松禾资本曾晓玉：数据大爆发，从硅基到碳基，DNA存储的突破之路
发表于：2022-07-28
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7月23日，“两湖有约”2022年数字经济与生命健康产业融合发展长荡湖峰会在中德（常州）创新产业园开幕，本次峰会聚焦数字经济与生命健康产业融合发展的关键课题，聚焦行业最新发展趋势和前沿技术动态，300余名学术、产业、投资及媒体人士齐聚长荡湖畔，就DNA存储、合成生物技术及产业发展展开热烈讨论。松禾资本合伙人曾晓玉受邀分享了DNA存储发展及投资机遇的报告。
DNA存储概念最早来自1959年著名诺贝尔奖物理学家费曼的一个天才假设，一直到70年代末80年代初，读取和书写DNA的方法提出来之后，由1988年哈佛大学的戴维斯，第一次合成了18个核苷酸DNA片段存储到大肠杆菌里面，然后直到2012年Church团队，用DNA的片段存储了一本5万字的书和一张照片。在2012年，高通量的DNA合成技术产生，2017年IT巨头微软和华盛顿大学联合完成存储200MB各种类型的信息，从此DNA存储走向前端。国内近几年技术发展非常迅速。天津大学构建了首个存储信息的人工染色体，清华大学还有天工所都已创建独特的DNA合成技术，华大生命科学研究院也有非常优秀的“阴阳”双编码技术，且发表在Nature的顶级期刊。DNA存储具备三个优势：一是高密度，超稳定和低能耗，存储密度从10的9次方到对比硬盘10的3次方，高出6个数量级；二是稳定性，可以比较完好的保持百万年古生物的DNA；三是低能耗，目前DNA能耗是10的负10次方每一GB。从存储介质的存储密度来看，1克DNA可能对应422亿个U盘的存储量，但如果换算成硅晶圆来存储，将需要百万吨级别。可以推测，未来几个世纪的存储需求，几十公斤的DNA即可满足。DNA存储关键基于两个底层生物学工具——合成和测序，分别对应“写”和“读”的环节。合成和测序是DNA存储里面重要的成本来源，给DNA存储带来了很大的机遇。目前，测序成本已出现超摩尔定律的断崖式下跌，但合成的成本下降幅度有限。当前，国内合成和测序新兴公司已经开始涌现，但随之而来的也有一些挑战，一是合成过程中单步反应效率无法达到百分之百，并且会出现错误，导致难以形成比较大的片段；二是存在高通量平台技术攻关的难点；三是合成耗时且昂贵，化学合成法会有一些污染；此外，IT层面的编/解码也是比较大的挑战。国内公司侧重于合成技术及编解码方案的开发，但是目前产品或服务的盈利模式要具备一定的商用规模才能跑通。深圳先研院合成生物学研究所副所长戴俊彪在发言综述中也表示，目前商业交付的能力大概只有十几kb，离大规模的商业交付还有一定距离。对于初创公司来说，编解码没有一定标准，如何进行BT与IT的融合以达到更好的适配性和鲁棒性是重要课题。华大研究院IT方面发展非常迅速，而且还有一个强项——合成设备，2018年底建成第一台设备阿尔法，之后几年的时间不断更新迭代，使整个合成成本大幅下降。作为一家投资公司，首先看优质项目及团队技术来源，其次会关注出现大规模商用的时间节点。DNA存储大概会有5-10年的初创发展期，希望出现核心性的技术突破，以带动整个产业的发展。
