預(yù)見2024：DNA存儲產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢展望(附技術(shù)路徑、投資方向、專利布局、科技企業(yè)布局等)

行業(yè)主要上市公司：博暉創(chuàng)新(300318)，陽普醫(yī)療(300030)，上海三毛(600689)，中新藥業(yè)(600329)中新藥業(yè)(600329)，友好集團(tuán)(600778)等。

本文核心觀點(diǎn)：DNA存儲具有壽命長、高密度、環(huán)保等優(yōu)勢，有望在未來成為一種重要的數(shù)據(jù)存儲方式。

引言：DNA存儲具有自我復(fù)制能力，可用于多種重大疾病治療

——全球數(shù)據(jù)存儲面臨瓶頸DNA存儲優(yōu)勢突出

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展，全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)正呈指數(shù)增長。醫(yī)療健康、金融服務(wù)、制造業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展帶來大數(shù)據(jù)的繁榮，同時(shí)大規(guī)模數(shù)據(jù)的生產(chǎn)也在加速。但目前主流存儲設(shè)備的存儲密度提升空間很小，因此不適合長期(50年以上)存儲。同時(shí)，數(shù)據(jù)存儲的能耗也將成為數(shù)據(jù)存儲的未來面臨的另一個(gè)瓶頸。當(dāng)人們享受科技帶來看的便利同時(shí)，信息的保存和存儲也面臨著挑戰(zhàn)。

——DNA存儲具有壽命長、高密度、環(huán)保等優(yōu)勢

目前，常見的存儲介質(zhì)包括磁帶、硬盤、閃存等。其中，磁帶訪問速度較低;硬盤耗電量較高且運(yùn)行溫度也較高;閃存價(jià)格偏高且容量偏低。

DNA作為一種潛在的存儲介質(zhì)，因其耐久性、大存儲容量以及高體積密度而引起了人們的研究關(guān)注。DNA存儲是一種利用人工合成的脫氧核糖核酸(DNA)分子作為存儲介質(zhì)，將數(shù)字信息編碼后存儲在DNA分子上的技術(shù)。這種技術(shù)利用了DNA的堿基序列，通過特定的算法將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后編碼為DNA序列中的腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)堿基，再合成到DNA分子上。

DNA存儲技術(shù)作為一種新型的數(shù)據(jù)存儲方式，相比傳統(tǒng)存儲技術(shù)具有多個(gè)顯著優(yōu)勢。首先，DNA的存儲密度極高，可以在極小的體積內(nèi)存儲大量的數(shù)據(jù)。其次，DNA具有非常長的半衰期，可以保存信息長達(dá)數(shù)百年甚至數(shù)千年之久，非常適合需要長期保存的數(shù)據(jù)。此外，DNA存儲技術(shù)還具有低能耗、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)存儲技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)勢。未來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，DNA存儲有望成為數(shù)據(jù)存儲的重要發(fā)展方向之一。

技術(shù)路線：DNA存儲技術(shù)發(fā)展路徑與支撐體系

從技術(shù)路線發(fā)展來看，根據(jù)DNA存儲的步驟，DNA存儲技術(shù)可分為信息編碼、DNA合成、DNA保存、數(shù)據(jù)獲取、DNA測序、DNA解碼等。

從技術(shù)支撐體系來看，中國DNA存儲創(chuàng)新單元主要包括中國科學(xué)院合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成生物學(xué)研究所等實(shí)驗(yàn)室;深圳市合成生物產(chǎn)業(yè)基金、常州市合成生物產(chǎn)業(yè)投資基金等產(chǎn)業(yè)投資基金;《生物技術(shù) 核酸合成 第1部分：合成寡核苷酸的生產(chǎn)和質(zhì)量控制要求》、《DNA合成實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和安全要求》等國家及地方標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃。

DNA存儲專利技術(shù)布局：DNA測序技術(shù)為布局重點(diǎn)

——DNA測序技術(shù)為DNA存儲專利技術(shù)布局重點(diǎn)，申請熱度和布局廣度較高

從DNA存儲細(xì)分專利技術(shù)申請的熱度來看，DNA測序技術(shù)具備較高的專利申請熱度，專利申請總量為107353項(xiàng)，申請人數(shù)量達(dá)50569個(gè);從技術(shù)跨度來看，同樣是DNA測序技術(shù)跨技術(shù)專利申請量較多，技術(shù)跨度達(dá)274個(gè)IPC小類;從技術(shù)市場覆蓋廣度來看，DNA編碼和DNA測序均覆蓋90個(gè)以上國家和地區(qū)，說明這些技術(shù)受到全球范圍內(nèi)的關(guān)注和研究。

