在数字信息时代，生产数据的主要视频网站、应用平台和消费者使用的各种电子设备总是生成数据。
以自动驾驶为例，每辆自动驾驶车平均每天产生10个数据TB。根据IDC预计2020年至2025年，全球生成的数据(包括新数据和副本数据)数量预计复合年增长率为23%，2025年达到180%ZB，几乎每天产生490EB的数据。
数据也成为继土地、劳动力、资本和技术之后的第五个生产要素。所有基于数据的挖掘和增值都离不开存储。随着数据量的激增和需求的不断变化，存储已成为数据应用的基础。在信息技术的不断发展和演进中，存储开始面临诸多挑战。
随着时间的推移，存储设备、介质（磁性材料和半导体材料）的老化和更新不及时，存储维护成本高，存储密度有限，能耗大。这些实际困难驱使行业开始寻找更好的替代品，以满足不断增长的性能、低功耗和稳定性的需求。
DNA为了解决数据存储中的负载和问题，存储已成为基本的新存储技术的优先研究方向。我们经常在新闻中看到考古学家通过了什么DNA测量，了解数百年、数千年的信息。在适当的条件下，DNA它可以持续数十万年，甚至数百万年。
不考虑DNA其他存储特性，仅凭持久的存储时间，我们的数据也可能与化石相同，值得我们长期研究和投资。DNA存储的优点不止这些。
简单来说，DNA存储原理是将DNA分子中的碱基序列对应于存储信息编码，将文本、图片、声音等信息转换为DNA存储序列。这是一项涉及生物、计算机、化学等学科的先进技术。
存储在生物分子中的信息非常复杂。科学家们把目光和精力投入到科学上DNA存储领域最根本的原因是其极高的存储密度特性。据悉，1克DNA即可储存215PB硬盘的存储量只有几个信息TB。要知道，1PB=1024TB=1024X1024GB，每部100部高清电影GB算，1克DNA能够存储2.2亿部电影。与此同时DNA与数据中心相比，存储的维护成本要低得多。在能耗方面，1GB数据硬盘存储能耗约为0.04W，而DNA存储能耗远低于硬盘存储能耗，可以忽略不计。
在数据量日益激增的信息时代，高存储密度、低成本维护和低能耗存储信息的方式使研究机构和资本将能源和金钱押注在这一点上，这可能成为未来的主流存储方式。然而，尽管有资金和科研投入，但进展仍相对缓慢。实验室的最佳成绩是我们在公共渠道看到的。例如2012年，哈佛大学研究人员用DNA存放一本五万字的书。欧洲生物信息研究所DNA莎士比亚的十四行诗和马丁·路德·金的演讲《我有梦想》录音带。
从上世纪50年代开始，DNA数据存储研究进展缓慢，变化不大。但在过去的两年里，DNA存储技术开始取得一些新的进展。最近，微软研究所宣布研究新的分子控制器，这使得DNA与以往相比，存储写入的速度提高了1000倍。作为微软研究院DNA数据存储的早期进入者于2015年开始进行相关研究，直到2019年才取得研发进展。到目前为止，他们已经努力提升了数千倍的速度。
与此同时，中国东南大学生物科学与医学工程的刘宏团队也实现了DNA存储的新突破：基于自主开发DNA仪器设备的合成与测序一体化也实现了小型化。DNA存储在国外的大部分技术路线都是单独存储的合成和测序环节，需要大型仪器设备，操作相对复杂。刘洪团队将仪器设备改进到便携式。
佐治亚理工学院(GTRI)最近，他们的团队设计了一种微芯片，可以显著改进DNA以数据的形式写入速度。该团队预计将比目前更快DNA存储技术提高了100倍。
研究机构的各种进展也使嗅觉敏感的投资机构成为谣言。中科碳（深圳）、密码子（杭州）等初创公司获得数千万天使轮融资。
在政策方面，DNA储存已成为国家一级部署的关键发展方向。国家十四五规划提到，要加快量子计算、量子通信、神经芯片布局DNA前沿技术，如存储DNA储存在政策、资本和技术的集中力量中，但对于这些先进的技术来说，实际的商业化进程还很早。
