科研突破
港大編解碼系統將DNA數據儲存壽命延長至數百年
香港大學(港大)推出新型錯誤糾正框架「Gungnir」,顯著提升從嚴重受損DNA序列中檢索數據的能力。
該研究由計算與數據科學學院羅銳邦教授和電機與計算機工程系李燦教授帶領,團隊將區塊鏈計算技術應用於解決長期生物數據儲存的關鍵瓶頸。
DNA因其高密度和穩定性,是理想的存檔媒介。然而,DNA分子會隨時間降解並累積錯誤,導致原始文件難以恢復。現有方法適用於新合成的DNA,但難以應對長期儲存累積的損傷,將實際使用壽命限制在十年以內。
Gungnir利用強大的計算能力生成原始數據的可能重建方案並逐一驗證,直至確認正確資訊。此方法使系統能容忍高達20%的錯誤率,較現有方法提升四倍。在極限測試中,Gungnir成功從相當於存放約400年後受損程度的DNA中無損恢復數據。
研究顯示,隨着計算能力增長,DNA驅動器的實際壽命有望從不足十年延長至數百年,甚至千年。研究成果已刊登於《自然通訊》(Nature Communications),論文題為「Gungnir codec enabling high error-tolerance and low-redundancy DNA storage through substantial computing power」。
Gungnir為開源項目,可在GitHub獲取。