(資料圖片僅供參考)
記者9月16日從天津大學(xué)獲悉,該校合成生物學(xué)團(tuán)隊創(chuàng)新DNA存儲算法,將10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℃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(shù)據(jù)存儲介質(zhì)之一,可以讓面臨老化破損危機(jī)的人類文化遺產(chǎn)信息保存千年萬年。該成果近日發(fā)表于國際期刊《自然·通訊》上。
人類文明的發(fā)展與存儲技術(shù)密切相關(guān),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,數(shù)據(jù)存儲方式不斷迭代創(chuàng)新。中國科學(xué)院院士、天津大學(xué)元英進(jìn)教授團(tuán)隊一直致力于下一代存儲技術(shù)——DNA存儲的研發(fā)。
“據(jù)國際數(shù)據(jù)公司估計,到2025年全球數(shù)據(jù)總量將達(dá)到驚人的175ZB(1ZB約為1021字節(jié))。全世界都在建數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心的能耗是驚人的。DNA存儲由于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(shù),成為應(yīng)對數(shù)據(jù)存儲增長挑戰(zhàn)的新機(jī)遇。”元英進(jìn)說。
2021年8月,元英進(jìn)團(tuán)隊取得DNA存儲研究的重大突破。該團(tuán)隊從頭編碼設(shè)計合成了一條長度為254886堿基對、專用于數(shù)據(jù)存儲的酵母人工染色體,將兩張經(jīng)典圖片和一段視頻存儲于人造染色體中,利用酵母繁殖實現(xiàn)了數(shù)據(jù)穩(wěn)定復(fù)制,并用納米孔測序器件實現(xiàn)了數(shù)據(jù)快速讀出與無錯恢復(fù)。
DNA存儲高效低耗,但作為一種鏈?zhǔn)缴锎蠓肿樱隗w外常溫保存時會面臨DNA斷裂降解等風(fēng)險,嚴(yán)重影響信息存儲的長期可靠性,是亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。對此,元英進(jìn)團(tuán)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。該算法結(jié)合貪婪路徑搜索和循環(huán)冗余校驗碼來實現(xiàn)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。
結(jié)合該序列重建算法(內(nèi)碼)與噴泉碼算法(外碼),團(tuán)隊設(shè)計編碼了6.8MB(兆字節(jié))敦煌壁畫,合成了承載圖片信息的DNA片段21萬條。為保證數(shù)據(jù)的長期可靠性,團(tuán)隊制備了一個沒有任何特殊保護(hù)的DNA水溶液樣本,并在70℃下加速樣本斷裂、降解長達(dá)10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(zhǔn)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完美恢復(fù)。根據(jù)理論推算,這種程度的高溫破壞相當(dāng)于實驗室常溫25℃一千年或者9.4℃兩萬年的自然保存。
這是繼基于人工合成染色體的酵母體內(nèi)信息存儲模式取得突破后,天津大學(xué)合成生物學(xué)團(tuán)隊在DNA信息體外存儲模式上取得的又一重要成果。
繼8月11日、14日連續(xù)兩次召開電力保供工作緊急視頻會議后,8月15日,四川再次召開電力保供調(diào)度會。記者從會上獲悉,預(yù)計全省最大用電負(fù)荷將
