生物计算机与DNA存储相关文章
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当前共找到 110 篇文献，本页显示第 1 - 20 篇。
| 序号 | 推送日期 | 文章 | 类型 | 简述 | 创新点 | 不足 | 研究目的 | 研究对象 | 领域 | 病种 | 技术 | 模型 | 数据类型 | 样本量 | 存储介质 | 编码方案 | 计算范式 | 可扩展性指标 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2026-02-03 |
DVOUG enables robust DNA sequence assembly and reconstruction with a dynamic, variable-order graph
2025-Dec-15, Cell reports methods
IF:4.3Q2
DOI:10.1016/j.crmeth.2025.101243
PMID:41371225
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研究论文 | 本文介绍了一种动态可变阶单元图组装图（DVOUG），用于在低覆盖度或高噪声条件下提高DNA序列组装和重建的鲁棒性 | DVOUG通过动态调整k值，在低覆盖度或高噪声区域逐步降低k值，解决了路径纠缠问题，显著提升了基因组组装和DNA存储数据重建的性能 | 未明确提及具体限制，但可能涉及对极端噪声或极低覆盖度条件的适应性 | 开发一种鲁棒的DNA序列组装和重建方法，以应对低覆盖度或错误倾向的测序条件 | DNA序列数据，包括基因组组装和DNA存储数据 | 生物信息学 | NA | DNA测序，图神经网络（GNNs） | 图神经网络（GNNs） | DNA序列数据 | NA | DNA | NA | 分子计算 | 组装准确性、连通性和可学习性增强，在低覆盖度下表现优异 |
| 2 | 2026-01-30 |
Minding the gap between artificial and biological computing paradigms for biologically loyal AI
2025, Frontiers in systems neuroscience
IF:3.1Q2
DOI:10.3389/fnsys.2025.1695493
PMID:41607564
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研究论文 | 本文探讨人工智能与神经生物学之间的理论差距，并提出需要新的计算范式来弥合这一差距 | 通过分析可计算性理论忽略的数学和生物活动，为连接神经生物学与通用人工智能提供新视角 | 未提出具体的新计算范式实现方案，主要停留在理论探讨层面 | 弥合人工智能与生物计算范式之间的理论差距，促进通用人工智能与神经生物学的融合 | 可计算性理论、数学证明活动、神经元功能、神经生物学系统 | 机器学习 | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | 分子计算, DNA计算, 蛋白质计算, 细胞计算, 神经形态计算, 量子生物计算 | NA |
| 3 | 2026-01-09 |
DNA attachment to polymeric, soft and quantum materials: mechanisms and applications
2025-Aug-20, Chemical science
IF:7.6Q1
DOI:10.1039/d5sc03552j
PMID:40777751
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综述 | 本文综述了DNA寡核苷酸附着于聚合物、软材料和量子材料的机制及其在生物医学、分析和环境领域的应用 | 系统总结了DNA在多种无金属材料（如聚多巴胺、水凝胶、微塑料、纤维素晶体、纳米金刚石和碳量子点）上的吸附机制，并强调了刺激响应系统在控制DNA吸附与释放方面的应用潜力 | 未提供具体的实验数据或性能指标来量化不同材料系统的DNA吸附效率或应用效果 | 探讨DNA与各类材料结合的机制，并展示其在生物传感、细胞内递送、高密度DNA存储等领域的应用前景 | DNA寡核苷酸、聚合物材料、软材料、量子材料（如纳米金刚石、碳量子点） | 生物材料 | NA | DNA吸附、荧光生物传感、细胞内递送 | NA | NA | NA | DNA | NA | NA | 高密度DNA存储 |
| 4 | 2026-01-09 |
Harnessing DNA computing and nanopore decoding for practical applications: from informatics to microRNA-targeting diagnostics
2025-Jan-02, Chemical Society reviews
IF:40.4Q1
