科研突破
港大编解码系统将DNA数据存储寿命延长至数百年
香港大学(港大)推出新型错误纠正框架「Gungnir」,显著提升从严重受损DNA序列中检索数据的能力。
该研究由计算与数据科学学院罗锐邦教授和电机与计算机工程系李灿教授带领,团队将区块链计算技术应用于解决长期生物数据存储的关键瓶颈。
DNA因其高密度和稳定性,是理想的存档媒介。然而,DNA分子会随时间降解并累积错误,导致原始文件难以恢复。现有方法适用于新合成的DNA,但难以应对长期存储累积的损伤,将实际使用寿命限制在十年以内。
Gungnir利用强大的计算能力生成原始数据的可能重建方案并逐一验证,直至确认正确资讯。此方法使系统能容忍高达20%的错误率,较现有方法提升四倍。在极限测试中,Gungnir成功从相当于存放约400年后受损程度的DNA中无损恢复数据。
研究显示,随着计算能力增长,DNA驱动器的实际寿命有望从不足十年延长至数百年,甚至千年。研究成果已刊登于《自然通讯》(Nature Communications),论文题为「Gungnir codec enabling high error-tolerance and low-redundancy DNA storage through substantial computing power」。
Gungnir为开源项目,可在GitHub获取。
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