2025年中国DNA存储行业发展现状、产业链结构及整体发展形势研判：应用领域不断扩大，有望成为未来数据存储重要解决方案[图]

内容概要：DNA存储技术是指用人工合成的脱氧核苷酸链对文档、图片和音频等信息进行存储并能完整读取的技术。DNA作为一种潜在的存储介质，因其耐久性、大存储容量以及高体积密度而引起了人们的研究关注。近年来，全球DNA测序技术研发热度持续上升，2023年全球DNA测序技术专利申请总量为107353项，申请人数量50589个；DNA编码专利申请总量为32535项，申请人数量16459个；DNA合成专利总申请量8471项，申请人数量5951个。中国在DNA存储技术研发方面也表现出强劲的热度，国家层面的政策扶持是推动DNA存储系统行业发展的关键因素。与国外不同的是，在DNA测序、DNA合成、DNA编解码三个领域，DNA合成技术为中国DNA存储企业布局的重点。2021-2023年期间，我国DNA合成事件占据DNA存储技术投资事件的50%，DNA测序占38%，DNA编码占12%。

上市企业：博晖创新(300318)、阳普医疗(300030)、上海三毛(600689)、中新药业(600329)、友好集团(600778)、诺禾致源（688315.SH）、华大基因（300676.SZ）、贝瑞基因（000710.SZ）、腾讯控股/腾讯云(00700)等。

相关企业：擎科生物、联川生物、生工生物、中科碳元、密码子、华为云

关键词：DNA存储市场规模、DNA存储市场竞争格局、DNA存储行业发展前景

一、DNA存储行业概况

基因存储技术又称DNA存储技术，是一种新型的信息存储技术，是指用人工合成的脱氧核苷酸链对文档、图片和音频等信息进行存储并能完整读取的技术，通过将数据编码成二进制的数字串，然后用A、T、C、G4种碱基编码二进制相对应的数字，使得数据能以脱氧核苷酸链的形式完成目标DNA分子的构建，再通过人工合成相应的DNA分子，数据即可被储存在DNA分子中。

DNA存储的优势主要表现为容量大、体积小、稳定性好、可复制性强；劣势主要体现在成本过高、测序技术不够完善。目前，制约DNA计算研究的主要因素是DNA纳米技术与成本问题，大量进行DNA分子测序和合成仍然较为昂贵。

二、DNA存储行业发展现状

DNA作为一种潜在的存储介质，因其耐久性、大存储容量以及高体积密度而引起了人们的研究关注。DNA存储是一种利用人工合成的脱氧核糖核酸(DNA)分子作为存储介质，将数字信息编码后存储在DNA分子上的技术。这种技术利用了DNA的碱基序列，通过特定的算法将数字信息转换为二进制数据，然后编码为DNA序列中的腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)碱基，再合成到DNA分子上。

DNA存储的整个流程可大致分为“编”“写”“存”“读”4个步骤。其中，“编”即将待存储的二进制信息通过编码算法转换为碱基信息。“写”即将编码好的碱基信息通过DNA合成写入到DNA分子中。“存”步骤将合成好的DNA分子在适宜条件下长期稳定储存。“读”步骤即信息还原，依赖于DNA测序技术。

近年来，全球DNA测序技术研发热度持续上升，2023年全球DNA测序技术专利申请总量为107353项，申请人数量50589个；DNA编码专利申请总量为32535项，申请人数量16459个；DNA合成专利总申请量8471项，申请人数量5951个。

近年来，中国在DNA存储技术研发方面也表现出强劲的热度，国家层面的政策扶持是推动DNA存储系统行业发展的关键因素。与国外不同的是，在DNA测序、DNA合成、DNA编解码三个领域，DNA合成技术为中国DNA存储企业布局的重点。2021-2023年期间，我国DNA合成事件占据DNA存储技术投资事件的50%，DNA测序占38%，DNA编码占12%。

相关报告：开云电竞官方网站下载安装 发布的《中国DNA存储行业市场全景评估及投资前景研判报告》

三、DNA存储行业产业链

1、DNA存储行业产业链结构

DNA存储行业产业链上游主要包括技术研发机构、基础材料与专用设备制造商，其中，技术研发机构主要包括科研机构（高校和研究所）、生物技术公司；基础材料供应商提供DNA原料和存储介质；专用设备主要包括DNA合成仪、测序仪等。DNA存储位于行业中游，主要表现为DNA存储解决方案开发，包括DNA存储技术的开发，如编码算法、合成技术和读取技术。行业下游主要应用于数据中心、医疗机构、文化遗产机构、政府机构、商业基因检测公司等。

