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小我私家登录 法人登录 一周前沿科技盘货〔134〕｜DNA活字印刷术革新数据存储方式；我国于轨星间超高速激光通讯数据传输获新进展

受古代活字印刷术的开导，中国科学家立异性地研发了一种名为“毕昇一号”的DNA活字喷墨打印机，实现了高效、低成本的DNA数据存储，为年夜数据时代的存储难题提供了全新视角及实用方案。

于卫星通讯技术迈向高速数据传输的新阶段，北京极光星通科技有限公司乐成经由历程“光传01/02实验星”实现了海内初次于轨星间400Gbps超高速激光通讯数据传输实验。

基在国际科技立异中央收集服务平台科创热榜逐日榜单形成的一周科技影象，咱们推出《一周前沿科技盘货》专栏。今天，为各人带来第134期。

1《Advanced Science》丨使用古代智慧，DNA活字印刷术革新数据存储方式

DNA活字存储流程图

于年夜数据时代，全世界数据量呈指数级增加，海量数据是AI解锁年夜模子的钥匙。当前，硬盘、磁带、U盘等硅基存储介质存于寿命短、能耗高、占用空间年夜等问题，难以满意日趋增加的数据存储需求。

DNA作为自然的数据信息编码存储质料，因高密度、长寿命、低能耗等优点，成为具备潜力的解决年夜数据存储困境的替换方案。可是，多数DNA数据存储技术接纳近似雕版印刷的设计战略，存储用DNA利用一次、合成一次，合成成本高，耗时长，限定了DNA存储技术的现实运用。

为突破现有DNA存储技术的运用瓶颈，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中央）陈非团队、盘算技术研究所谭灼烁及卜东波团队以和中科盘算技术西部研究院段勃团队，借鉴我国古代四年夜发现之活字印刷术的逻辑，提出了经济高效的DNA活字存储设计思绪。它的焦点是DNA活字，由预制的20nt短双链DNA片断组成，可编码1字节的内容、地址或者校验数据信息，且每一个片断两头带有4nt的粘性结尾，经由历程一步多级酶连技术形成DNA活字块。这些活字块可经由历程活字块两头的限定性酶切位点克隆到质粒中直接体外生存，亦可经由历程转化年夜肠杆菌体内生存。

为实现进一步DNA活字存储流程主动化，该团队研发了可实现DNA活字高通量打印写入的装备——DNA活字喷墨打印机“毕昇一号”。“毕昇一号”可以打印存储并100%精准解码文本、图片、音频及视频等类型的盘算机数据存储文件。

近似在活字印刷的复用性及矫捷性，上述DNA活字存储技术揭示出成本及效率上风。这一结果为DNA数据存储技术的未来生长提供了新的思索范式。

原文链接：http://dx.doi.org/10.1002/advs.202411354

2初次实现400Gps，我国于轨星间超高速激光通讯数据传输获新进展

3月18日，北京极光星通科技有限公司经由历程“光传01/02实验星”乐成开展了海内初次于轨星间400Gbps超高速激光通讯数据传输实验并取患上乐成。

“光传01/02实验星”面向国家年夜型卫星组网需求开展研制和实验，撑持星间、星地激光高速数据传输技术的实验与验证事情。

这次实验接纳极光星通自立研制的LT-II型激光通讯终端，兼容相关、非相关通讯体系体例，撑持10Gbps、100Gbps、400Gbps多档通讯速度。

技术团队针对于高精度捕捉建链稳定跟踪、光机多通讯体系体例兼容、商用（COTS）通讯模块于轨运用、高宽带和谈处置处罚等多项技术开展攻关，实验于双星星间距640km下开展，于空口侧速度400Gbps模式下实现星间单次使命传输营业数据总量14.4T字节，通讯总时长6分44秒，使命时期链路跟踪稳定，跟踪偏差小在5urad。

这次技术实验显著晋升了星间信息交互能力，为未来空间高宽带组网运用提供了有力技术支撑，将进一步助力我国卫星互联网领域高速生长。

3《PNAS》丨开启植赢多多-物光相助用之门：REF6与光旌旗灯号的互念头制

组卵白H3K27去甲基化酶REF6调控植物光形态建成

光作为植物生长发育的主要情况旌旗灯号，经由历程激活光形态建成历程，如按捺下胚轴生长、促使子叶伸开变绿以启动光相助用，对于植物初期生长至关主要。中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晨风研究组于高等植物组卵白润色研究中取患上主要进展，展现了组卵白H3第27位赖氨酸的三甲基化（H3K27me3）润色动态调控是否相应光旌旗灯号和其于植物光形态建成中的作用。

研究团队使用染色质组学、转录组学等多种技术手腕，发现REF6介入拟南芥红光旌旗灯号转导的份子机制。表型分析显示，于光照前提下，REF6功效缺掉突变体体现出显著的下胚轴矮化征象，而其他组卵白H3K27me3去甲基化酶功效缺掉突变体则无此征象，注解REF6于光形态建成历程中阐扬主要作用。研究另有指出，相较在黑暗前提，红光照射下REF6卵白量增长，其去甲基化活性增强，并优先与光敏色素phyB的活性情势Pfr相互作用。这类相互作用增强了REF6的稳定性和与染色质的联合能力，促成了开放染色质状况下细胞伸长相干基因的表达。

进一步的研究展现，REF6与phyB-PIF4模块协同作用，配合调控下胚轴的光相应生长，确保植物于连续光照前提下正常生长。这项研究不仅拓展了咱们对于植物光情况相应的表不雅遗传调控机制的理解，也为植物光形态建成的多维度调控收集提供了新的视角。这些发现深化了对于植物光旌旗灯号转导的认知，为未来的研究奠基了基础。

