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天津大学吴华明教授团队在DNA存储领域取得突破，提出HELIX系统，成功实现60MB时空组学图像的存储与恢复，为大规模数据存储提供新方案，具有广阔应用前景。

　　记者19日从天津大学获悉，该校应用数学中心的吴华明教授团队在DNA存储领域取得突破，团队提出了一种全新的DNA存储系统——HELIX，该系统专门用于存储生物医学数据，并已成功实现了60MB（兆位）的时空组学图像的存储与恢复。该研究成果发表在国际知名期刊《自然·计算科学》上。

　　随着信息技术的飞速发展，传统存储方式逐渐无法满足大数据时代的需求。DNA信息存储技术应运而生，它利用DNA分子存储数据，被视为未来大规模数据存储的重要解决方案之一。每克DNA具备存储数百艾字节数据的潜力，且在无需电力的情况下，能够保存数据长达数千年。尤其在生物医学数据领域，DNA存储技术的潜力尤为巨大，其图片数据分辨率高、存储周期长且相似度强，因此具有广阔的应用前景。

　　吴华明教授介绍称，研究团队所开发的HELIX系统包含三大核心模块：图像压缩、图像纠错编码以及图像复原。针对DNA存储过程中可能出现的碱基错误，HELIX系统对现有压缩算法进行了优化，从而显著提升了系统的容错能力。同时，为了进一步提高图像解码的成功率，团队引入了深度学习技术，在图像修复过程中显著增强了信息恢复的能力。

　　在湿实验中，研究团队成功地将两张60MB的时空组学图像编码为13万条、每条183个碱基的DNA序列，并通过DNA合成与测序技术，成功恢复了图像数据。实验结果表明，HELIX系统具有出色的鲁棒性，仅需约5.8倍的测序深度，即可恢复图像的绝大部分信息。

　　据悉，该成果在推动DNA信息存储技术迈向实际应用方面迈出了关键的一步。这一针对特定数据类型量身定制的DNA存储系统，不仅在存储效率上表现出色，还在可靠性方面展现了巨大优势，为DNA信息存储技术的广泛应用奠定了坚实基础。

（文章来源：科技日报）