今年以來,四川積極擴(kuò)大能源領(lǐng)域有效投資,前7月能源項目累計完成投資493億元、同比增長4%。8月15日,省能源局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,前7月煤炭類
8月15日,全省防汛減災(zāi)、森林草原防滅火工作電視電話會議召開,深刻汲取彭州8·13山洪災(zāi)害教訓(xùn),分析研判當(dāng)前形勢,安排部署下一步重點工作
8月9日,攀枝花技師學(xué)院實習(xí)工廠里,焊花四濺,機(jī)器聲此起彼伏。身穿工作服的教師周樹春,在一間間操作室里進(jìn)進(jìn)出出,指導(dǎo)學(xué)生們焊接。過去
記者從省發(fā)改委獲悉,上半年全省物流需求平穩(wěn)增長,行業(yè)運行總體平穩(wěn)。全省社會物流總額64096 2億元,同比增長4 4%;全省物流業(yè)總收入為2270
在全球最大地下工程裝備制造基地,掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)計劃已排到年底;千億級工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)園區(qū)邊建設(shè)邊生產(chǎn),打造智能制造標(biāo)桿……時已立秋,三湘大
上猶縣水巖鄉(xiāng)衛(wèi)生院醫(yī)生蔡昌才驅(qū)車前往金盆村為村民駱運招治病。以往,每月去醫(yī)院就診不僅路途遠(yuǎn),還要排隊。這幾年有了家庭醫(yī)生后,直接送
今年2月以來,省藥監(jiān)局深入開展藥品安全專項整治行動,堅持問題導(dǎo)向,以嚴(yán)厲打擊違法犯罪行為、全面排查風(fēng)險隱患為手段,推進(jìn)專項整治行動
沒想到,現(xiàn)在直接在窗口就能辦理,真是太方便了。蔣瓊在九江市經(jīng)營一家造型工作室,近期有意擴(kuò)大生意規(guī)模,需要資金周轉(zhuǎn)。她帶齊資料來到九
記者從新余海關(guān)獲悉,今年上半年,新余市外貿(mào)取得了較好成績,全市外貿(mào)進(jìn)出口總值184 3億元,同比增長84 3%,高出全國平均水平74 9個百分點
作為南昌市第二季度集中開工的重大項目之一,南昌數(shù)谷產(chǎn)業(yè)園項目總投資100億元,計劃2024年5月完工交付使用,擬引進(jìn)字節(jié)跳動、華為(南昌)工
淮南市向中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮頒發(fā)了第一張淮南市高層次人才優(yōu)才卡。為深化我為人才辦實事實踐活動,落實高層次人才服務(wù)保
連日來,宿州市埇橋區(qū)不斷細(xì)化各項工作舉措,壓實防汛各項責(zé)任,提升應(yīng)急救援保障能力,筑牢防汛安全堤。目前,該區(qū)防汛物資已儲備到位,全
近日,無為市自然資源和規(guī)劃局、無為市福渡鎮(zhèn)人民政府在無為潤峰中海置業(yè)有限公司項目部現(xiàn)場舉行交地即交證頒證儀式,標(biāo)志該市交地即交證優(yōu)
設(shè)施齊全的衛(wèi)生食堂、水沖式的獨立衛(wèi)生間、樓道墻體粉刷一新的宿舍……走進(jìn)安徽省全椒縣武崗學(xué)校,已經(jīng)運行滿一年的農(nóng)村特色寄宿制學(xué)校成果
安徽安慶市正式成立“老年助餐慈善基
記者日前從安慶市民政局獲悉,該市慈善會近日設(shè)立老年助餐慈善基金,共同守護(hù)老年人舌尖上的幸福。該基金專項用于資助城鄉(xiāng)社區(qū)老年食堂、社
安徽淮北積極落實2022年電網(wǎng)防汛度汛
近日,國網(wǎng)淮北供電公司工作人員來到110千伏中泰變電站開展防汛隱患排查。該公司積極落實2022年防汛度汛措施,提前細(xì)化應(yīng)急預(yù)案,推進(jìn)極端
安徽全椒縣完善拓展人力信息資源助企
今年以來,全椒縣不斷完善拓展人力資源信息庫、勞務(wù)對接信息庫、企業(yè)用工需求信息庫三庫信息資源,已摸排400多家次企業(yè)缺工崗位信息1 2萬個