注：1)搜索關(guān)鍵詞：DNA存儲技術(shù)路線相關(guān)關(guān)鍵詞;2)搜索范圍：標(biāo)題、摘要和權(quán)利說明;3)統(tǒng)計(jì)截至日期：2024年1月19日。下同。

——美國為DNA存儲主要技術(shù)來源

從專利地域分布來看，美國在DNA編碼、DNA合成和DNA測序領(lǐng)域創(chuàng)新均較為活躍，專利數(shù)量全球第一;此外日本和中國在DNA存儲相關(guān)技術(shù)專利布局也較多;從申請人來看，史密斯克萊恩比徹姆公司、哈佛大學(xué)校長及研究院協(xié)會、孟山都技術(shù)公司等為DNA存儲相關(guān)技術(shù)專利主要申請人。

DNA存儲科技企業(yè)技術(shù)布局：DNA合成技術(shù)為企業(yè)布局重點(diǎn)

目前，中國DNA存儲企業(yè)技術(shù)主要布局DNA測序、DNA合成、DNA編解碼等領(lǐng)域。其中，DNA合成技術(shù)為企業(yè)布局重點(diǎn)，同時(shí)也是DNA存儲行業(yè)的難點(diǎn)所在。

注：以上排名不分先后，僅匯總行業(yè)內(nèi)部分代表性科技企業(yè)。

DNA存儲技術(shù)投資重點(diǎn)賽道：DNA合成技術(shù)為重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域

從我國DNA存儲投融資熱門賽道來看，2021-2023年，投資領(lǐng)域主要集中在DNA測序和DNA合成。其中，DNA合成領(lǐng)域融資熱度較高，投融資事件數(shù)量占比達(dá)50%。目前，在DNA存儲行業(yè)中，如何降低合成成本以及提高合成的效率是資本市場重點(diǎn)關(guān)注方向

DNA存儲關(guān)鍵技術(shù)投資潛力評估

綜合來看，DNA存儲領(lǐng)域的DNA合成技術(shù)和DNA測序技術(shù)領(lǐng)域資本市場較為活躍，同時(shí)也是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)領(lǐng)域。

注：評估星級自一星至三星，星級越高，代表從該指標(biāo)來看，技術(shù)投資潛力越大，☆代表半星。

DNA存儲技術(shù)發(fā)展趨勢與目標(biāo)

——政策推動DNA存儲技術(shù)研發(fā)及轉(zhuǎn)化應(yīng)用

我國已經(jīng)將“DNA存儲”寫入《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中，已經(jīng)將DNA存儲技術(shù)作為前沿技術(shù)領(lǐng)域之一，計(jì)劃加快布局并加強(qiáng)信息科學(xué)與生命科學(xué)、材料等基礎(chǔ)學(xué)科的交叉創(chuàng)新，并布局了“生物與信息融合(BT與IT融合)”重點(diǎn)專項(xiàng)?！?ldquo;十四五”國家信息化規(guī)劃》也強(qiáng)調(diào)，要布局戰(zhàn)略性前沿性技術(shù)。瞄準(zhǔn)可能引發(fā)信息化領(lǐng)域范式變革的重要方向，前瞻布局包括DNA存儲技術(shù)在內(nèi)的戰(zhàn)略性、前沿性、原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)。

此外，中國還致力于推動DNA信息存儲技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。通過產(chǎn)學(xué)研各界的合作，中國希望能夠搭建起融合發(fā)展的橋梁，推動DNA信息存儲技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化進(jìn)軍，搶占全球的戰(zhàn)略高地。

——DNA存儲技術(shù)發(fā)展趨勢

DNA存儲技術(shù)未來的發(fā)展趨勢是多方面的，包括提高存儲密度、降低成本、提高可靠性、與其他技術(shù)融合以及探索商業(yè)應(yīng)用等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的不斷拓展，DNA存儲技術(shù)有望在未來成為一種重要的數(shù)據(jù)存儲方式。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《全球DNA測序行業(yè)商業(yè)模式與投資預(yù)測分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報(bào)、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請注明資料來源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

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