60MB生物医学图像存入DNA！我国DNA信息存储技术取得新突破

  新华社天津5月19日电（记者张建新、栗雅婷）近日，我国科研人员在DNA存储领域取得新突破，研发了一种全新的DNA存储系统——HELIX，该系统专门用于存储生物医学数据，并成功实现了60MB的时空组学图像的存储与恢复。

  这一科研成果由天津大学应用数学中心吴华明教授团队取得，该成果于近日在国际学术期刊《自然-计算科学》上在线发表。

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  图为HELIX系统架构。新华社发

  近年来，随着信息技术的飞速发展，传统信息存储方式已逐渐无法满足大数据时代的需求。DNA信息存储技术应运而生，被视为未来大规模数据存储的潜力介质。

  吴华明介绍，每克DNA能够存储数百艾字节的数据，并且在无需电力的情况下能够保存长达数千年。尤其在生物医学数据领域，DNA存储的潜力尤为显著，其存储的图片数据分辨率高、存储周期长、且相似度强，具有巨大的应用前景。

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  研究团队利用DNA成功存储两张图片。新华社发

  据介绍，研究团队开发的HELIX系统包含三个核心模块：图像压缩、图像纠错编码和图像复原。针对DNA存储过程中可能出现的碱基错误，HELIX对现有压缩算法进行了优化，大幅增强了系统的容错能力。同时，为了进一步提升图像解码的成功率，团队还引入了深度学习技术，在图像修复过程中显著增强了信息恢复的能力。

  在实验室中，研究团队成功将两张共60MB的时空组学图像编码为13万条、每条183个碱基的DNA序列，并通过DNA合成与测序技术，成功恢复了图像数据。

  吴华明表示，该研究表明，针对特定数据类型量身定制的DNA存储系统，不仅在存储效率上表现卓越，还在可靠性方面展现出更大的优势，为DNA信息存储技术的广泛应用奠定了坚实的基础。