(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(10)申请公布号 CN 111091876 A (43)申请公布日 2020.05.01 | ||
(21)申请号 CN201911290607.7
(22)申请日 2019.12.16
(71)申请人 中国科学院深圳先进技术研究院
地址 518055 广东省深圳市南山区深圳大学城学苑大道1068号
(72)发明人 肖焯 姜青山 陈会 车丹丹 李正强
(74)专利代理机构 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人 曹卫良
(51)Int.CI
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
一种DNA存储方法、系统及电子设备 | |
(57)摘要
法律状态
李常顺
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
2021-05-25 | 实质审查的生效 | 实质审查的生效 |
2020-05-01 | 公开 | 公开 |
权 利 要 求 说 明 书
1.一种DNA存储方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a:将存储文件传入编码模块中,编码模块通过编码算法将所述存储文件转换成二进制,并划分成固定大小的DNA存储单元;
步骤b:对每一段DNA存储单元进行排序和编号,并使用IndexDNA序列编码算法生成每段DNA存储单元的Inde
xDNA序列;
步骤c:使用DateDNA算法将每段DNA存储单元转换为DateDNA序列;
步骤d:将每段DNA存储单元对应的IndexDNA序列与DateDNA序列相加,得到每段DNA存储单元对应的DNA序列文件,并将每一段DNA序列文件合成到一个DNA文件中,生成完整的DNA存储文件。
2.根据权利要求1所述的DNA存储方法,其特征在于,所述步骤a还包括:对不同格式的存储文件进行预处理,导入到DNA存储系统中;所述预处理包括文件格式定义、数据压缩及删冗;对于常见的文件格式,根据不同的系统下打开不同的文件导入窗口,选择需要导入的存储文件,根据所述存储文件的后缀名选择读取的格式;对于不常用的文件格式,提供压缩算法,导入存储文件前对所述存储文件进行压缩后再导入到系统中。
3.根据权利要求2所述的DNA存储方法,其特征在于,在所述步骤a中,所述编码模块通过编码算法将存储文件转换成二进制,并划分成固定大小的DNA存储单元具体包括:将所述存储文件转换为以字节为单位的二进制序列,一个字节对应固定位数的二进制序列;再将二进制数序列划分为固定长度的二进制DNA存储单元。
4.根据权利要求1所述的DNA存储方法,其特征在于,所述步骤b还包括:将所述DNA存储单元的IndexDNA序列转换为固定位数的三进制的ATCG序列,再使用IndexDNA序列转换规则将生成的三进制序列转换为碱基序列。
5.根据权利要求4所述的DNA存储方法,其特征在于,在所述步骤c中,所述使用DateDNA算法将每段DNA存储单元转换为DateDNA序列具体包括:首先将整个存储文件转换成为二进制序列,再根据二进制数与DateDNA序列的转换要求,选择转化规则将二进制数转换为DateDNA序列,并根据设定的类四进制编码转换算法将整个存储文件完全转换成DateDNA碱基序列。
6.根据权利要求1至5任一项所述的DNA存储方法,其特征在于,所述步骤c之后还包括:IndexDNA序列还原;将需要还原的DNA存储文件导入到系统中,系统读取该存储文件时,确定每一段DNA存储单元的序列的序号,固定每一段DNA存储单元前面的设定长度的序列为该段DNA存储单元的IndexDNA序列,使用IndexDNA序列对应的解码算法,将IndexDNA序列还原成该段DNA存储单元的序号。
7.根据权利要求6所述的DNA存储方法,其特征在于,所述步骤c之后还包括:DateDNA序列的信息提取;当固定每一段DNA存储单元的序号时,使用DateDNA序列解码算法,生成对应的二进制文件,再依次按照DNA存储单元的序号,将每一段DNA存储单元生成的二进制文件整合为完整的计算机存储的二进制文件,再进行ASCII码转换,生成对应的原存储文件。
8.根据权利要求7所述的DNA存储方法,其特征在于,所述步骤c之后还包括:评测系统性能,度量指标体系。
9.一种DNA存储系统,其特征在于,包括:
数据划分模块:用于将存储文件传入编码模块中,编码模块通过编码算法将所述存储文件转换成二进制,并划分成固定大小的DNA存储单元;
IndexDNA序列转换模块:用于对每一段DNA存储单元进行排序和编号,并使用IndexDNA序列编码算法生成每段DNA存储单元的IndexDNA序列;
DateDNA序列转换模块:用于使用DateDNA算法将每段DNA存储单元转换为DateDNA序列;
DNA序列生成模块:用于将每段DNA存储单元对应的IndexDNA序列与DateDNA序列相加,得到每段DNA存储单元对应的DNA序列文件,并将每一段DNA序列文件合成到一个DNA文件中,生成完整的DNA存储文件。
10.一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述1至8任一项所述的DNA存储方法的以下操作:
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