港大研究團隊研發 Gungnir 編解碼系統　受區塊鏈技術啟發　助力 DNA 數據長期儲存

香港大學（港大）工程學院研究團隊成功研發出新型 DNA 數據儲存編解碼系統「Gungnir」。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，首次將受區塊鏈啟發的計算策略應用於 DNA 數據儲存，顯著提升從嚴重受損的 DNA 序列中恢復數碼資訊的能力，有望將 DNA 數據儲存的實際耐用程度由不足十年，大幅延長至數百年。

DNA 是極具潛力的長期數據存檔媒介。它能在極小的物理空間內儲存大量資訊，在適當條件下可穩定保存數千年，而且儲存期間毋須耗能。然而，隨着儲存時間增加，DNA 分子會逐漸受損，電腦便可能無法準確讀回原來儲存的文件。現有編解碼方法在糾正 DNA 某些類型的錯誤時能力有限，較適合從新近合成的 DNA 儲存介質中恢復數據，難以應對長期儲存所累積的分子損傷。

Gungnir 首次將區塊鏈的先進計算技術應用於 DNA 數據儲存，為糾正 DNA 錯誤開拓了一條全新路徑。它利用強大的計算能力，不斷推演可能的原始數據，再逐一驗證，直至確認正確的資訊。換言之，計算能力越強，Gungnir 就越能從嚴重受損的 DNA 中找回原本的資訊。這種方法將 DNA 儲存的容錯上限提升至 20% 的錯誤率，較現有方法提高約四倍。

這項技術讓儲存在 DNA 中的資訊即使經歷高度分子降解，仍有機會被準確恢復。在極限測試中，Gungnir 能從一份相當於在自然條件下存放約四百年的 DNA 中恢復全部數據。這意味著，在相同環境下，DNA 數據儲存的耐用程度有望由不足十年延長至數百年。隨着計算能力持續增長，Gungnir 的糾錯能力亦有望同步提升，讓 DNA 有潛力成為一座可延續千年的「數據檔案館」。

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」。 

論文連結: https://www.nature.com/articles/s41467-026-71485-x

關於Gungnir： https://github.com/HKU-BAL/Gungnir

關於羅銳邦教授
羅銳邦教授現任香港大學計算與數據科學學院副教授。他亦擔任助理院長（學習事務與學生拓展）及副學部主任（人工智能與數據科學系）。他2010-2015在香港大學師從林德華教授完成生物信息學博士學位，隨後2016-2017年在約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）計算生物學中心師從 Steven Salzberg 教授和 Michael Schatz 教授完成博士後培訓。

羅教授致力於生物信息學算法和臨床信息學研究。他已發表超過 100 篇論文，其中 10 篇引用次數超過一千次。他自 2019 年起被科睿唯安（Clarivate Analytics）評為全球前 1% 學者，獲百度研究院選為全球 AI 華人年輕學者前 150 名，2019 年獲《麻省理工科技評論》選為亞太區「35 歲以下創新者」前 10 名，並於 2017 年獲《福布斯》評選為亞洲醫療與科學領域「30 位 30 歲以下精英」。

關於李燦教授
李燦教授現任香港大學電機與計算機工程系副教授、先進半導體與集成電路中心（Centre for Advanced Semiconductors and Integrated Circuits，CASIC）副主任及電子工程工學學士課程主任，並為 IEEE 高級會員。他的研究聚焦人工智能硬件、神經形態計算、非揮發性存儲器及包括憶阻器在內的新興納米電子器件。加入港大前，他曾於美國加州惠普實驗室工作；他於北京大學取得學士及碩士學位，並於美國麻省大學阿默斯特分校取得博士學位。

李教授的研究成果獲廣泛引用，至今已被引用超過 13,000 次。他於2025年入選科睿唯安「高被引學者」，並自2022年起獲列為全球首1%學者。他曾獲國家自然科學基金優秀青年科學基金項目（港澳）、香港研究資助局傑出青年學者獎，以及裘槎基金會「裘槎麥德華前瞻科研大獎」。

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