专注于使DNA数据存储商业化的合同

Twist生物科学公司是一家使用其硅平台提供高质量合成DNA的公司，通过与情报高级研究项目活动(IARPA)的合同，使客户能够通过提供高质量合成DNA的平台获得成功。该公司宣布已被选为乔治亚理工研究所(GTRI)的分包商，承担分子信息存储(MIST)项目的DNA合成部分。DNA有能力在很长一段时间内以一种非常密集的格式存储大量数据，然而今天这种存储技术并不具有成本效益，也不广泛使用。该项目被称为可扩展分子档案软件和硬件(SMASH)，其目标是在未来三到五年内实现长期DNA数据存储的可访问性和商业可行性。

Twist Bioscience的首席执行官兼联合创始人Emily M. Leproust博士说:“随着数字数据以指数级的速度增长，人们对使用自然的存储介质——DNA来存储数字数据的兴趣和兴奋程度越来越高。”“政府承诺为这个令人兴奋的新存储领域提供资金，我们相信，作为这个专家联盟的一部分，我们可以真正彻底改变DNA合成过程，并将DNA数据存储的合成成本降低许多数量级。”

根据授予GTRI的多阶段合同，Twist Bioscience可能获得高达915万美元的费用，价值高达2500万美元。根据Twist Bioscience的合同，可交付的成果包括在硅上创建一个DNA合成平台，每天“写入”或合成足够的DNA，使存储数字数据的成本低至每千万亿字节1美元。据Twist内部估计，这比目前的DNA数据存储成本降低了大约6到7个数量级。

除了用于Twist的915万美元外，另外还有550万美元计划用于通过标准CMOS电子器件的新芯片设计来支持DNA合成，这种芯片能够利用当前半导体技术的效率写入DNA。这项研究将在GTRI进行，然后将在Twist进行商业实施。

主要合同由GTRI持有，分包商Twist Bioscience进行DNA合成，华盛顿大学/微软团队带来系统架构、数据分析和编码专业知识，罗斯韦尔生物技术公司提供高全程DNA数据读取芯片和平台。

“50年前，DNA数据存储被认为是科幻小说——今天，它是通向广泛实施的科学，”勒普鲁斯特博士说。“我们预计，在未来三到五年，随着政府和行业的适当投资，它将成为长期储存的现实。”

Leproust博士继续说:“我们看到商业DNA数据存储的第一个应用是在目前的存储不能满足行业需求的长期市场。这包括企业，其管理机构要求为一个特定项目(如临床试验或飞机设计)保留大量数据几十年，政府机构保留大量历史信息，以及大量照片和视频档案的消费市场。”

今天，Twist使用半导体技术在单个硅芯片上生产超过100万个寡核苷酸。该公司目前正在研究下一代硅芯片，使该公司能够在每个硅芯片上合成或写入10g的DNA。虽然如今Twist生产的DNA质量非常好，但用于数字存储的DNA可能并不完美，计算机算法可以有效地纠正错误。

如何在DNA中存储数字数据

为了将数字数据编码成DNA，首先，数字文件从使用数字数据的0和1的二进制代码转换成A、C、T和g的序列。Twist Bioscience然后按照提供的序列顺序合成DNA短片段(大约200到300个碱基或位置)，编码效率约为每个碱基1位。每个短DNA片段都包含一种条形码，以表明它们在整个序列中的位置。使用这种条形码可以找到特定的DNA片段，并根据需要进行复制或回收，这样当特定任务只需要一小部分时，就不必对整个文件进行解码和排序。由于在写入数据时采用了纠错编码方案，普通的DNA测序器可以很好地恢复文件。

关于Twist生物科学公司

Twist Bioscience是一家领先的、快速发展的合成生物学公司，开发了一种颠覆性的DNA合成平台，将生物学工程工业化。该平台的核心是一项专利技术，它开创了通过在硅芯片上“写入”DNA来制造合成DNA的新方法。Twist利用其独特的技术制造广泛的基于dna的合成产品，包括合成基因，用于下一代测序(NGS)制备的工具，以及用于药物发现和开发的抗体库。Twist还在寻求DNA数字数据存储和生物制剂药物发现方面的长期机会。Twist生产的产品用于许多行业，包括医疗保健、工业化学品、农业和学术研究。

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