近日，深圳華大生命科學研究院研究員沈玥團隊與合作者在《自然計算科學》上發(fā)表封面文章，為DNA信息存儲的應用提供了一種高密度、高穩(wěn)定性的比特—堿基編解碼方法，并完成體內外兩種模式的信息存儲實驗驗證。

該論文的通訊作者沈玥告訴《中國科學報》，他們將DNA雙鏈模型與中華文化中“陰陽”對立統(tǒng)一的思想相結合，巧妙地將其應用于DNA編解碼系統(tǒng)，以兩套不同的規(guī)則，分別對兩條二進制信息進行“一對一”編譯轉換，再取兩者統(tǒng)一交集的部分為最終解，實現將兩條獨立的信息組合統(tǒng)一為一串DNA序列。

與此同時，研究人員通過引入篩選機制，將與現有合成測序技術兼容性不佳的序列通過預先設置的篩選條件進行過濾。根據不同的組合方法，該系統(tǒng)共能提供1536種不同的編碼規(guī)則組合，大大擴展了其應用場景范圍。

研究人員還通過編碼學的理論推導及不同數據類型文件的模擬編碼，證明了該系統(tǒng)在保證信息密度的前提下，在數據恢復穩(wěn)定性方面有顯著的性能提升(存儲數據的平均恢復率較DNA噴泉碼現有水平提升近兩個數量級)。

論文共同第一作者、深圳華大生命科學研究院助理研究員平質告訴記者，他們還測試了該系統(tǒng)在酵母細胞內存儲、傳代后的數據恢復穩(wěn)定性。結果證明，作為載體的酵母菌株經過1000代以上的傳代，信息仍可以被完整恢復，該存儲方式接近天然DNA分子存儲物理信息密度的理論極限，每克DNA能存儲的信息量約為 432.2EB。

該研究開發(fā)了一種全新的DNA存儲編碼方法，并提出1536種不同編碼規(guī)則組合的方案，為DNA存儲的多類型應用提供了重要工具，有望在海量數據長期存儲的新型介質研究中起到積極的推動作用。(記者 田瑞穎)

關鍵詞： DNA信息存儲陰陽雙編碼 DNA信息存儲 信息存儲實驗驗證 比特堿基編解碼方法