革命性DNA存储让日常物品变身耐久数据档案
信息时代数据爆发式增长，现有存储设备（SSD、硬盘、磁带）将达物理极限。科学家尝试用DNA分子作长期冷存储架构：任意形状、极高密度和耐久性。理论上1克DNA可存215 PB数据数千年。苏黎世联邦理工学院（瑞士）和Erlich Lab LLC（以色列）研究者开发新法，仅用DNA分子在日常物品（水瓶、衬衫纽扣、玻璃镜片）存储海量信息，数十年甚至数百年后仍可直接从物品提取。前人研究（DNA条形码标记产品、海量数据存DNA）使研究者构建新型存储“万物DNA”。存储单元（物品）经互联网链接信息，故名。
实现方法
为创建不可变内存物体，研究者将DNA分子融入功能材料。以抗错误方式将数据编码进DNA。用DNA Fountain编码方案纠正极端脱落错误，从微量材料提取数据。单纯混合DNA与功能材料常因制备高温和水解应力导致DNA降解。用二氧化硅纳米颗粒封装DNA可消除此问题。二氧化硅颗粒封装DNA易于与嵌入材料混合，且延长DNA半衰期。DNA分子可混入多种材料，经3D打印或铸造成型。团队3D打印塑料兔演示新法。兔含100 KB数据——打印兔的指令。物品像真兔子一样携带自身蓝图。从兔小块取回数据（打印指令）再3D打印全新兔。重复5次，创造首只兔的“高高高高孙”。
参考文献：Nature Biotechnology | DOI:10.1038/s41587-019-0356-z | ETH Zurich
含100 KB DNA数据的3D打印塑料兔 | 来源：ETH Zurich / Julian Koch
应用前景
技术可用于在普通材料隐藏秘密信息（隐写术）。研究者演示将短片（1.4 MB）存入普通眼镜镜片。可携带通过安检无察觉。理论上所有塑料物品（硅胶、聚氨酯、聚酯、环氧树脂）均可隐藏信息，只要制造过程不达极高温度。适用需蓝图级信息可访问场景：量产物品或个性化物品。如牙种植体，每结构唯一且仅为特定患者定制。更未来应用：自复制设备。技术有足够复制能力创建无限物品存储材料。成本高：转单个3D打印文件超$2000。但批量增大单位成本下降。
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工业技术