以DNA为介质的信息储存方法的发展

王澳

摘 要：作为一种新兴储存方式，DNA储存系统以其极强的稳定性和极高的储存密度备受关注。尤其是近些年随着储存需求的快速上升，与之相关的研究也在增加，并取得了一些令人振奋的成果。本文从储存方法、汇编算法、未来发展等方面出发，简要汇总了一些科研成果，并提出可能的未来发展方向，以期为该领域的进一步研究提供帮助。

关键词：信息载体;DNA储存;DNA算法

一、绪论

自信息革命以来，随着计算机科学的发展与网络交流，人类文明的信息量成指数级增长，又被称作大数据时代。信息总量突破100ZB，这个数字还在以每18个月翻一番的速度急剧增长。[1]这要求储存装置必须要有更大的容量，还应当具有更快的运行速度，更可靠的储存质量和更高的安全性，同时还希望足够廉价。目前广泛采用的半导体颗粒或是磁性储存介质的固有缺陷愈发凸显且基于它们的研究陷入瓶颈，难以满足这日益增长的需求，而计算机存储体系越发显得后继无力，现有的方法或许很快将会逼近其理论极限。[2]值此时，我们对发展新一代储存装置提出了迫切的需求。DNA存储技术正是在这种情况下脱颖而出，受到广大相关行业的关注与支持。

基于核物理、高能激光、超强磁场等技术的进步，全息图储存、原子探针、非挥发性的磁性随机寄存器相继面世。[3]同时，伴随生命科学的进步，人类在自然中获取灵感。而DNA，即脱氧核糖核酸;以其出色的稳定性，高效的可复制性和无出其右的信息密度成为新的储存方式中强而有力的候选。……