发布日期：2024-10-27 06:10    点击次数：133

大数据时间，民众数据激流对数据存储期间刻薄了严峻挑战。DNA分子具有超高的数据存储密度和超龟龄命，已成为备受瞩筹办颠覆性存储介质。但是制服丝袜电影，传统DNA存储依赖“从新合成”的信息写入道路，在资本和速率上濒临广泛挑战。不同于传统期间道路，钱珑、张成团队确立的“表不雅比特（epi-bit）”DNA存储哄骗预制的DNA模板和分子活字块，通过DNA自拼装介导的分子信息排版，经摄取性酶促甲基修饰荡漾，终透露分子级“活字印刷”信息打印（图1）。

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图1. 表不雅比特DNA存储的基高兴趣（a-b）和经过（c-e）。

团队在推行中，将中国汉代“白虎”瓦当和国宝大熊猫“飞云”的高清图片收效写入DNA分子中，数据量逾越27.5万比特，比拟此前发表的其他非传统DNA存储期间，数据界限提高超300倍。信息读取使用便携式纳米孔测序仪，终透露对DNA模板上复杂表不雅比特信息的高通量读取，并通过单次超240种不同修饰款式的并行领悟，无损收复了原始数据。推行效劳考据了该立异型分子存储期间的可行性和准确性，还展示了表不雅比特的踏实性（图2）。

图2. 大界限表不雅比特DNA存储和读取效劳分析。

值得温雅的是，团队还展示了这项期间的散播式存储应用后劲。在个东谈主定制DNA存储（iDNAdrive）的推行中，团队邀请了60名布景庸碌的后生志愿者，由他们在非专科环境下（平淡教室），将私东谈主数据亲手写入DNA，相关数据直到测序才气够被解读。这种散播式DNA存储表情，不仅能极大裁减DNA存储的使用门槛，且保险了数据秘密，有望鼓舞DNA存储的个东谈主应用（图3）。

图3. iDNAdrive存储推行。

“在DNA这张白纸上批量打印信息，比拟于传统“从新合成”道路的逐一添加分子比特信息，代表着DNA存储的紧迫期间禁绝。”钱珑算计员暗示，“改日，任何东谈主在职何场所皆能终了简单、准确、高效的DNA数据存储，而无需依赖大型推行仪器。同期，聚拢更千般的碱基修饰、碱基不异物和更精准的测序期间，epi-bit DNA存储的界限和可靠性皆将进一步提高。”

表不雅比特DNA存储框架为大界限数据存储提供了全新的握住决策，有望禁绝DNA存储的资本和速率壁垒。该期间确实立，还展现了非传统分子比特在数据存储中的私有上风，为改日相关分子信息系统的算计奠定了基础。北京大学钱珑算计员、张成算计员、欧阳颀教化和好意思国亚利桑那州立大学颜颢教化为本文的共同通信作家。本算计赢得了德国斯图加特大学刘娜团队、成皆瀚辰光翼科技有限背负公司、大连理工大学张强团队、华北电力大学杨静团队的放荡撑捏。本算计的iDNAdrive推行赢得了北京大学2024年iGEM团队的放荡撑捏。

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