香港文匯報訊（記者 張聰 天津報道）隨着科學技術的進步，數據存儲方式不斷迭代創新。香港文匯報記者從天津大學獲悉，該校合成生物學團隊創新DNA存儲算法，將十幅精選敦煌壁畫存入DNA中，通過加速老化實驗驗證壁畫信息在實驗室常溫下可保存千年，在9.4°C下可保存兩萬年。該算法支持DNA分子成為世界上最可靠的數據存儲介質之一，可以讓面臨老化破損危機的人類文化遺產信息保存千年萬年。

解決信息存儲長期可靠性問題

中國科學院院士、天津大學元英進教授團隊一直致力於下一代存儲技術——DNA存儲。「據互聯網數據中心（IDC） 預測，2025年中國的數據存儲量可能達到全球的30%。全球數據存儲量增長迅速，全世界都在建立數據中心，數據中心的能耗是驚人的。DNA存儲由於其高存儲密度與低能耗處理等特點，被視為一種極具潛力的存儲技術，成為應對數據存儲增長挑戰的新機遇。」元英進院士告訴記者。

據了解，DNA存儲高效低耗，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，是亟待解決的關鍵科學問題。對此，元英進團隊設計了基於德布萊英圖理論的序列重建算法來解決DNA斷裂等問題。該算法結合貪婪路徑搜索和循環冗餘校驗碼來實現斷裂DNA片段的高效從頭組裝，從原理上支持了DNA存儲的長期可靠性。

「為數據的長期可靠性，團隊製備了一個沒有任何特殊保護的DNA水溶液樣本，並在70°C下加速樣本斷裂、降解長達十周。」元英進院士表示，處理後的DNA片段80%以上都發生了斷裂錯誤，依靠設計的序列重建算法依然可以準確組裝並解碼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完美恢復。根據理論推算，這種程度的高溫破壞相當於實驗室常溫25°C一千年或者9.4°C長達兩萬年的自然保存。

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（编辑 焦德芳 徐源雪）