記者11月6日獲悉，天津大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)中心與合成生物學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授吳華明團(tuán)隊在《自然·通訊》發(fā)表最新研究成果，提出名為“StairLoop”的新型DNA存儲方案，顯著提升了在高錯誤率合成環(huán)境下DNA存儲的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力。
隨著全球數(shù)據(jù)存儲需求飛速增長，傳統(tǒng)的存儲介質(zhì)逐漸面臨瓶頸。DNA因其存儲密度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、環(huán)境友好等優(yōu)勢，被視為下一代存儲技術(shù)的重要方向。然而，DNA存儲走向?qū)嶋H應(yīng)用仍面臨合成錯誤率高、數(shù)據(jù)恢復(fù)困難等挑戰(zhàn)，尤其是在電化學(xué)合成等低成本、高通量的技術(shù)路徑中，錯誤率和序列丟失問題尤為突出。
吳華明介紹，該方案通過設(shè)計階梯式交織結(jié)構(gòu)和迭代式軟判決解碼機(jī)制，在不依賴復(fù)雜多序列比對的情況下，有效校正了插入、刪除、替換等典型合成錯誤，同時具備并行解碼能力，有助于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的高效檢索。
在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊成功將代表早期人類文明的甲骨文圖像通過電化學(xué)合成方式寫入DNA鏈。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，即使面對部分合成區(qū)塊核苷酸錯誤率超過6%、序列丟失率超過30%的極端情況，方案仍能準(zhǔn)確解碼并完整復(fù)原原始圖像。
這一突破性進(jìn)展，為DNA存儲技術(shù)在高錯誤率合成環(huán)境下的可靠應(yīng)用提供了可行路徑，也推動了DNA存儲從實(shí)驗(yàn)室研究向產(chǎn)業(yè)化邁出關(guān)鍵一步。（科技日報記者陳曦 通訊員趙暉）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
晉公網(wǎng)安備 14090202000008號 
