內容概要：DNA存儲技術是指用人工合成的脫氧核苷酸鏈對文檔、圖片和音頻等信息進行存儲并能完整讀取的技術。DNA作為一種潛在的存儲介質，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注。近年來，全球DNA測序技術研發熱度持續上升，2023年全球DNA測序技術專利申請總量為107353項，申請人數量50589個；DNA編碼專利申請總量為32535項，申請人數量16459個；DNA合成專利總申請量8471項，申請人數量5951個。中國在DNA存儲技術研發方面也表現出強勁的熱度，國家層面的政策扶持是推動DNA存儲系統行業發展的關鍵因素。與國外不同的是，在DNA測序、DNA合成、DNA編解碼三個領域，DNA合成技術為中國DNA存儲企業布局的重點。2021-2023年期間，我國DNA合成事件占據DNA存儲技術投資事件的50%，DNA測序占38%，DNA編碼占12%。

上市企業：博暉創新(300318)、陽普醫療(300030)、上海三毛(600689)、中新藥業(600329)、友好集團(600778)、諾禾致源（688315.SH）、華大基因（300676.SZ）、貝瑞基因（000710.SZ）、騰訊控股/騰訊云(00700)等。

相關企業：擎科生物、聯川生物、生工生物、中科碳元、密碼子、華為云

關鍵詞：DNA存儲市場規模、DNA存儲市場競爭格局、DNA存儲行業發展前景

一、DNA存儲行業概況

基因存儲技術又稱DNA存儲技術，是一種新型的信息存儲技術，是指用人工合成的脫氧核苷酸鏈對文檔、圖片和音頻等信息進行存儲并能完整讀取的技術，通過將數據編碼成二進制的數字串，然后用A、T、C、G4種堿基編碼二進制相對應的數字，使得數據能以脫氧核苷酸鏈的形式完成目標DNA分子的構建，再通過人工合成相應的DNA分子，數據即可被儲存在DNA分子中。

DNA存儲的優勢主要表現為容量大、體積小、穩定性好、可復制性強；劣勢主要體現在成本過高、測序技術不夠完善。目前，制約DNA計算研究的主要因素是DNA納米技術與成本問題，大量進行DNA分子測序和合成仍然較為昂貴。

二、DNA存儲行業發展現狀

DNA作為一種潛在的存儲介質，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，將數字信息編碼后存儲在DNA分子上的技術。這種技術利用了DNA的堿基序列，通過特定的算法將數字信息轉換為二進制數據，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存儲的整個流程可大致分為“編”“寫”“存”“讀”4個步驟。其中，“編”即將待存儲的二進制信息通過編碼算法轉換為堿基信息。“寫”即將編碼好的堿基信息通過DNA合成寫入到DNA分子中。“存”步驟將合成好的DNA分子在適宜條件下長期穩定儲存。“讀”步驟即信息還原，依賴于DNA測序技術。

近年來，全球DNA測序技術研發熱度持續上升，2023年全球DNA測序技術專利申請總量為107353項，申請人數量50589個；DNA編碼專利申請總量為32535項，申請人數量16459個；DNA合成專利總申請量8471項，申請人數量5951個。

近年來，中國在DNA存儲技術研發方面也表現出強勁的熱度，國家層面的政策扶持是推動DNA存儲系統行業發展的關鍵因素。與國外不同的是，在DNA測序、DNA合成、DNA編解碼三個領域，DNA合成技術為中國DNA存儲企業布局的重點。2021-2023年期間，我國DNA合成事件占據DNA存儲技術投資事件的50%，DNA測序占38%，DNA編碼占12%。

相關報告：智研咨詢發布的《中國DNA存儲行業市場全景評估及投資前景研判報告》

三、DNA存儲行業產業鏈

1、DNA存儲行業產業鏈結構

DNA存儲行業產業鏈上游主要包括技術研發機構、基礎材料與專用設備制造商，其中，技術研發機構主要包括科研機構（高校和研究所）、生物技術公司；基礎材料供應商提供DNA原料和存儲介質；專用設備主要包括DNA合成儀、測序儀等。DNA存儲位于行業中游，主要表現為DNA存儲解決方案開發，包括DNA存儲技術的開發，如編碼算法、合成技術和讀取技術。行業下游主要應用于數據中心、醫療機構、文化遺產機構、政府機構、商業基因檢測公司等。

