在中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）传来的一项创新突破中，科研人员受到古代活字印刷术的深刻启发，开创了一种全新的DNA数据存储方法。这一方法不仅经济高效，还成功催生了名为“毕昇一号”的DNA活字喷墨打印机。相关研究成果已在《Advanced Science》杂志上发表，并以封面文章的形式呈现。
DNA，作为一种天然的信息存储材料，其基于A-T-C-G的四进制编码，具备高密度、长寿命和低能耗等显著优势。与现有的存储介质相比，DNA的存储密度高出107倍，且在低温条件下能够稳定保存数千万年之久。然而，当前主流的DNA数据存储技术大多沿用“雕版印刷”的策略，导致合成成本高昂且耗时冗长，严重阻碍了DNA存储技术的广泛应用。
为了打破这一技术瓶颈，国家生物信息中心的陈非研究团队携手中国科学院计算技术研究所的谭光明、卜东波及中科计算技术西部研究院的段勃团队，共同探索出了一条创新之路。他们借鉴了我国古代四大发明之一的活字印刷术，提出了一种名为“DNA活字存储”的全新设计思路。
在这一设计思路中，“DNA活字”成为核心要素。这些活字由预先制备的20个核苷酸（nt）短双链DNA片段构成，每个片段能够编码1字节的内容、地址或校验数据。这些片段的两端还带有4个核苷酸的粘性末端，通过先进的一步多级酶连技术，可以形成DNA活字块。这些活字块既可以通过两端的限制性酶切位点克隆到质粒中，在体外进行保存；也可以通过转化大肠杆菌，在体内进行保存。
为了进一步实现DNA活字存储流程的自动化，科研团队研发了“毕昇一号”DNA活字喷墨打印机。这款设备能够高通量地打印和写入DNA活字，成功地将文本、图片、音频和视频等多种类型的计算机数据存储文件存储于DNA中，并在解码时实现了100%的精准度。
这一创新不仅展示了DNA作为未来大数据存储介质的巨大潜力，还为解决当前数据存储的困境提供了全新的解决方案。随着“毕昇一号”的成功研发，我们有理由相信，DNA存储技术将在不久的将来迎来更加广泛的应用和发展。
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