中国科学院北京ゲノム研究所（国家生物情報センター）が明らかにしたところによると、同研究所をはじめとする研究チームが、中国古代の活版印刷技術にヒントを得て、費用対効果の高いDNA活字保存方法を提案し、DNA活字インクジェットプリンター「畢昇1号」の開発に成功したということです。これに関する研究成果は科学雑誌『アドバンス・サイエンス』に巻頭記事として掲載されました。

同研究の模式図（中国科学院北京ゲノム研究所提供）

　自然界のデータ記憶媒体として知られるDNAは、高密度、長寿命、低エネルギー消費などの利点により、ビッグデータの保存という課題を解決する上で潜在的な代替ソリューションとなっています。しかし、多くのDNAデータ保存技術は木版印刷に類似したデザインロジックを用いており、保存のためのDNAは使用ごとに合成する必要があるため、合成コストが高く、時間がかかり、DNA保存技術の実際の応用には制限があるのが現状です。

　DNA保存技術を応用する上での既存のボトルネックを解決するため、研究者は新たなタイプのDNA活字保存技術の開発に成功しました。この技術では、予め作られた「短いDNA断片」を用いて、それぞれ1バイトの情報を載せ、その後、酵素を触媒として「積み木」のように素早く組み立てられた「DNA活字ブロック」を創り出す仕組みになっています。これらのDNA活字ブロックは、プラスミドに直接書き込むことで体外保存することもでき、大腸菌などを利用して生体内保存することもできるということです。

　同チームはDNA活字保存プロセスを自動的に行えるようにするため、DNA活字をハイスループットで印刷・書き込みできる装置、すなわちDNA活字インクジェットプリンター「畢昇1号」を開発しました。

　この装置はインクジェットプリンターのようにDNA記憶活字ブロックを一括で「印刷」でき、テキスト、画像、オーディオ、ビデオなど各種デジタルファイルを効率的に保存し、正確に復元することに成功しました。解析精度は100%だということです。この成果はDNAデータ保存技術の今後の発展に新たな考え方とモデルを提供し、将来的に大規模化、標準化、市場化されたDNA活字保存という新たな生態系を構築することが期待されています。（ミン・イヒョウ、坂下）