DNA可以被用來可靠地存儲大量的數字數據。然而，迄今為止，要檢索或操縱嵌入這些分子中的特定數據已被證明具有挑戰性。現在，來自法國國家科學研究中心和東京大學的科學家已經開發出一種基於酶的新技術，為如何克服這些技術障礙提供了初步線索。他們的研究最近發表在《自然》雜誌上。

DNA早已經成了在研發生物計算機的過程當中實現大規模數據存儲的最佳方法。D方法是將二進制（0或1）值轉化為四個不同的DNA”字母”（A、T、C或G）之一。

但是，人們如何在DNA編碼的數據數據庫中搜索，以發現某個數據？又如何能夠使用DNA編碼的數據執行計算，而不首先將其轉化為電子形式？這些都是來自LIMMS（CNRS/東京大學）和Gulliver（CNRS/ESPI）實驗室的研究小組試圖回答的問題。他們正在試驗一種新的方法，使用酶和人工神經元和神經網絡對DNA數據進行直接操作。

具體來說，研究人員利用三種酶的反應來設計化學”神經元”，重現真正的神經元所表現出的網絡結構和復雜計算能力。他們的化學神經元可以用DNA鏈上的數據執行計算，並將結果表達為熒光信號。

LIMMS和Gulliver團隊還通過組裝兩層人工神經元進行創新，以細化計算。通過反應的微流控小型化進一步提高了精度，允許數以萬計的反應快速發生。

作為法國生物化學家和日本微流控工程師之間十年合作的成果，這些突破最終可能允許對某些疾病進行更好的篩選，以及對巨大的DNA編碼數據庫進行操作。

當遠離水、空氣和光線時，DNA可以保存幾十萬年，且不需要任何能量輸入。一個直徑幾厘米的膠囊存儲的DNA可以容納多達500TB的數字數據。到2025年，人類產生的數字數據總量預計將達到175ZB。由於目前的存儲介質相對笨重、脆弱和能源密集，DNA可能提供一個可行的替代方案，也就是能夠在一個鞋盒的空間內容納所有現有數據。

促進DNA存儲技術的發展將是PEPR MoleculArxiv的目標，這是法國國家科學研究中心去年5月提供的一項優先研究計劃。