據軟體公司 Domo 稱，2018 年每分鐘，谷歌進行了 388 萬次搜尋，人們在 YouTube 上觀看了 433 萬個影片，傳送了 159,362,760 封電子郵件，釋出了 473,000 條推文，並在 Instagram 上釋出了 49,000 張照片。到 2020 年，全球每人每秒將產生約 1.7 兆兆位元組的資料，假設世界人口為 78 億，這相當於一年約 418 澤位元組（相當於 4180 億個 1TB 硬碟的資訊）。目前儲存這些 0 和 1 的磁或光資料儲存系統通常無法持續超過一個世紀，如果能達到的話。此外，執行資料中心需要消耗大量能源。簡而言之，我們即將面臨嚴重的資料儲存問題，而且隨著時間的推移只會變得更加嚴重。
硬碟的替代方案正在取得進展：基於 DNA 的資料儲存。DNA 由 A、T、C 和 G 四種核苷酸的長鏈組成，是生命的資訊儲存材料。資料可以儲存在這些字母的序列中，使 DNA 成為一種新的資訊科技形式。它已經可以輕鬆地進行常規測序（讀取）、合成（寫入）和精確複製。DNA 也非常穩定，對 50 多萬年前的馬的化石進行了完整的基因組測序就證明了這一點。而且儲存它不需要太多能量。
但其閃光點在於儲存容量。DNA 可以以遠超電子裝置的密度準確地儲存海量資料。例如，根據哈佛大學的喬治·丘奇及其同事 2016 年在《自然·材料》雜誌上發表的計算結果，簡單的細菌大腸桿菌的儲存密度約為每立方厘米 1019 位。按照這個密度，一個邊長約為一米的 DNA 立方體就可以很好地滿足全球一年的當前儲存需求。
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DNA 資料儲存的前景不僅僅是理論上的。例如，2017 年，丘奇在哈佛大學的團隊採用了 CRISPR DNA 編輯技術，將人手的影像記錄到大腸桿菌的基因組中，讀取準確率超過 90%。華盛頓大學和微軟研究院的研究人員開發了一個全自動系統，用於寫入、儲存和讀取編碼在 DNA 中的資料。包括微軟和 Twist Bioscience 在內的多家公司正在努力推進 DNA 儲存技術。
與此同時，研究人員正在以不同的方式使用 DNA 來管理資料，他們正努力理解海量資料。下一代測序技術的最新進展使得可以輕鬆且同時讀取數十億個 DNA 序列。憑藉這種能力，研究人員可以採用條形碼技術——使用 DNA 序列作為分子識別“標籤”——來跟蹤實驗結果。DNA 條形碼技術現在被用於顯著加快化學工程、材料科學和奈米技術等領域的研究步伐。例如，在佐治亞理工學院，James E. Dahlman 的實驗室正在快速識別更安全的基因療法；其他人正在研究如何對抗耐藥性和預防癌症轉移。
使 DNA 資料儲存普及面臨的挑戰包括讀取和寫入 DNA 的成本和速度，如果要與電子儲存競爭，還需要進一步降低。即使 DNA 不會成為一種普遍存在的儲存材料，它幾乎肯定會被用於生成全新規模的資訊，並在長期內儲存某些型別的資料。