从“阴阳”中获得灵感,华大团队研发全新“DNA硬盘”( 二 )


从“阴阳”中获得灵感,华大团队研发全新“DNA硬盘”
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△DNA存储流程图 , 与传统信息存储的“信息写入-保存-读取”步骤类似
“我们以两套不同的规则 , 分别对两条二进制信息进行‘一对一’编译转换 , 再取两者统一交集的部分为最终解 , 实现将两条独立的信息组合统一为一串DNA序列 。”华大相关负责人表示 。
据悉 , 目前常用的保存方法分为体内和体外两种模式 , 两者孰优孰劣尚未形成明确定论 。为了全方位验证“阴阳”系统的信息恢复稳定性 , 华大研究院团队通过体外DNA干粉和细胞体内大片段两种存储环境进行测试 , 皆实现了原始存储数据的完整恢复 。
从“阴阳”中获得灵感,华大团队研发全新“DNA硬盘”
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△“阴阳”编解码规则示意图
一方面 , 研究团队采用不同浓度的原始DNA文库溶液 , 进行了共200多组测试 。结果证明 , “阴阳”编码采用的线性数据恢复模式 , 在每种DNA分子的平均拷贝数仅有100时 , 仍然能恢复最高88%的原始数据 。而同样条件下 , DNA喷泉码使用的编码方式 , 平均恢复率仅有1.3% 。
【从“阴阳”中获得灵感,华大团队研发全新“DNA硬盘”】另一方面 , 团队还将信息存在了酵母活细胞的体内 , 酵母菌株经过1000代以上传代之后 , 信息仍可以被完美恢复 。“这在一定程度上意味着 , 利用活体细胞作为DNA存储的载体 , 上千年后原始信息或仍能被解读 , ”华大表示 , “这样一来 , 每克DNA能存储的信息量约为432.2 EB , 接近于天然DNA分子存储理论极限的物理信息密度 。”