DOI:10.1039/d3cs00396e
PMID:39471098
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教程综述 | 本文是一篇关于DNA计算和纳米孔解码技术及其在从信息学到microRNA靶向诊断等实际应用中应用的教程综述 | 将DNA计算与纳米孔解码技术相结合，并聚焦于其在microRNA靶向诊断等生物医学应用中的最新进展，为连接DNA与电子计算提供了独特的平台 | 作为一篇教程综述，它总结了现有知识和技术，但未提出新的实验数据或模型，主要挑战在于这些技术的实际实施 | 总结DNA计算和纳米孔解码的基础知识、技术和方法论，并探讨其在生物医学诊断等实际应用中的潜力和挑战 | DNA计算设备、纳米孔解码技术、以及作为生物标志物的microRNA | 分子计算 | NA | DNA计算、纳米孔技术 | 逻辑门、电路、神经网络 | 核酸分子 | NA | DNA | 序列依赖的分子行为编码 | DNA计算, 分子计算 | NA |
| 5 | 2025-12-29 |
Enzyme-driven triplex structure-based DNA logic circuits
2025-Dec-24, Journal of nanobiotechnology
IF:10.6Q1
DOI:10.1186/s12951-025-03853-6
PMID:41444625
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研究论文 | 本研究介绍了一种基于酶驱动的三链DNA逻辑电路，通过输入-门级联形成三链结构，简化了链设计，并利用Bst 3.0聚合酶实现高效操作 | 创新点在于引入酶驱动的三链DNA逻辑电路，通过输入-门级联简化链设计，减少信号泄漏和衰减，提高反应速率，并支持大规模计算操作 | 尽管在泄漏和速率方面有改进，但仍面临信号泄漏和衰减的挑战，可能限制更复杂计算系统的发展 | 研究目标是开发高效、低泄漏的DNA逻辑电路，以促进生物计算在生物传感、数据存储和合成生物学中的应用 | 研究对象是基于三链结构的DNA逻辑电路，包括单门电路、多级级联电路和复杂逻辑电路 | 分子计算 | NA | 酶驱动系统，使用Bst 3.0聚合酶 | DNA逻辑电路 | DNA序列数据 | NA | DNA | 三链结构编码 | DNA计算 | 存储容量未指定，但支持大规模平方根运算，链复杂度降低24.3%，反应速率提高25% |
| 6 | 2025-12-27 |
On Double Cyclic Codes over Finite Chain Rings for DNA Computing
2025-Nov-22, Entropy (Basel, Switzerland)
DOI:10.3390/e27121187
PMID:41440389
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研究论文 | 本文研究了有限链环上双循环码的代数结构，并基于此构建了适用于DNA计算的DNA编码 | 将经典Gray映射从环F2+vF2推广到环Re，建立了环Re元素与DNA序列之间的直接对应关系，并证明了所构造的DNA编码具有可逆性和反向互补性 | 仅针对特定参数（n1、n2为奇数）和特定环结构（Re = F4e+vF4e, v²=0）进行研究，未讨论更一般的环结构或参数 | 研究有限链环上双循环码的代数结构及其在DNA计算中的应用 | 长度为(n1,n2)的双循环码及其对应的DNA编码 | DNA计算 | NA | 代数编码理论 | 双循环码 | 代数结构编码 | NA | DNA | 双循环码, Gray映射 | DNA计算 | NA |
| 7 | 2025-12-12 |
TransDNA: A Deep Transfer Learning Network for Sequence Reconstruction in DNA-Based Data Storage
2025 Nov-Dec, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3602912
PMID:40857190
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研究论文 | 本文提出了一种名为TransDNA的深度迁移学习网络，用于解决DNA数据存储中的序列重建问题 | 首次将迁移学习方法应用于DNA序列重建任务，通过从更大的源数据集迁移知识来克服训练样本有限的问题 | 未明确说明模型在更大规模或更复杂错误模式下的泛化能力 | 提高DNA数据存储系统中序列重建的成功率和效率 | DNA存储系统中的序列重建任务 | 机器学习 | NA | 深度迁移学习 | 深度学习网络（包含编码器、领域特定解码器和领域不变特征提取器） | DNA序列数据 | 使用两个来自真实DNA存储实验的目标数据集，源数据集规模更大但未具体说明样本数量 | DNA | NA | NA | NA |
