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Towards density-optimal DNA storage with practical bijective coding
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OA
AI
DOI：10.1038/s41467-026-77024-y.png)
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摘要
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DNA存储因其高密度和长寿命被认为是解决数据爆炸的可行方案。然而，现有编码方法在避免易错序列的同时保留可用序列方面效率低下，导致存储密度低且拷贝数量高。本研究展示了“思源码”（Siyuan Code），一种DNA存储编解码器，理论上可实现最优存储密度。该方法通过一对一映射将二进制数据转换为几乎全部低错误率的序列，利用自定义数据结构对易错模式进行编目和规避。这使得在极为严格的生物化学约束下以最小冗余进行操作成为可能。实验表明，该编码可实现每核苷酸1.66比特的存储密度和每克DNA 41艾字节的存储容量，仅需每条DNA链6个拷贝即可实现完美数据检索。编码和解码速度在普通硬件上可达约每秒1兆字节，与早期USB闪存驱动器相当。这些结果使DNA存储更接近实际部署。现有DNA存储方法在避免易错序列与保留可用序列之间难以兼顾。本研究开发了一种双射编解码器“思源码”，可规避高错误率模式，利用所有适合的DNA链，实现1.66比特/核苷酸、41艾字节/克及每链仅需6个拷贝的存储性能。
AI总结
对已上传原文的论文进行重点信息的提取，主要内容包括：简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。
