随着大数据时代（BDT）拉开帷幕，并持续深入发展，行业对更大数据存储容量的需求日益增长。据调查机构估计估算，到2040年，全世界将产生3×10^24（3后面跟着24个零）比特的数据。存储、搜索和处理所有这些数据将是一个令人生畏的挑战。如果要用传统的半导体芯片来应对这一挑战，那么地球上芯片级的硅可能就会不够用。

生物存储技术，尤其是DNA存储技术的研究从未停止过。它利用人工合成的脱氧核糖核酸（DNA）作为存储介质，具有高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护的优点。但DNA存储自身也存在一些弊端。如DNA技术成本高，现阶段无法大规模普及；DNA容易受到外界因素或自身变化的影响，致使数据不稳定等。

近日，美国布朗大学研究人员发现了一种采用小分子来存储信息的新技术。研究表明，在人造代谢组（含有糖、氨基酸以及其他类型小分子的液体混合物阵列）中存储和检索数据是可行的。在一篇发表在《PLOS ONE》期刊上的论文中，研究人员们展示了他们可以将千字节规模的图像文件编码到代谢物溶液中，并再次从中读取这些信息。

实验示例图

在生物学中，代谢组是指有机体用来调节新陈代谢的全部分子。

研究人员组装了他们自己设计的代谢组（含有不同分子组合的小液体混合物）。混合物中特定代谢物出现与否，用于编码一个比特位的数字信息（0或者1）。人造代谢组中分子类型的数量，决定了每个混合物可以拥有的比特位的数量。在这项研究中，研究人员创造出了6种和12种代谢物库，这意味着每个混合物可以编码6个比特位或者12个比特位。然后，数千个混合物，以纳升尺寸的液滴形式，排列在小金属板上。由液体处理机器人精确放置这些液滴的内容和排列，对所需数据进行编码。

然后，金属板被弄干，遗留下代谢物分子的小斑点，每个分子都持有数字信息。然后，这些数据可通过质谱仪读出，质谱仪可以识别板上每个点处出现的代谢物，并解码数据。研究人员采用这项技术成功编码和检索一系列容量多达2千字节的图像文件。

代谢物溶液中存储的一张毛的图像

研究人员表示，与现代存储系统相比，这个容量并不算大，但这是一个可靠的概念验证，而且进一步扩展的潜力巨大。混合物中比特位的数量，随着人造代谢组中代谢物的数量增加而增加。目前，已经有数千种已知的代谢物可供使用。

而且，许多代谢物可以相互反应形成新的混合物。这样就有可能使得分子系统不仅可以存储数据，而且可以操控数据（在代谢物混合物中进行计算）。这就意味着，代谢分子不仅可以存储数据，而且极有可能自带计算能力。