| 8 | 2025-12-12 |
A DNA Strand Displacement-Based Computing Model for Solving Intractable Graph Problems
2025 Nov-Dec, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics
DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3623800
PMID:41124065
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研究论文 | 本文提出了一种基于DNA链置换的计算模型，用于解决棘手的图问题 | 该模型包含两个DNA模块——图表示模块和检测模块，能够解决多种NP难问题，突破了现有DNA计算模型功能单一的局限 | NA | 利用DNA计算解决NP难的图问题 | 图问题，如最小支配集、最大独立集和最小顶点覆盖 | DNA计算 | NA | DNA链置换 | DNA计算模型 | DNA分子数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高密度存储和并行性 |
| 9 | 2025-12-04 |
Highly Ordered DNA Framework Interface Enables Efficient Enzymatic Oligonucleotide Synthesis
2025-Nov, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
DOI:10.1002/advs.202505868
PMID:40899643
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研究论文 | 本研究开发了一种基于三维DNA框架的纳米界面，用于实现高效的酶促寡核苷酸合成 | 利用高度有序的四面体DNA纳米结构作为支架，为引物提供有序的直立取向和合理间距，从而增强酶的可及性，显著提高合成效率和准确性 | 未明确说明该方法在更长链合成或大规模生产中的具体限制 | 开发更高效、准确的DNA合成方法，为DNA信息存储和遗传研究奠定基础 | 酶促寡核苷酸合成过程及其在DNA信息存储中的应用 | DNA计算 | NA | 酶促寡核苷酸合成 | NA | DNA序列 | 合成了五个给定模式序列和一个60核苷酸的DNA片段 | DNA | NA | DNA计算 | 单步产率达96.82%，可准确检索15字节文本信息 |
| 10 | 2025-12-01 |
Deep convolutional and fully-connected DNA neural networks
2025-Nov-27, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-025-65618-x
PMID:41309564
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研究论文 | 开发了名为CALCUL的DNA计算单元，实现了完全模拟计算，并构建了能100%准确识别复杂彩色图像的深度DNA神经网络 | 开发了首个能实现完全连续精确模拟计算的DNA计算单元，突破了现有DNA网络无法进行真正连续模拟计算的限制 | 未明确说明系统的计算速度、规模扩展性和实际应用场景的具体限制 | 开发能够执行复杂计算任务的DNA神经网络系统 | DNA分子计算单元和神经网络结构 | 分子计算 | NA | DNA计算，磁珠技术 | 深度卷积神经网络，全连接神经网络 | 彩色图像 | NA | DNA | 模拟编码 | DNA计算，分子计算 | 实现了多层网络构建，支持模块化操作，具有高精度和可重用性 |
| 11 | 2025-12-01 |
AND Logic Gate-Based Dual-Specificity DNA Circuit for Isothermal HBV rcDNA Detection
2025-Nov-24, JACS Au
IF:8.5Q1
DOI:10.1021/jacsau.5c01259
PMID:41311946
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研究论文 | 开发基于AND逻辑门的双特异性DNA电路用于等温检测HBV rcDNA | 结合趾介导DNA链置换和RNase H切割，通过精心设计的探针实现高灵敏度和双特异性检测 | 未明确说明临床样本的具体规模和多样性 | 提高HBV DNA检测的特异性和灵敏度 | 乙型肝炎病毒（HBV）rcDNA | 分子诊断 | 乙型肝炎 | DNA电路技术，趾介导DNA链置换，RNase H切割 | AND逻辑门 | DNA分子 | 临床样本（具体数量未明确） | DNA | NA | DNA计算 | 检测限29.11 fM，可区分相邻单碱基错配 |
| 12 | 2025-11-30 |
