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科技日報記者 陳曦 通訊員 趙暉

記者10月17日從天津大學獲悉，該校應用數學中心與合成生物學國家重點實驗室吳華明教授團隊在《自然·通訊》發(fā)表最新研究成果，提出名為“StairLoop”的新型DNA存儲方案，顯著提升了在高錯誤率合成環(huán)境下的數據恢復能力。

隨著全球數據存儲需求飛速增長，傳統(tǒng)的存儲介質逐漸面臨瓶頸，DNA因其存儲密度高、穩(wěn)定性強、環(huán)境友好等優(yōu)勢，被視為下一代存儲技術的重要方向。然而，DNA存儲走向實際應用仍面臨合成錯誤率高、數據恢復困難等挑戰(zhàn)，尤其是在電化學合成等低成本、高通量的技術路徑中，錯誤率和序列丟失問題更為突出。

吳華明介紹，該方案通過設計階梯式交織結構和迭代式軟判決解碼機制，在不依賴復雜多序列比對的情況下，有效校正了插入、刪除、替換等典型合成錯誤，同時具備并行解碼能力，有助于實現大規(guī)模數據的高效檢索。

在驗證實驗中，研究團隊成功將代表早期人類文明的甲骨文圖像通過電化學合成方式寫入DNA鏈。實驗結果顯示，即使面對部分合成區(qū)塊核苷酸錯誤率超過6%、序列丟失率超過30%的極端情況，StairLoop仍能準確解碼并完整復原原始圖像。

這一突破性進展，為DNA存儲技術在高錯誤率合成環(huán)境下的可靠應用提供了可行路徑，也推動了DNA存儲從實驗室研究向產業(yè)化邁出關鍵一步。

（天津大學供圖）