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我國學(xué)者提出全新DNA存儲(chǔ)系統(tǒng)

時(shí)間:2025-05-21 08:39:07 中國科技網(wǎng) 59

記者19日從天津大學(xué)獲悉,該校應(yīng)用數(shù)學(xué)中心的吳華明教授團(tuán)隊(duì)在DNA存儲(chǔ)領(lǐng)域取得突破,團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的DNA存儲(chǔ)系統(tǒng)——HELIX,專門用于存儲(chǔ)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),并成功實(shí)現(xiàn)了60MB的時(shí)空組學(xué)圖像的存儲(chǔ)與恢復(fù)。研究成果發(fā)表在《自然·計(jì)算科學(xué)》上。szn萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式逐漸無法滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代的需求。在此背景下,DNA信息存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,利用DNA分子存儲(chǔ)數(shù)據(jù),被視為未來大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的解決方案之一。szn萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com

每克DNA能夠存儲(chǔ)數(shù)百艾字節(jié)的數(shù)據(jù),并且在無需電力的情況下能夠保存長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年。尤其在生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)領(lǐng)域,DNA存儲(chǔ)的潛力尤為顯著——其圖片數(shù)據(jù)分辨率高、存儲(chǔ)周期長(zhǎng)且相似度強(qiáng),具有巨大的應(yīng)用前景。szn萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com

吳華明介紹,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的HELIX系統(tǒng)包含3個(gè)核心模塊:圖像壓縮、圖像糾錯(cuò)編碼和圖像復(fù)原。針對(duì)DNA存儲(chǔ)過程中可能出現(xiàn)的堿基錯(cuò)誤,HELIX對(duì)現(xiàn)有壓縮算法進(jìn)行了優(yōu)化,大幅增強(qiáng)了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。同時(shí),為了進(jìn)一步提升圖像解碼的成功率,團(tuán)隊(duì)還引入了深度學(xué)習(xí)技術(shù),在圖像修復(fù)過程中顯著增強(qiáng)信息恢復(fù)的能力。szn萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com

在濕實(shí)驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)成功將兩張60MB的時(shí)空組學(xué)圖像編碼為13萬條、每條183個(gè)堿基的DNA序列,并通過DNA合成與測(cè)序技術(shù),恢復(fù)了圖像數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,HELIX系統(tǒng)具備強(qiáng)大的魯棒性,只需要約5.8倍的測(cè)序深度,即可恢復(fù)圖像的絕大部分信息。szn萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com

據(jù)介紹,該成果在推動(dòng)DNA信息存儲(chǔ)技術(shù)走向?qū)嶋H應(yīng)用方面邁出了重要一步。這個(gè)針對(duì)特定數(shù)據(jù)類型量身定制的DNA存儲(chǔ)系統(tǒng),不僅在存儲(chǔ)效率上表現(xiàn)卓越,還在可靠性方面展現(xiàn)了更大的優(yōu)勢(shì),為DNA信息存儲(chǔ)技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。szn萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com

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