近期，中国科学院北京基因组研究所携手计算技术研究所及中科计算技术西部研究院，共同宣布了一项创新成果——“毕昇一号”DNA活字喷墨打印机的问世。这款设备灵感源自中国古代的活字印刷术，意在破解当前DNA存储技术的局限性。
传统DNA数据存储技术往往采取一次性合成策略，即每次存储都需要重新合成DNA，这不仅成本高昂，而且耗时较长，极大地阻碍了DNA存储技术的商业化进程。相比之下，“毕昇一号”则采用了活字印刷的逻辑，实现了DNA片段的复用与灵活组合。
“毕昇一号”的核心在于其DNA活字，这些活字由预先制备的20个核苷酸（nt）长度的短双链DNA片段构成，每个片段能够编码1字节的信息，包括内容、地址或校验数据。更特别的是，每个DNA片段的两端都设计有4个核苷酸的粘性末端，通过先进的酶连技术，这些片段能够迅速组合成DNA活字块。
这些活字块不仅可以通过特定的酶切位点克隆到质粒中，在体外进行长期保存，还可以通过转化到大肠杆菌体内，实现生物体内的稳定存储。这一设计极大地提高了DNA存储的灵活性和持久性。
“毕昇一号”的应用范围广泛，它能够精确地将文本、图片、音频和视频等多种类型的计算机数据文件打印并存储在DNA中，且在解码时能够实现100%的精确度。研究团队透露，目前初代系统的单个DNA活字可重复使用高达10000次，使得存储成本大幅降低至每兆字节122美元，这一成本远低于现有的所有DNA数据存储系统。
初代系统的打印效率也相当可观，达到了每秒4字节的速度，远胜于当前的从头合成DNA存储技术。这一突破性的进展，无疑为DNA存储技术的实际应用开辟了新的道路。
“毕昇一号”的成功研发，不仅是对中国古代智慧的现代诠释，更是DNA存储技术领域的一次重大革新。它有望在未来成为数据存储领域的一颗璀璨新星，引领我们迈向更加高效、经济的数据存储新时代。