2、DNA存储行业产业链上游-高校

‌DNA存储技术在高校的研究和应用中扮演了重要角色。如东南大学师生团队成功将该校校训“止于至善”存入一段DNA序列，实现了DNA存储技术的新突破。相关成果发表在国际学术期刊《科学·进展》上。天津大学合成生物学团队创新DNA存储算法，将十幅精选敦煌壁画存入DNA中，该算法支持DNA分子成为世界上最可靠的数据存储介质之一，可以让面临老化破损危机的人类文化遗产信息保存千年万年。该成果发表于《自然·通讯》上。

高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志。当前，我国已建成世界最大规模高等教育体系。据统计，2023年，我国普通高等学校数量从2018年的2663所增加到2822所，截止2024年上半年，我国普通高等学校数量为2868所。

3、DNA存储行业产业链下游-医疗机构

医疗机构是DNA数据库的重要应用场所。医院和诊所通过基因检测，为患者提供个性化的医疗服务。DNA数据库在医疗中的应用包括遗传病诊断、药物反应预测、个性化治疗方案制定等。近年来，随着我国卫生事业的快速发展，中国医疗机构得到较快发展。2023年我全国医疗卫生机构总数1070785个，比2022年增加37867个。

四、DNA存储行业发展历程

DNA存储概念最早由NorbertWiener和MikhailNeiman于20世纪60年代中期提出，并在1988年得到初步验证。但受限于DNA高通量合成及测序技术的发展，直到2010年后，DNA存储领域才开始有了实质性的进步。我国在DNA存储领域的发展虽然较西方略为滞后，但近年来也在强势追赶，达成了多项技术突破，取得了一系列国际领先水平的研究成果。除科研领域外，DNA存储在商业化应用方面的潜能也受到多方认可。

五、DNA存储行业竞争格局

1、部分企业

我国DNA存储行业仍处于早期发展阶段，但竞争格局已初步形成。参与者包括科研机构、生物技术公司、科技巨头和初创企业。目前，我国DNA存储行业主要企业包括华大基因、擎科生物、联川生物、生工生物、腾讯云、中科碳元、密码子、华为云、迪赢生物等。

2、代表企业

1）、华大基因

华大基因利用基因测序、质谱、基因合成、大数据、云计算等技术，率先面向全球客户提供基于基因组学、转录组学、表观基因组学、单细胞组学、时空组学、蛋白质组学、代谢组学等多组学的大数据采集、分析和挖掘的综合解决方案服务。截至2023年，华大基因多组学大数据业务已经覆盖了全球100多个国家和地区，拥有5000多家合作单位，为20000多位合作伙伴提供了杰出技术服务。2023年，华大基因基因组学应用行业营业收入43.33亿元，占总营收的99.61%。

2）、贝瑞基因

贝瑞基因聚焦生育健康、遗传病检测、肿瘤检测、科技服务等领域，通过“产品+服务”的综合方案为各级医院、第三方医学实验室、科研院所等医疗及科研机构提供医学产品及服务。贝瑞基因年产出的基因数据量已超过PB级，且在标准/结构化数据及人工智能数据算法、对临床信息解读等方面的优势日益凸显。2024年前三季度，贝瑞基因基因检测行业营业收入为8.23亿元。

六、DNA存储行业发展趋势

近年来，基因存储技术研发的主要方向为提升存储数据的容量以及寻找更为精确、先进的存储写入方法，相关研究已实现将数据一次性“写”入DNA分子中，且在从DNA池中读取数据的测序过程中，没有出现任何错误。但受现有的技术限制，人工合成DNA的成本过高且费时，基因存储技术用途有限，目前尚未实现大规模产业化应用进程。

随着技术不断成熟和市场需求的增长，DNA存储行业未来将呈现技术进步、成本下降、应用拓展、产业化推进、标准化与规范化、合作与并购以及区域发展的趋势，DNA存储技术有望在多个领域得到广泛应用，成为未来数据存储的重要解决方案。

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