天津北方网讯:近日,天津大学应用数学中心吴华明教授团队在DNA存储领域取得新突破。团队提出了一种全新的DNA存储系统——HELIX,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。
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。在湿实验中,团队成功将两张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。实验结果表明,HELIX系统具备强大的鲁棒性,只需要约5.8倍的测序深度,即可恢复图像的绝大部分信息。
该成果标志着天津大学应用数学中心团队在推动DNA信息存储技术走向实际应用方面迈出了关键一步。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了更大的优势,为DNA信息存储技术的广泛应用奠定了坚实的基础。
(津云新闻记者段玮)