8 月 12 日,消息称 DNA 数据存储技术开发企业中科碳元 (深圳) 生物科技有限公司 (C-ATOM)(下称 “中科碳元”)完成数千万元人民币天使轮融资,英诺天使基金领投,中科天使、常见投资、沸腾创投跟投。
中科碳元成为国内最早一批尝试将 DNA 数据存储进行商业化探索的公司之一。
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大数据时代,全世界每时每刻都在产生海量的数据,数据存储的需求也在不断攀升。Nature Materials 曾在 2016 年预测,到 2025 年全球信息数据总量可达 163 ZB,相当于 163×1024×1024×1024 TB,需要 350 亿个 5 TB 硬盘才能装下,届时硅基存储介质将面临巨大挑战。
而 DNA 作为重要的遗传分子,以 A、T、C、G 四种碱基的排列组合就可携带大量遗传信息,因此,人们动了将数据存储在 DNA 中的心思。并且,将文字、图片、音乐甚至影片写入 DNA 并完整读取出来这一操作,目前已经在实验室中实现。
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国内合成生物学顶尖专家创办
中科碳元在今年 5 月 26 日刚刚注册成立,落地深圳光明工程生物产业中心。创始人兼首席科学家戴俊彪是中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所副所长、深圳合成生物学创新研究院副院长,他在合成生物学领域积累了丰富的研究成果和经验。
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作为国内合成生物学领域的顶尖专家之一,戴俊彪博士的研究兴趣主要在于基因合成、组装以及合成基因组学领域新技术的开发,是人工合成酵母基因组国际计划(Sc2.0)和基因组编写计划(GP-write)的中方主要参与者,牵头发起了 “国际基因组编写计划・中国(GP-write China)” 国际合作项目。
近 5 年,他以通讯 / 共同通讯作者身份在 Science、Nature Communications、Cell Research、Developmental Cell 等国际著名杂志发表论文 40 余篇。其中,“人工合成酵母基因组” 相关研究成果入选为 “2017 年中国科学十大进展”。
此外,他也是广东省合成基因组学重点实验室及深圳合成基因组学重点实验室主任。他所带领的实验室主要研究方向为开发基因和基因组的合成、组装及转移技术,通过基因组的设计构建解析基因组功能,并进行合成生物的改造和优化等。
此前,戴俊彪在 2000 年获得了清华大学生物技术与科学硕士学位,2006 年获得美国爱荷华州立大学博士学位,后在 2006 至 2011 年到美国约翰霍普金斯大学医学院从事博士后研究。博士后研究结束后,紧接着,戴俊彪回到中国,至清华大学生命科学学院担任研究员。2017 年加入深圳先进技术研究院。
目前,中科碳元官网尚未披露公司阵容更多信息,不过根据官网显示,公司已经建立起覆盖数学、计算机、生物信息、生物化学等多学科领域的技术研发团队。
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基于“悟空编码”,易于读写
数据驱动的社会,从个人到企业、政府机构,对数据存储以及安全管理的需求与日俱增。
“相比机械硬盘 5-10 年的数据保存时间,DNA 存储在数据的长期保存上更有优势,例如有论文称在 10 摄氏度环境中,DNA 存储可以保存 2000 年以上。如果将 DNA 储存在活细胞内,信息就可以随着细胞的复制,长久地保存下去,可以极大的降低信息复制和长期保存的成本,” 此前,国内 DNA 存储研究领域学者曲强在接受生辉 SynBio 采访时曾表示。
与将数据存储于硅基介质中类似,将数据存储在 DNA 中,也需要进行数据的写入、读取以及复制等过程。其中最基础的当属数据写入与读取,对应到 DNA 中,即为 DNA 的合成与测序。
据公开信息显示,中科碳元团队基于其创新性的 DNA 数据存储编码算法技术 “悟空编码”,可实现任意数据信息到 DNA 之间的编码转换,且编码 DNA 序列 GC 均匀、单碱基重复少,易于合成写入及测序读取。同时,它们正在开发的 DNA 数据存储硬核技术,有望显著降低 DNA 数据存储成本。
根据官网信息可见,其 DNA 存储服务将面向科研人员,同时也将覆盖 B 端、G 端以及 C 端用户。从其展位可见,置于首位的是对科研人员提供的 DNA 存储服务,包括为生命科学试验工作者提供实验记录 DNA 存储写入、保藏及解读服务。
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其次则是 B 端企业用户和政府机构,由于 DNA 存储密度高同时读取成本亦高的现状,对于智慧城市和物联网等大规模非频繁使用的数据,也就是所谓的冷数据,较为适合存储在 DNA 中。这也是目前业内普遍认为的 DNA 存储将率先应用的方向。
据 Gartner 预测,预计到 2024 年,将有近 30% 的 IT 企业会尝试 DNA 数据存储服务。此前,DNA 存储领域资深学者 Yaniv Erlich 也曾对生辉 SynBio 表示,在 2030 年之前,我们或许就能看到 DNA 存储的市场化,不过可能不会面向个人用户,初期的使用者会是一些机构,主要用来存储那些冗长、重要的数据,如金融数据和档案资料等。
为此,中科碳元信息显示将为互联网、人工智能、以及大数据公司提供大规模数据的 DNA 存储写入、保藏以及解读服务。同样的,该公司也将为图书馆、档案馆等政府机构提供 DNA 数据存储的相关服务。
对于个人消费者,中科碳元计划提供爱情故事、家谱信息、交易密码等数据的存储服务。目前,该公司形象地将上述服务依次命名为 Love-Me、Remember-Me、Another-Me。
中科碳元创始人兼 CEO 陈逸东表示,公司将做好十年磨一剑的准备,为解决我国在长期冷数据存储、加密安全数据存储方面的需求而努力,真正推动该技术的成本降低以及实际应用。
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