DNA存储的关键技术：编码、纠错、随机访问与安全性

徐怀胜1，石晓龙2，刘晓光3，徐苗苗4（1 广州商学院现代信息产业学院；2 广州大学计算科技研究院；3 广州体育学院运动健康学院；4 广州中医药大学体育健康学院）

摘要：DNA信息存储是一种利用DNA分子作为数据载体的新型存储技术，通过合成特定序列的DNA来编码信息，并通过测序技术实现数据的读出。相比于传统的磁性、光学和电子存储介质，DNA存储在存储密度、数据保存时间和能源效率等方面具有显著优势，且不易受电磁干扰的影响。随着全球数据总量的猛增，DNA存储以其高效的存储能力、潜在的低维护成本和易于合成的化学特性，逐渐成为研究热点。本文首先介绍了DNA存储的基本流程，然后综述了DNA信息存储涉及的关键技术，尤其是编码策略、纠错技术、随机访问及DNA信息加密的研究进展。探讨了当前DNA存储技术的发展现状和主要挑战，如高成本、写入和读取速度慢等问题，并提出了可能的技术改进方向。并展望了DNA存储未来的发展前景，强调其在大数据时代的潜在应用和革命性影响，指出了实现商业化应用所需解决的关键技术瓶颈。

关键词：DNA 信息存储；DNA 合成；信息编码；DNA 纳米技术；合成生物学