Trade-offs in model compression for sequencing data-carrying DNA
2025-Nov-23, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-025-26350-0
PMID:41276564
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研究论文 | 研究DNA存储中基础识别模型压缩与纠错码之间的权衡关系 | 提出通过模型压缩与纠错码的联合使用来提高DNA数据存储的读取精度 | 未具体说明实验所用数据规模和模型压缩的具体技术细节 | 探索DNA数据存储中基础识别模型大小与读取精度之间的优化平衡 | DNA数据存储系统中的基础识别模型 | 机器学习 | NA | DNA测序技术 | 深度学习基础识别模型 | DNA序列数据 | NA | DNA | 纠错码 | DNA计算 | 存储密度、读取精度、模型复杂度 |
| 13 | 2025-11-28 |
Multiplexed and high-bandwidth DNA computing circuits with superresolution DNA origami displays
2025-Nov-18, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
IF:9.4Q1
DOI:10.1073/pnas.2517114122
PMID:41231958
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研究论文 | 通过DNA折纸显示界面实现高通量读出的DNA计算电路 | 通过将计算与读出解耦，利用DNA折纸显示将多比特分子输出转换为空间分辨的几何比特，实现超分辨率显微镜直接可视化 | 未明确说明具体的技术限制和适用范围 | 解决DNA计算电路中内在计算并行性与有限读出带宽之间的关键差距 | DNA计算电路和DNA折纸显示系统 | DNA计算 | NA | 链置换反应、不稳定结合反应、超分辨率显微镜 | DNA计算电路 | 分子输出、空间几何图案 | 8位解码器电路和16个并行运行逻辑门 | DNA | 空间几何编码 | DNA计算,分子计算 | 高通量读出、多路复用执行、大规模DNA计算能力 |
| 14 | 2025-11-27 |
Efficient trace reconstruction in DNA storage systems using bidirectional beam search
2025-Nov-21, iScience
IF:4.6Q1
DOI:10.1016/j.isci.2025.113791
PMID:41280695
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研究论文 | 提出一种基于双向束搜索的DNA存储系统轨迹重建算法，显著提升解码效率和准确性 | 将轨迹重建问题建模为马尔可夫链观测问题，开发线性时间复杂度的双向束搜索算法 | 未明确讨论算法在极高噪声条件下的性能表现 | 提升DNA数据存储系统的解码效率和可靠性 | DNA存储系统中的噪声测序读取数据 | DNA存储 | NA | Nanopore测序 | 马尔可夫链 | 测序读取数据 | 多个公共Nanopore测序数据集 | DNA | NA | DNA计算 | 线性时间复杂度，比现有方法快约20倍 |
| 15 | 2025-11-25 |
Interpretable molecular decision-making with DNA-based scalable and memory-efficient tree computation
2025-Nov-21, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-025-66610-1
PMID:41271734
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研究论文 | 开发了一种基于DNA的决策树系统，通过DNA链置换反应级联实现可解释的分子决策 | 首次将分类规则模块化嵌入DNA链置换反应级联，支持超过10层的级联网络和13个决策树的并行计算 | 未明确说明具体应用场景下的性能限制和错误率 | 开发可解释、可扩展且内存高效的DNA计算方法 | DNA分子计算系统和决策树算法 | 分子计算 | 疾病亚型分类（未指定具体疾病） | DNA链置换反应，DNA甲基化传感 | 决策树，随机森林 | 分子信号，生物标志物谱 | 涉及333条DNA链的随机森林 | DNA | DNA链编码 | DNA计算，分子计算 | 支持10层以上级联网络，13个决策树并行计算，低泄漏，快速信号传播 |
| 16 | 2025-11-22 |
DNA-programmable nano-impact electrochemistry: from principles to bioanalytical applications
