北京大学的研究人员推出了一种具有突破性的DNA数据存储方式，该方式借助酶甲基化来实现数据的密集且高效存储。
这种被命名为“epi-bits”的新方法，能够达成可扩展且经济实惠的大容量数据存储，充分证明了将DNA作为通用存储介质的可行性。
DNA存储的优势与创新
近期，由北京大学计算机科学系院长张程以及定量生物学中心的钱龙所带领的研究团队，在《自然》杂志上发表了一项具有开创性的研究，其标题为“通过在DNA上打印表观遗传位实现并行分子数据存储”。
此项研究介绍了一种创新性的基于DNA的数据存储手段。研究人员通过运用酶甲基化技术，开发出了一种将数据编码为表观遗传修饰的方法，也就是“epi-bits”，这种方法能够精准地添加到通用DNA模板之中。该项创新为分子数据存储提供了一种可拓展且可编程的途径。
随着全球在管理不断增长的数字信息流方面所面临的挑战日益增多，DNA成为了一个极具吸引力的解决方案。由于其拥有惊人的存储密度——仅一克DNA便能存储215000太字节，这一容量相当于1000万小时的高清视频（Imburgia & Nivala, 2024）——以及其具备的长期稳定性，使得DNA成为一种理想的数据存储介质。然而，传统的方法依赖于从头合成，核苷酸是按照顺序逐一添加的，这导致整个过程既缓慢又昂贵。而科研团队所研发的方法则克服了这些限制，实现了并行、可编程的DNA组装，使得数据写入变得更快、更高效。
此外，epi-bit方法可供个人使用，以便他们能够对自身的DNA存储进行个性化设置。来自不同学术领域的60名志愿者实施了该方法。这清晰地彰显了科研人员所提出的epi-bit方法作为一种可访问、通用、快速且低成本的DNA存储方法的巨大潜力。
表观遗传DNA存储方法
信息是通过DNA中胞嘧啶碱基的选择性甲基化来进行编码的。
预合成的DNA片段，也就是所谓的DNA砖，会被组装在可重复使用的DNA链上。每个DNA块都会与链上的一个特定位置相结合。
砖的精确结合会引导酶对模板上的特定位置进行甲基化处理，从而有效地将数据“打印”到模板之上。
遵循与计算机硬件相同的二进制系统，每个DNA块都携带一个甲基化或者未甲基化的位点，分别用于编码1或0。
使用纳米孔测序设备来读取Epi位。
主要发现和实际应用
借助epi-bit方法，研究人员能够在自动化平台上的五个模板上写入275000个信息位，而且无需合成DNA，其中还包括两张白虎和大熊猫的高清照片。
在科研人员所创建的iDNAdrive平台上，用户能够自行对数据进行编码。志愿者们利用epi-bit编写工具包对大约5000位数据进行了编码。在读取数据时，错误率低至1.42%。