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2417253122

4《Light: Science Applications》丨宽谱探测与高效数据保留：新一代神经形态视觉器件问世

宽光谱光电突触器件研究取患上进展

随着盘算机视觉技术于主动驾驶、智能机械人及智能制造等领域的运用，传统的视觉体系因串行处置处罚方式致使功耗增长及信息延迟等问题，逐渐难以满意日趋增加的算力需求。

神经形态视觉体系因低功耗、高数据处置处罚速率等上风，成为盘算机视觉领域的研究热门。当前，一体化神经形态器件于宽谱探测、弱光检测及数据连结等方面存于不足。

中国科学院长春景学周详机械与物理研究所李绍娟及黎年夜兵团队，提出了基在Ta2NiSe5/SnS2异质结的光电突触晶体管，经由历程气体吸附辅助的恒久光电导战略，实现了紫外到近红外的宽谱高光电转换效率及永劫数据保留能力。

这一器件于紫外到近红外波段揭示出优秀的光电探测性能，其于可见光波段的光电相应度达5.6×103 A/W，量子效率突破1.7×106%。同时，经由历程气体吸附辅助的恒久光电导战略，器件于375nm至1310nm宽谱规模内揭示出永劫数据保留能力，双脉冲易化指数达158%，这晋升了神经收集对于视觉信息处置处罚的精度及效率。进一步，该器件模仿了人眼视网膜细胞对于多光谱旌旗灯号的感知与辨认功效，为多光谱神经形态视觉体系的硬件实现提供了高效、仿生的解决方案。

上述结果为光电子学及神经形态盘算机视觉领域的生长提供了新思绪，有望于人工智能技术中获得运用。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41377-025-01792-3

5《Journal of Hydrology》丨泥土水份卫星数据弥补：从要领生长到全世界验证

近日，中国科学院空天信息立异研究院研究员曾经江源团队于遥感泥土水份产物时空弥补要领的生长、对于比与验证方面取患了新进展。他们研究了传统误差校订要领及机械进修要领于弥补全世界尺度SMAP（主被动微波泥土水份卫星）数据缺掉的有用性，经由历程全世界实测数据验证了弥补后泥土水份数据相较在原始SMAP数据的正确性，并分析了情况变量对于泥土水份数据弥补精度的影响。

研究注解，从最年夜最小校订到随机森林等差异要领中，弥补精度逐渐提高，只管空间漫衍情况相似。尤其地，虽然随机森林要领于练习阶段体现最好，但于验证阶段其精度显著降落。为解决这一问题，研究职员联合12种与泥土水份相干的辅助数据，使用多源信息融会技术改良随机森林要领，结果注解这类要领能有用降低偏差并晋升推测值与真实值之间的相干性。

为了进一步验证改良后的随机森林要领，研究利用了来自全世界1071个站点的实测数据举行检验，发现弥补后的SMAP数据总体上优在原始数据。此外，该研究另有切磋了归一化差分植被指数、泥土质地、天气类型等9种情况变量对于弥补精度的影响，指出随着植被笼罩度、泥土水份以和地表类型异质性的增长，弥补精度会有所降落。

这项研究不仅生长了适用在差异场景的泥土水份数据弥补要领，另有提供了使用情况变量来晋升基在机械进修要领的数据弥补精度的新看法，对于在提高全世界尺度泥土水份产物的正确性及实用性具备主要意义。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169425001003

6《PNAS》丨有机液膜离子选择性忆阻器，低功耗模仿年夜脑功效

基在仿生有机液膜的离子选择性忆阻器件

忆阻器是具备影象功效的非线性电阻器。忆阻器作为仿神经器件，于类脑盘算及脑机接口等领域很有潜力。最近几年来，中国科学院化学研究所在萍课题组致力在流体忆阻器研究，于器件修筑、传输原理与运用方面睁开了体系研究。前期，该团队设计并修筑了聚电解质限域流体系统，发现了该系统中的忆阻举动，实现了突触可塑性的化学调控举动、神经化学旌旗灯号与电旌旗灯号转导的模仿，为生长类化学突触功效器件、神经智能传感、神经形态盘算等提供了新思绪。

近期，课题组设计了新型流体忆阻器器件结构及原理，提出并生长了基在有机液膜的离子选择性忆阻器。研究构建溶有二苯并18-冠醚-6的二氯乙烷液膜系统，发现该系统具备忆阻器特性，使用液膜中离子的浓度漫衍变化，实现了器件的影象效应，模仿了多种神经电举动。相比在传统固体器件，研究生长的流体器件具备可与生物系统相对比的事情电压及功耗。更主要的是，使用二苯并18-冠醚-6的钾离子选择性，这一器件实现了对于依靠离子选择性的神经功效如静息电位等的模仿，为实现多离子并行类脑智能传感及类脑盘算奠基了基础。

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2417040122

关在“科创热榜-前沿科技”

国际科技立异中央收集服务平台（www.ncsti.gov.cn），基在中科院、工程院、医科院、农科院、985高校和新型研发机构等近200家科研院所、单元宣布的研究结果，多源动态提取并按领域维度、期刊级别、立异载体、学者信息、时间梯度等多维度权重，经人工智能盘算分析，形成保举榜单，逐日更新。

199263 一周前沿科技盘货〔134〕｜DNA活字印刷术革新数据存储方式；我国于轨星间超高速激光通讯数据传输获新进展 3777 科创热榜前沿科技周报 科创热榜前沿科技周报 国际科技立异中央收集服务平台 国际科技立异中央收集服务平台 2025-03-25 ./W020250325588472134350.png-赢多多-