近日，我院潘清教授课题组在DNA存储中的编解码领域取得新进展，在国际学术期刊Nature Communications上发表题为“Composite Hedges Nanopores codec system for rapid and portable DNA data readout with high INDEL-Correction”的研究论文。该研究由我院与南方科技大学深港微电子学院合作完成，潘清教授与南方科技大学李毅研究员为该论文的共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金面上项目（32371372）以及浙江省高端数智诊疗装备协同创新中心的支持。

DNA具有极高的信息存储密度，每克DNA可存储数百艾字节的数据，并能在适当条件下保存千年，远超现有电子存储介质的能力。然而，传统的DNA读取效率低下，往往需要数天时间，难以实现实时读取。纳米孔测序技术能够以单分子方式读取DNA的信息，通过记录电流变化实时解析碱基序列，显著缩短了读取时间，满足了快速数据存储的需求。纳米孔测序虽具有便携性和实时性，但其高插入-删除（INDEL）错误率成为数据存储中的主要挑战。因此，如何通过编码和解码算法，抑制纳米孔测序中固有的高插入-删除错误率，具有重要实际意义。

本文提出了一种面向纳米孔测序的新型编解码器Composite Hedges Nanopores (CHN)。该编解码器显著增强了系统的错误纠正能力，能够在高错误率环境下有效恢复数据。本方案使纳米孔测序可以更为便捷的适用于信息存储，还为在极端环境中实现便携、高效的数据读取提供了可能性。因此，本编解码器研究为迎接未来信息存储和数据安全领域带来了新的契机。

用于高插入/缺失错误校正的复合对冲纳米孔 (CHN) 编解码器架构。

DNA数据恢复率与错误率模拟分析

   原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53455-3