DNA存储新技术大幅增强数据修复效率

11月6日，记者了解到，天津大学应用数学中心与合成生物学全国重点实验室的吴华明教授团队，日前在《自然·通讯》杂志发表了最新研究进展。他们提出了一套名为“StairLoop”的创新型DNA数据存储方法，在高错误率合成环境下，显著提升了DNA存储的数据恢复效率。

随着全球数据量持续攀升，传统存储方式正逐步接近物理和技术上的极限。DNA凭借超高的数据承载能力、良好的稳定性及对环境的友好性，被认为是未来数据存储的发展方向之一。但要实现DNA存储的实际应用，仍需克服合成错误率高和数据还原难度大等技术难题，尤其通过电化学合成等经济且高效的路径时，常会面临序列误差和片段丢失等问题。

据吴华明介绍，团队所开发的方案采用了阶梯状的交织结构，并结合迭代式软判决解码策略，无需复杂的多序列比对，即可纠正插入、缺失、替换等典型的合成误差。此外，该方法支持解码过程的并行化，提高了大规模数据处理和检索的效率。

在相关实验中，研究人员利用电化学合成技术，将反映早期人类文明的甲骨文图像成功存入DNA分子。即便是在某些合成片段中核苷酸错误率超过6%、序列丢失率高达30%以上的苛刻环境下，StairLoop方案依然实现了高精度的数据解码与图像还原。

这一成果不仅为高错误率环境下DNA存储的稳定应用提供了新思路，也为推动DNA数据存储迈向规模化和产业化应用奠定了基础。（记者陈曦 通讯员赵晖）