由加州大學爾灣分校（UCI）藥物科學教授約翰-查普塔領導的一個研究小組正在開發在合成DNA鏈上存儲海量數據的方法，這些DNA比天然DNA要堅韌得多。該技術已經被用於在單個分子上編碼美國的《獨立宣言》。

生活在信息時代的主要問題之一是在哪裡存儲所有的數據。世界每天產生大量的數據，而且速度還在加快，90%的數據都是在過去兩年產生的。根據UCI的數據，現在大約有44個zettabytes的數據，如果按照傳統的方式存儲，需要44000個1500萬平方英尺（139.4萬平方米）的倉庫，或者足夠覆蓋西弗吉尼亞州。除此之外，目前的數字存儲介質在相對較短的時間內容易老化。

相比之下，控制每一個生物功能的DNA分子的信息密度驚人–每立方毫米約有一PB。查普塔估計，這足以在半杯液體DNA中存儲世界上所有的數據。這是研究人員多年來一直在研究的想法，但仍有很長的路要走。

最大的問題之一是DNA不是很堅固。它很容易受到陽光、輻射、熱、酶和一般化學反應的破壞。一些研究已經調查了使用諸如在低溫下將分子封裝在玻璃中的方法來保護DNA中編碼的數據，但UCI團隊希望通過工程來改善分子本身。

他們通過使用一種合成DNA的形式來做到這一點，這種合成DNA是一種人工遺傳聚合物，稱為蘇糖核酸（TNA）。這具有與天然DNA相同的基因排序成分（腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鳥嘌呤），甚至可以與DNA和RNA鏈配對，但構成DNA分子主幹的核糖被替換為蘇糖，這使得TNA對核酸酶消化（分解DNA的過程）具有免疫力，並能抵抗許多其他威脅。這使得它具有100%的生物穩定性。

為了證明這一概念，查普塔和他的團隊通過將二進制數據轉換為適合四種遺傳成分的數據，轉錄了美國《獨立宣言》和UCI印章。然後，他們通過化學方式讀取代碼並將其轉換回二進制來恢復它。

“這些系統為新的可能性打開了大門，”查普塔說。“（它們）與自然界使用的系統完全不同。”