中新網(wǎng)天津9月17日電 (孫玲玲趙暉)隨著時間的推移,人類歷史文化遺產(chǎn)面臨著不可避免的老化和破損,如敦煌壁畫等,為了讓精湛的敦煌繪畫藝術(shù)永久流傳于世,天津大學合成生物學團隊創(chuàng)新DNA存儲算法,將十幅精選敦煌壁畫存入DNA中,該算法支持DNA分子成為世界上最可靠的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)之一。這一成果日前在國際學術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表。
據(jù)了解,DNA存儲是一種以生物大分子DNA作為信息載體的一種新的存儲技術(shù)。與傳統(tǒng)的電子信息存儲相比,DNA存儲具有容量大、密度高、低能耗等優(yōu)點。但作為一種鏈式生物大分子,在體外常溫保存時會面臨DNA斷裂降解等風險,嚴重影響信息存儲的長期可靠性,是亟待解決的關(guān)鍵科學問題。對此,天津大學合成生物學團隊設(shè)計了基于德布萊英圖理論的序列重建算法來解決DNA斷裂等問題。
據(jù)悉,結(jié)合該序列重建算法(內(nèi)碼)與噴泉碼算法(外碼),團隊設(shè)計編碼了6.8 MB敦煌壁畫,合成了承載圖片信息的DNA片段21萬條。為數(shù)據(jù)的長期可靠性,團隊制備了一個沒有任何特殊保護的DNA水溶液樣本,并在70°C下加速樣本斷裂、降解長達十周。處理后的DNA片段80%以上都發(fā)生了斷裂錯誤,依靠設(shè)計的序列重建算法依然可以準確組裝并解碼96.4%以上的片段,再通過噴泉碼解決少量片段丟失的問題,原始的敦煌壁畫圖片依然能夠得以恢復。(完)
原標題:天津大學合成生物學團隊完成十幅敦煌壁畫DNA存儲