宿州市埇橋區(qū)柔性引進(jìn)博士推進(jìn)鄉(xiāng)村振
宿州市埇橋區(qū)實施博士匯工程,柔性引進(jìn)29名博士擔(dān)任副鄉(xiāng)鎮(zhèn)長或園區(qū)副主任,他們將為加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推進(jìn)鄉(xiāng)村振興強(qiáng)化智力支持。目前,博士專
安徽印發(fā)出臺全面實施零基預(yù)算改革方
為進(jìn)一步提高財政資源配置效率和資金使用效益,省政府印發(fā)《安徽省全面實施零基預(yù)算改革方案》,明確從編制2023年預(yù)算起,在全省范圍內(nèi)全面
5月份安徽居民消費價格同比上漲2.3%
近日,國家統(tǒng)計局安徽調(diào)查總隊發(fā)布了我省5月份居民消費價格統(tǒng)計數(shù)據(jù)。統(tǒng)計顯示,我省居民消費價格同比上漲2 3%,同比漲幅比上月回落0 4個百分
安徽多種方式引導(dǎo)群眾防范非法集資風(fēng)
合肥地鐵1號線、3號線上滾動播放防范非法集資宣傳視頻,淮南市發(fā)布《致老年群眾的一封信》……6月份是一年一度防范和處置非法集資宣傳月,今
鐵路部門持續(xù)加大長三角地區(qū)運力投放
記者從中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司獲悉,隨著上海疫情防控形勢持續(xù)向好,為進(jìn)一步適應(yīng)旅客出行需要,助力復(fù)工復(fù)產(chǎn),鐵路部門自6月10日起持續(xù)加
安徽六安持續(xù)精準(zhǔn)施策全力促進(jìn)工業(yè)發(fā)
六安市與蔚來汽車簽署合作協(xié)議,共建智能電動汽車零部件配套產(chǎn)業(yè)園區(qū)。該園區(qū)一期計劃2023年上半年投產(chǎn),建成后將具備年產(chǎn)30萬噸鋁壓鑄產(chǎn)能,
安徽淮北全力維護(hù)外賣送餐員合法權(quán)益
為切實防范化解新業(yè)態(tài)領(lǐng)域重大風(fēng)險隱患,強(qiáng)化外賣送餐員權(quán)益保障工作,淮北市市場監(jiān)管局充分發(fā)揮職能作用,全力維護(hù)外賣送餐員合法權(quán)益。淮北
湖南漣源開展專項行動一對一為企業(yè)紓
位于漣源市的湖南三合美新材料科技有限公司,兩條生產(chǎn)線滿負(fù)荷運行,生產(chǎn)聚氨酯和巖棉復(fù)合板。因產(chǎn)品升級與產(chǎn)能擴(kuò)充,急需新增兩條生產(chǎn)線,
湖南藍(lán)山縣進(jìn)村入戶排查整治自建房安
老叔,這棟房屋墻體有開裂痕跡,要維修加固,安全重要!5月20日,藍(lán)山縣塔峰鎮(zhèn)果木村,黨員干部上門開展農(nóng)村自建房安全隱患排查整治。連日來
一季度湖南萬元產(chǎn)值綜合能耗同比下降
近日,湖南省工業(yè)通信業(yè)節(jié)能監(jiān)察中心發(fā)布一季度全省六大高耗能行業(yè)能源消耗統(tǒng)計監(jiān)測報告。據(jù)該報告,一季度全省146家主要高耗能企業(yè)的萬元
濟(jì)南起步區(qū)一年來累計簽約優(yōu)質(zhì)項目11
萬里黃河第一隧濟(jì)南黃河濟(jì)濼路隧道建成通車,占地4000余畝的新能源乘用車零部件產(chǎn)業(yè)園加快施工……記者21日采訪獲悉,建設(shè)實施方案獲批復(fù)一
山東發(fā)布通知啟動傳統(tǒng)民居保護(hù)利用試
省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳、省財政廳近日聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于做好傳統(tǒng)民居保護(hù)利用試點工作的通知》,在全省部署開展傳統(tǒng)民居保護(hù)利用試點工作。此次試點