2、DNA存儲行業產業鏈上游-高校

?DNA存儲技術在高校的研究和應用中扮演了重要角色。如東南大學師生團隊成功將該校校訓“止于至善”存入一段DNA序列，實現了DNA存儲技術的新突破。相關成果發表在國際學術期刊《科學·進展》上。天津大學合成生物學團隊創新DNA存儲算法，將十幅精選敦煌壁畫存入DNA中，該算法支持DNA分子成為世界上最可靠的數據存儲介質之一，可以讓面臨老化破損危機的人類文化遺產信息保存千年萬年。該成果發表于《自然·通訊》上。

高等教育發展水平是一個國家發展水平和發展潛力的重要標志。當前，我國已建成世界最大規模高等教育體系。據統計，2023年，我國普通高等學校數量從2018年的2663所增加到2822所，截止2024年上半年，我國普通高等學校數量為2868所。

3、DNA存儲行業產業鏈下游-醫療機構

醫療機構是DNA數據庫的重要應用場所。醫院和診所通過基因檢測，為患者提供個性化的醫療服務。DNA數據庫在醫療中的應用包括遺傳病診斷、藥物反應預測、個性化治療方案制定等。近年來，隨著我國衛生事業的快速發展，中國醫療機構得到較快發展。2023年我全國醫療衛生機構總數1070785個，比2022年增加37867個。

四、DNA存儲行業發展歷程

DNA存儲概念最早由NorbertWiener和MikhailNeiman于20世紀60年代中期提出，并在1988年得到初步驗證。但受限于DNA高通量合成及測序技術的發展，直到2010年后，DNA存儲領域才開始有了實質性的進步。我國在DNA存儲領域的發展雖然較西方略為滯后，但近年來也在強勢追趕，達成了多項技術突破，取得了一系列國際領先水平的研究成果。除科研領域外，DNA存儲在商業化應用方面的潛能也受到多方認可。

五、DNA存儲行業競爭格局

1、部分企業

我國DNA存儲行業仍處于早期發展階段，但競爭格局已初步形成。參與者包括科研機構、生物技術公司、科技巨頭和初創企業。目前，我國DNA存儲行業主要企業包括華大基因、擎科生物、聯川生物、生工生物、騰訊云、中科碳元、密碼子、華為云、迪贏生物等。

2、代表企業

1）、華大基因

華大基因利用基因測序、質譜、基因合成、大數據、云計算等技術，率先面向全球客戶提供基于基因組學、轉錄組學、表觀基因組學、單細胞組學、時空組學、蛋白質組學、代謝組學等多組學的大數據采集、分析和挖掘的綜合解決方案服務。截至2023年，華大基因多組學大數據業務已經覆蓋了全球100多個國家和地區，擁有5000多家合作單位，為20000多位合作伙伴提供了杰出技術服務。2023年，華大基因基因組學應用行業營業收入43.33億元，占總營收的99.61%。

2）、貝瑞基因

貝瑞基因聚焦生育健康、遺傳病檢測、腫瘤檢測、科技服務等領域，通過“產品+服務”的綜合方案為各級醫院、第三方醫學實驗室、科研院所等醫療及科研機構提供醫學產品及服務。貝瑞基因年產出的基因數據量已超過PB級，且在標準/結構化數據及人工智能數據算法、對臨床信息解讀等方面的優勢日益凸顯。2024年前三季度，貝瑞基因基因檢測行業營業收入為8.23億元。

六、DNA存儲行業發展趨勢

近年來，基因存儲技術研發的主要方向為提升存儲數據的容量以及尋找更為精確、先進的存儲寫入方法，相關研究已實現將數據一次性“寫”入DNA分子中，且在從DNA池中讀取數據的測序過程中，沒有出現任何錯誤。但受現有的技術限制，人工合成DNA的成本過高且費時，基因存儲技術用途有限，目前尚未實現大規模產業化應用進程。

隨著技術不斷成熟和市場需求的增長，DNA存儲行業未來將呈現技術進步、成本下降、應用拓展、產業化推進、標準化與規范化、合作與并購以及區域發展的趨勢，DNA存儲技術有望在多個領域得到廣泛應用，成為未來數據存儲的重要解決方案。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國DNA存儲行業市場全景評估及投資前景研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。