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中国DNA信息存储技术取得新突破 HELIX系统问世

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2025-05-20 00:33:14  新华网

我国科研人员在DNA存储领域取得新突破，研发了一种名为HELIX的全新DNA存储系统。该系统专门用于存储生物医学数据，并成功实现了60MB时空组学图像的存储与恢复。这项成果由天津大学应用数学中心吴华明教授团队完成，并已在国际学术期刊《自然-计算科学》上发表。

近年来，信息技术飞速发展，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。吴华明指出，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可保存数千年。特别是在生物医学数据领域，DNA存储具有高分辨率、长存储周期和强相似度等优势，应用前景广阔。

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优化了现有压缩算法，大幅增强了系统的容错能力。此外，团队还引入了深度学习技术，显著提升了图像解码的成功率和信息恢复能力。

在实验室中，研究团队将两张共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。吴华明认为，这一研究表明，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基础。

(责任编辑：0764)
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