記者9月29日從天津大學獲悉，該校合成生物學研究團隊與天津市環湖醫院合作提出了一種創新的DNA信息存儲編解碼方案——“DNA Palette”。通過體外存儲實驗，該方案成功將患者疾病全周期的腦部核磁共振影像數據編碼至DNA，并無損解碼，實現影像數據的三維重建和病理診斷，為醫療數據存儲技術提供了新解決方案。該成果近日發表在《國家科學評論》上。
據介紹，腦部核磁共振檢查在臨床診斷、手術規劃及療效評估中具有重要價值，其生成的海量數據需要長期穩定地存儲。尤其對于青少年型帕金森病、癲癇和神經系統遺傳病等疾病，影像數據需要從青少年時期開始積累，并在患者整個生命周期中持續存儲和對比分析。如此大規模、長周期的數據存儲對現有技術提出了嚴峻挑戰。
DNA作為一種極具穩定性和高存儲密度的介質，在天津大學團隊合成生物學研究團隊的研究中，被驗證可以成為長期數據存儲需求的優質介質。
“‘DNA Palette’是針對腦部核磁共振數據特征而設計的創新編解碼方案，展現出極高的適配性和實用性。”團隊成員、論文第一作者閆子慧介紹說，他們將11.28兆字節的臨床腦部核磁共振影像數據編碼為約25萬條DNA序列，凈信息密度達到2.39比特每堿基。在具有壓縮效果的同時，避免了數據壓縮算法的錯誤敏感問題，在測序覆蓋度為2x和3x時，也能恢復出盡可能多的信息，并在低于大多數現有研究的平均測序覆蓋度（4.4x）下，實現了原始數據的無損恢復。
據了解，這些DNA以干粉形式穩定存儲，質量僅為3微克，可支撐超過300次依據當前技術標準的讀取操作。
這項研究是天津大學合成生物團隊在推動DNA信息存儲技術向實用化和應用化上的重要探索，將為未來醫療數據的安全、高效存儲提供新的技術路徑，加速DNA存儲技術的廣泛應用。
（天津大學供圖）
美國加州大學圣迭戈分校研究人員利用高通量DNA測序和人工智能技術，解碼了人類基因中一段名為“起始子”的關鍵DNA序列特征。這項成果為解析基因表達調控規律和預測DNA突變影響提供了新工具。相關論文發表于......
1587年10月一個溫暖的日子，意大利托斯卡納大公弗朗切斯科·德·美第奇因高熱不治而亡。接診醫生初步判定死因是瘧疾，但很快坊間流言四起，不少人猜測他是遭心懷嫉妒的弟弟費迪南多下毒謀害。如今，全新的科學......
天津大學2026年6至12月政府采購意向為便于供應商及時了解政府采購信息，根據《財政部關于開展政府采購意向公開工作的通知》（財庫〔2020〕10號）等有關規定，現將天津大學2026年6至12月政府采購......
迄今規模最大的古代人類DNA研究表明，人類進化在過去1萬年里明顯加快。這項由美國哈佛醫學院的群體遺傳學家DavidReich聯合主導的研究，4月15日發表于《自然》。研究人員在涵蓋歐洲和中東地區的古代......
近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞中心與中國科學院天津工業生物技術研究所合作，研究開發了一種集成的、高靈敏度且高通量的錯誤校正平臺eMBS。能夠通過理性設計工程化MutS蛋白并結合磁珠分離......
據報道，上個月法國發生的一起案件，在一把槍上發現了同卵雙胞胎兄弟的DNA，但他們擁有相同的DNA，所以傳統的DNA檢測方法，無法確定DNA屬于哪位兄弟。在法國一起刑事審判中，傳統的DNA檢測未能區分出......
27日的《科學》雜志發表了一項研究，揭示了人類基因組中一類可“跳躍”的DNA片段——被稱為遺傳“寄生蟲”的LINE-1（L1）元件，如何成為破壞癌癥基因組穩定性的主要力量。基因組的不穩定正是癌癥演化的......
一艘沉沒于150年前的船經歷了怎樣的航程？科研人員從出水瓷瓶內的沉積物中，“打撈”出了它的生命史。通過對長江口二號沉船出水青花雙耳瓶中的土壤沉積物進行環境因子與沉積物古DNA分析，來自復旦大學、華東師......
在近日一項發表于《自然》的研究中，科學家繪制出迄今最詳盡的人類活細胞內DNA折疊、環狀纏繞和移動的圖譜，展示了基因組結構隨時間推移的變化情況，揭示了隱藏的基因調控機制，是了解DNA結構如何塑造人類生物......
1月8日，由教育部、財政部聯合部署的基礎學科和交叉學科突破計劃“合成高等生物”先導項目啟動會在天津大學舉行。該項目劍指十五五未來戰略產業，10名院士和2位專家作為咨詢專家組出席會議，為項目實施提供咨詢......