價格雖然不菲, 然而Twist Bioscience認為在基因中儲存資料有望成為下一個大熱門。
艾米莉•勒普羅斯特(Emily Leproust)是Twist Bioscience的聯合創始人兼首席執行官。 這家成立僅五年的公司據估計已經成為世界上最大的合成DNA鏈(又稱合成基因)供應商。 在她的辦公室, 有一些奇特的膠囊。 據她介紹:“這一粒膠囊中的DNA可以存儲相當於整個Facebook資料中心的資料”。
定制基因既是合成生物學的原材料, 也是所有生物科技藥物、食品和香氛的起點。 膠囊中的DNA代表著一個全新的市場——很可能還是一個龐大的市場——由DNA製造的存儲驅動。
“我們是DNA編寫領域的領軍企業,
該公司的應用生物系統模型394DNA合成器, 一天可以製作4條短DNA鏈。 如今Twist公司單日就可以製作300萬條DNA鏈。
其核心設備位於玻璃櫥窗中, 很像一個隨意組裝的噴墨印表機, 線路板和噴嘴暴露在外面,
多虧了這個裝置, Twist成為了生產廉價工程DNA的核心企業, 單個DNA堿基售價僅為7至9美分。
“她做到了我們(過去)十年來一直夢想做到的事情——將成本降低一個數量級, ”行業聯盟SynBioBeta的創始人約翰•坎伯(John Cumbers)說。
製作元件公司首席執行官勒普羅斯特將自己的公司比作英特爾, 稱公司是將基因領域的“二極體”販售給他人, 供其在新領域尋找可盈利的應用。 “我問客戶‘你們是想法更多還是錢更多?’”她說, “我們在降低價格的時候, 他們不會就此收手, 而是購入更多的 DNA 。
圖丨艾米莉•勒普羅斯特, Twist Bioscience 的聯合創始人兼首席執行官
更為廉價的 DNA 意味著更大規模的試驗。 去年 10 月, Twist 與波士頓生物工廠Ginkgo Bioworks 公司簽署了訂單, 承諾為其提供 10 億個工程 DNA 堿基對——創造了該行業歷史上最大的供貨協議。
Ginkgo 將 Twist 的基因導入到酵母或其他菌種中,
Twist 的創新打造了一個極富挑戰的市場, 行業內部人士說, DNA 價格下降的很快, 而需求漲幅沒那麼大。 2017 年 1 月, 劍橋市的 DNA 合成公司 Gen9 簽下大單後僅六個月就被拆分出售, 艱難的經濟形勢為其解決掉了一個競爭對手。
“對於這些工具究竟能幹什麼, 大家還是缺乏理解, ”劍橋市 Flagship Pioneering公司的合夥人大衛•貝瑞(David Berry)說。 “與此同時, 其本質仍是商品競爭。 ”
在DNA中存儲資料這就滋生了每年300億美元的資料存儲市場。 研究機構國際資料公司預測, 截至2015年, 全世界將會產生163 ZB的數位資料, 可使1.2萬億台蘋果手機產生“記憶體不足”的警報。
或許我們可將資料編入DNA中而無須將其存儲在磁帶上——將每個位元組的資料都翻譯成基因, 然後需要讀取的時候再對其進行測序。
作為資料存儲媒介, DNA的存儲密度非常高。 理論上來說, 全球現存的所有資料都可以存儲在勒普羅斯特展示銀色晶片的那個普通會議室中。 “對於想要長時間保存的歸檔資料, 沒有比這更好的方法了, ”華盛頓大學的電腦專家路易士•塞茲(Luis Ceze)。
從2016年起, Twist 已經向微軟研究所提供了兩千萬條定制 DNA 鏈, 目前微軟研究所正與塞茲共同致力於DNA存儲的盈利化運營。 該團隊已經對蒙特勒爵士音樂節的音樂視頻和音訊、世界人權宣言等其他檔進行了編碼。
今年2月, 該團隊取得了另一里程碑式的成就, 並在《自然•生物技術》發表的文章中進行了介紹。文章稱他們可以從DNA存儲的200多百萬位元組資料中零誤差地恢復了單個資料檔案。如果DNA想要成為商用存儲介質,那麼“隨機存取”則是必備功能。
同時,DNA 價格仍需繼續大幅降低。勒普羅斯特表示道,Twist 已經向客戶推出了價值 10 萬美元的 12 MB資料 DNA 存儲方案,她同時也強調了這個問題。
勒普羅斯特認為情況不會一成不變,因為她有改進技術方案的計畫。“再過幾年,存儲資料就用不了 10 萬美元了,”她說,“價格會降到 10 美分。”
並在《自然•生物技術》發表的文章中進行了介紹。文章稱他們可以從DNA存儲的200多百萬位元組資料中零誤差地恢復了單個資料檔案。如果DNA想要成為商用存儲介質,那麼“隨機存取”則是必備功能。同時,DNA 價格仍需繼續大幅降低。勒普羅斯特表示道,Twist 已經向客戶推出了價值 10 萬美元的 12 MB資料 DNA 存儲方案,她同時也強調了這個問題。
勒普羅斯特認為情況不會一成不變,因為她有改進技術方案的計畫。“再過幾年,存儲資料就用不了 10 萬美元了,”她說,“價格會降到 10 美分。”