厉害！东大这项技术将校训存入DNA【王阳明心学国学网：www.pnp9.cn】

来源：交汇点新闻客户端

交汇点讯 随着大数据时代的到来，全球数据产生量正以指数形式激增，而以DNA分子为基础的数据存储系统被认为是解决未来数据危机的一个可行方案。近日，东南大学生物科学与医学工程学院、生物电子学国家重点实验室刘宏教授团队将东南大学止于至善（Rest in the highest excellence!）的校训翻译成英文后，以DNA分子形式存储在电极表面并读取出来，为实现未来的高通量自动化DNA存储系统打下基础。

DNA存储有着存储密度大、存储数据形式多样、保存时间长等多重优势，对于推进大数据存储发展有着不可或缺的作用。然而一直以来，DNA存储技术在数据的读和写上面临巨大挑战。传统DNA存储系统大多基于‘编码-合成-储存-测序-解码’的操作流程，数据的读与写是分开的，且整个操作过程中涉及到大型仪器和专业技术人员的参与，存在不少误差的可能。刘宏在接受《科技周刊》记者采访时表示，此项新技术的创新之处就在于通过微电极阵列、微流控等技术实现了DNA存储的读写一体，大大提高了数据存取效率。

为了DNA存储系统的微型化、集成化和自动化，刘宏团队发展了一种基于电化学的单电极DNA合成和测序方法，通过电化学脱保护技术改进了传统亚磷酰胺化学合成方法，将DNA四种关键脱氧核苷酸（A、T、G和C，即腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）放入特殊溶液中，通过二者间的化学反应将A、T、G和C按照特定规则串联起来，并基于电荷振荡现象对电极表面的DNA分子进行测序。

此项技术所采用的电极仅需几平方微米大小，且在很小的面积上就可以置入多个读写一体的电极，极大提高了存储密度。此外，集成化的设计也让我们在读取过程中省去了许多人工操作流程，存储时只需要在对应电极上施加电位即可合成DNA，读取时也只需控制相关软件，读取电流信号，相较传统DNA存储方式可以尽可能减少误差。刘宏进一步介绍，此项技术目前还处于比较初期的阶段，想要真正应用还有很长的路要走。比如目前DNA的合成和测序还在特定溶液里进行，尽管这在实验室里是可行的，但在实际应用过程中则可能出现很多问题。另外，目前我们所做的电极阵列规模还比较小，4个电极阵列的存储容量大约为一句话。如果我们能将电极规模进一步扩大，那么相应的存储容量也可以大大增加。

在刘宏看来，尽管目前应用并不广泛，但DNA存储的未来仍很乐观。目前由于读取速度受限，DNA存储主要可以应用于备份、档案存储等实际场景，但倘若DNA存储技术读取速度发生革命性变化，DNA存储或许也可以像我们如今用的移动硬盘一样进行现场及时存储。DNA存储技术将有望成为下一代信息存储技术。刘宏说。

新华日报·交汇点记者 谢诗涵

图片由受访者提供

编辑: 蔡姝雯

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