虽然DNA存储具有明显的优势，政策和资本也得到全方位的支持，应用前景广阔，但商业化进展仍然非常缓慢。它最大的屏障来自于它的存储技术本身。
便于理解DNA简单介绍一下存储面临的技术困难。DNA存储数据的过程。它主要分为五个步骤：编码-编码数字信息DNA序列合成-将序列融入实际DNA分子；存储-合成DNA片段保存在载体或细胞中；访问-检索和选择性读取序列信息；解码-将测定的序列信息转换为数字信息。
编码个存储过程中，编码和合成是DNA存储中的关键和困难环节。DNA的合成过程最为艰辛，在碱基序列融入DNA在分子的过程中，很容易随机失去合成DNA。
而编码是DNA然而，随着存储成本和难度的增加，AI、随着纳米微孔等技术的发展，编码环节的难度和成本逐渐降低。
DNA存储的合成过程使得数据输入和读取的效率无法提高，时间长，成本高。据佐治亚理工学院2021年12月披露的信息，DNA存储速度提高到每天写20GB目前已知的数据DNA存储最快的写入速度，目前固态硬盘的读写速度约为每秒500MB。
在成本方面，哥伦比亚大学2017年的实验表明，合成2MB的DNA如果用户需要7000美元，读取数据需要2000美元，DNA形式储存1GB编码大约需要358万美元，读取数据也需要102万美元。DNA存储技术的读写速度和成本极大地制约了其规模商业化的发展。
另一个影响因素与科研人才有关，因为DNA存储技术领域的强学科交叉必须依靠计算机、生物、化学、数学等相关学科的协调，这对研究人员的复合能力水平有很高的要求。
当然除了技术的进阶、人才的需求以外，存储的便携式要求也是其较为重要的发展方向需求。对于这种先进技术的设备，传统设备比较笨重，便携式优化也比较困难。总的来说，DNA每个存储环节都有许多困难需要克服，DNA真正意义上的存储进入商业市场，进一步发展成为主流的存储设备，需要长时间的沉淀，才能让DNA存储技术有实质性的进步。
多元化、智能化、绿色化是数据存储的主要发展风向标，尤其是绿色数据中心。
根据研究机构的预测，如果能源利用效率不断提高，数据存储功耗可能会增加到2030年全球总功耗的3%至13%。数据存储的能耗令人担忧。降低能耗将成为数据中心建设的首要目标。作为数据中心最耗能的设备，存储设备已成为创新的先锋。
目前，从架构设计、芯片、硬盘介质等存储设备的硬件层面计、芯片、硬盘介质等。DNA存储是存储的最终进化方向。麻省理工学院生物工程教授MarkBathe理论上，一个装满DNA咖啡杯可以存储世界上所有的数据。如果将来能实现，DNA存储肯定会创新存储领域的格局。
在生物技术领域，近年来，由于人工智能技术的快速发展，蛋白质结构预测、新药研发、制备等一些生物技术与人工智能的融合有了质的飞跃。DNA存储在AI在技术的加持下，其编码环节的效率也大大提高。纳米技术和未来AI技术加持，DNA存储技术也将逐步解除对智能的限制，逐步升级，为存储领域带来质的飞跃。
当然DNA除了存储数据外，存储还有一些新的应用方向。例如，可以存储个人健康历史数据DNA，这种存储方法更与人体兼容。医生可以随时调用这些病例数据，进行更准确、更全面的治疗，改善患者的健康，甚至促进寿命的增加。
未来人类深空宇航飞行时，可以使用DNA存储信息，只要适当的存储条件，这些信息就会保留并传播到宇宙深处；也可能存在这种情况，新人类发现我们在考古学中存储DNA的彩蛋，DNA数据展开是祖先保留的文明技术信息，诉说着我们的辉煌和经验，感受着终极的浪漫。我们应该留下什么继承，如何实现这项技术，这项最终的存储进化值得研究和等待。