率不高等问题。目前，合成2MB的DNA数据需要约7000美元，读取数据需要约2000美元。此外，合成DNA时每添加一个碱基都需要多个操作环节，尚无法满足日常简单的实时数据存储需求。因此，科研人员正在加快底层核心技术突破，研发新型DNA存储技术，以期推动其产业化。例如，北大DNA存储团队提出的并行写入策略DNA存储方法，利用甲基修饰比特编码信息，将信息并行打印在DNA分子上，为实现快速、低成本的大规模分子数据存储奠定了基础。