新加坡科技研究局基因组研究所科研团队成功开发出一种新型DNA测序方法，能够准确读取含有非标准碱基的遗传序列。这项DNA测序技术创新结合纳米孔测序与人工智能技术，为基因研究开辟了新途径。

DNA通常由A、T、C、G四种标准碱基构成，而自然界和实验室中存在的非标准碱基具有拓展遗传编码的潜力。传统DNA测序设备仅能识别标准碱基，限制了新型药物开发和生物技术应用。A*STAR GIS科学家毛里西奥·里斯本·佩雷斯博士表示：“我们快速阅读一段文本的能力很大程度上取决于我们对所用词汇的熟悉程度。同样，人工智能模型要想‘快速读取’DNA，就必须见过足够多的每种碱基的样本。”

研究团队构建了包含标准与非标准碱基组合的人工DNA库，通过纳米孔测序记录每个碱基的独特电信号。面对数据噪声和样本有限的挑战，这种DNA测序方法采用自适应人工智能算法，通过持续学习和数据增强技术提升识别精度。研究成果已在《自然通讯》期刊发表。

该DNA测序方案的优势在于能直接识别新型遗传“字母”，突破了传统技术瓶颈。A*STAR GIS人工智能与计算副主任尼兰詹·纳加拉詹博士指出：“能够大规模地准确识别这些新的碱基，为我们书写和解读生物信息提供了更加丰富的词汇。这就像学习识别新的字母，使我们能够理解生命语言中更多的词汇和含义。”

这项DNA测序技术将在多个领域产生积极影响。医疗领域可加速DNA/RNA疗法开发，生物技术领域能促进纳米结构设计，数据存储方面有望实现更高效率的DNA编码方案。研究人员计划继续探索病毒中的非标准碱基，并优化人工智能模型的检测性能。

GIS执行主任万岳博士表示：“利用扩展的DNA序列库，将为科学家创造更多机会，开发新的治疗方法、能够环保生产化学物质的新型生物体，以及用于纳米结构和纳米机器人的新型可编程材料。”这项DNA测序进展将推动科学创新与实际应用相结合。

更多信息： Mauricio Perez 等人，《通过纳米孔测序和自举学习直接高通量反卷积非规范碱基》，《自然通讯》(2025)。期刊信息： 《自然通讯》