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2023年42篇（共392篇）原创文章 4月末，有幸收到元英进院士邀请，到天津参加京津冀DNA存储前沿研讨会。因上个月二阳后身体不适，公众号缓慢更新，很是抱歉。元老师的报告内容丰富，我分成上、中、下三篇撰写“听讲笔记”。行文过程中得到元老师亲自指导，他非常认真，我受益匪浅，万分感激。如有错漏之处，还是我个人的学识浅薄所致，文责自负，敬请指正。元老师主持的项目，将开国大典视频、十九大报告的视频和文字（＞3MB），存储进3微克的冻干粉内。
每个子块用一条长为96个碱基的链，把数据存储起来。我们就像看书加索引一样，索引也是ATCG的序列。两边再加引物，便扩增出来。由此合成了4600w个碱基，形成寡核苷酸的合成池，存储进3微克的冻干粉。读取时，选择pg级样品进行聚合酶链式反应（PCR），最终通过高通量测序，获取大量读段，实现数据修复。
按照这样的技术，存储密度为125PB/g=212.5PB/cm³，高于目前存储介质5-7个数量级。大家可以想象一下，一个方糖大小的存储介质（1cm³），可以存放212.5*1024个TB，即217600TB的信息。假设一部高清电影需要1GB的存储空间，存储2亿多部电影，只需要1块“方糖”。
元英进*. 音视频文件的DNA信息存储. 中国科学· 生命科学, 2019, 49: 1–5.
大家都知道酵母有16条染色体，元老师课题组加了一条人工染色体，用于存储数字信息。编码设计→合成组装→支持稳定复制→基于蛋白纳米测序读取。
酵母CD，采用具有纠错能力的编码方法，将图片及视频等数字化信息，转化成DNA序列，通过酵母体内一次组装，将序列和载体共同构建稳定的环状DNA，作为新型存储介质。读取时，数据随酵母指数型快速扩增，只需要89个小时，全球每一个人都可以拥有一份存储在酵母CD中的数据副本。
美国纽约大学Jef Boeke院士在2015年酵母基因组合成国际联盟会议上明确指出： 天津大学开发的缺陷快速定位（PoPM）和精确修复方法，大大加速了整个酵母基因组合成国际计划的进展。 元老师团队的合成酵母染色体工作，“突破了目前在单个细胞内仅有几千个碱基的数据存储量——帝国理工Tom Ellis”。 
因此，该工作荣获2017年中国科学十大进展的殊荣，并编入美国约翰·霍普金斯大学的BAG本科课程。 更多内容可阅读元老师的论文： Yuan YJ* et al., (2021). An artificial chromosome for data
storage. National Science Review, 8(5):nwab028.
Yuan YJ* et al. Science, 2017, 355:
eaaf4706. Yuan YJ* et al. Science,
2017, 355: eaaf4704.
敦煌壁画是我国的文化瑰宝，但随着时间的流逝，因风化等问题造成的损毁严重。只有运用先进科学技术提高保护水平，才能让这一世界文化遗产代代相传。元老师团队将10幅敦煌壁画，编码成为21万条DNA寡核苷酸链，合成寡核苷酸池。通过加速老化实验验证，壁画的数据在实验室常温下可保存超过1千年，在9.4℃条件下，可保存2万年。DNA分子成为世界上最可靠的数据存储介质之一，可以让面临老化破损危机的人类文化遗产信息保存千万年甚至更久。详情可见元老师论文：Yuan YJ* et al. Nature Communications. 2022也就是说，通过DNA存储一张照片都要好几万（手机里随手拍的照片精贵了吧）。
成本有希望降低么？有，但需要借助大规模生产技术的提升。做个类比，原油大约3300元/吨，生产出聚乙烯7330元/吨。差价只有2倍多。但为何生产聚乙烯还赚钱呢？因为用量大，催生大规模生产，就把成本降下来了。我们再看单个碱基的成本，非常低。从单体到产品，有50-100倍的差距。
因此，需要科技工作者众志成城，把DNA存储成本降下来，用量提上去，进入可商业化的良性循环。
1. DNA存储是合成生物学与信息技术融合的典范。借助高通量DNA合成与测序，有望满足不断增长的海量数据存储需求。可以利用生物技术，应对半导体与信息技术面临的趋向极限的挑战。
2. 基于人工染色体的数据存储模式，完成了一种全新的DNA存储方式的概念验证，丰富了DNA功能研究的案例。 3. DNA存储存在合成成本高、读写速度慢、与现代存储系统融合等挑战。 
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