2025-Nov-20, Chemical communications (Cambridge, England)
DOI:10.1039/d5cc05656j
PMID:41194628
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综述 | 本文综述了DNA可编程纳米碰撞电化学技术的原理及其在生物分析中的应用进展 | 利用DNA分子的可编程性和功能多样性，将特异性分子识别转化为可靠的纳米碰撞信号 | 天然生物分子碰撞通常难以产生信息丰富的读数信号 | 开发基于DNA可编程的纳米碰撞电化学生物传感器 | 生物分子分析 | 生物传感 | NA | 纳米碰撞电化学 | NA | 电化学信号 | NA | DNA | DNA编程 | 分子计算 | 超低检测限和固有的多重分析能力 |
| 17 | 2025-11-19 |
DNA computing: DNA circuits and data storage
2025-Nov-17, Nanoscale horizons
IF:8.0Q1
DOI:10.1039/d5nh00459d
PMID:40948194
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综述 | 本文综述了DNA计算的理论基础及其在DNA电路和DNA信息存储两大分支的发展现状 | 总结了DNA计算相较于传统计算的三大独特优势：高并行性、高效存储和低能耗，并为DNA计算的未来发展提供了独特见解 | NA | 评估DNA计算的理论基础及其在关键分支领域的发展现状 | DNA计算模型及其在电路设计和信息存储中的应用 | 分子计算 | NA | DNA分子设计 | NA | 分子数据 | NA | DNA | NA | DNA计算 | 高并行性、高效存储、低能耗 |
| 18 | 2025-11-18 |
Value saturation: Architecture of subjective necessity
2025-Dec, Bio Systems
DOI:10.1016/j.biosystems.2025.105642
PMID:41192587
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研究论文 | 提出价值饱和理论来解释意识如何从生物架构中产生 | 提出意识等同于在视角困局下由稳态重要性饱和的显式递归自我建模 | 理论需要实证验证，预测仍需临床和发育研究证实 | 解释生物系统如何在热力学约束下产生意识 | 意识产生的生物架构和机制 | 认知科学 | NA | NA | 递归自我建模 | 理论模型 | NA | NA | NA | 生物计算 | NA |
| 19 | 2025-11-18 |
De-Bruijn graph partitioning for scalable and accurate DNA storage processing
2025-Nov-01, Bioinformatics (Oxford, England)
DOI:10.1093/bioinformatics/btaf618
PMID:41206925
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研究论文 | 提出一种基于de-Bruijn图分割的新方法，用于DNA存储系统中测序数据的快速准确处理 | 开发了不依赖测序技术且无需预先了解寡核苷酸编码信息的通用处理方法 | 未明确说明方法在极端错误率或特定测序技术下的性能表现 | 提高DNA数据存储系统中序列重建的准确性和处理效率 | DNA测序数据 | 生物信息学 | NA | DNA测序 | de-Bruijn图分割 | 测序数据 | 8900万条reads（对应10GB fasta文件） | DNA | NA | DNA计算 | 32核服务器上处理8900万条reads耗时不到1分钟 |
| 20 | 2025-11-14 |
Motif caller for sequence reconstruction in motif-based DNA storage
2025-Nov-10, Scientific reports
IF:3.8Q1
DOI:10.1038/s41598-025-22798-2
PMID:41213983
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研究论文 | 提出一种直接从纳米孔测序信号中检测完整DNA模体的机器学习模型，用于模体DNA存储系统的序列重建 | 开发了直接检测完整模体的方法，绕过了传统碱基识别步骤，利用更丰富的模体信号特征 | NA | 提高模体DNA存储系统中数据检索的准确性和效率 | DNA存储系统中的模体序列 | DNA存储 | NA | 纳米孔测序 | 机器学习模型 | 纳米孔测序信号 | NA | DNA | 模体编码 | DNA计算 | 数据检索准确性和效率提升 |