研究简介

祥符实验室面向世界科技前沿,打造前瞻DNA信息存储战略高地;面向国家重大需求,建立高强高韧蛋白纤维的核心技术;面向人民生命健康发展人工智能牵引的AI智慧医学。

DNA信息存储是一种利用DNA分子存储数字和文本信息的技术。可以利用DNA分子的巨大存储容量和长期稳定性来存储大量的信息,此外相较于传统的电子存储介质,DNA信息存储还具有更高的密度和更低的能耗。将核酸作为一种新兴的分子信息材料来发展,体现了信息技术(IT)与生物技术(BT)的融合,有可能在信息存储、智能计算、纳米机器人等方向成为信息科技发展的重要突破口。DNA信息存储的基本原理是将数字或文本信息转化为DNA序列,并使用DNA合成技术将这些DNA序列合成出来。在需要的时候,可以通过PCR扩增技术从DNA样本中提取出来,进行信息的读取和还原。未来DNA信息存储有望成为一种重要的数据存储和备份技术,为人类信息社会的发展提供有力的支持。

蛋白质具有天然的自组装能力和生物相容性,被广泛应用于纳米材料和生物医学领域;稀土元素具有独特的电子结构和磁性质,在许多领域都有重要的应用,包括电子、磁性材料、催化剂和生物医学。稀土离子可以通过与蛋白质的特定氨基酸残基相互作用,促进蛋白质的自组装形成纤维状结构,并且这些纤维因其特征性的模块化序列和多级组装结构具有优异的材料特性,在特种材料与民用、医用等领域具有极大的应用需求,因此发展高性能稀土生物纤维,实现稀土生物材料的高值化应用已经成为国家重大战略需求,也契合“面向国家重大需求、面向人民生命健康”号召。

人工智能方法的突破性发展,为发掘及推理新型生物医学知识提供了创新工具及技术基础,给创新药物研发、精准医疗诊断、新型治疗方式发现等转化医学应用带来了新的机遇。在祥符实验室BT-IT研究框架下,AI智慧医学平台以生物医学知识图谱与公有大数据为基础,BMAP生物信息与智能诊断平台为分析技术,计算集群为载体,结合研究者和医生的自有数据与科研问题,提供多模态知识整合检索、端到端机理路径发现的知识导航功能、知识数据双驱动的辅助决策功能,赋能创新医学和药物研发。