我國科研人員在DNA存儲領(lǐng)域取得新突破

近日，東南大學(xué)師生團隊成功將該校校訓(xùn)“止于至善”存入一段DNA序列，實現(xiàn)了DNA存儲技術(shù)的新突破。相關(guān)成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進展》上。

據(jù)東南大學(xué)生物電子學(xué)國家重點實驗室劉宏教授介紹，大數(shù)據(jù)時代對更大容量、更快速度的數(shù)據(jù)存儲形式提出了更高要求，DNA存儲技術(shù)就是將生物DNA分子進行編碼，從而在DNA序列上存儲信息。

圖為東南大學(xué)生物電子學(xué)國家重點實驗室劉宏教授（左）與學(xué)生觀察DNA存儲電極。（東南大學(xué)供圖）

“目前，國外DNA存儲技術(shù)路線多使用市面上成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，DNA的合成與測序兩個環(huán)節(jié)是分開的，需要大型儀器設(shè)備，操作相對復(fù)雜?！眲⒑旮嬖V記者，“我們團隊立足自主開發(fā)，實現(xiàn)了DNA合成與測序環(huán)節(jié)的一體化，儀器設(shè)備也實現(xiàn)了小型化。”

劉宏介紹，團隊改進傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法，運用電化學(xué)方法，將東南大學(xué)校訓(xùn)“止于至善”4個字“翻譯”為DNA序列，并存儲在電極上，隨后又成功讀取出來。

圖為東南大學(xué)師生團隊研發(fā)的DNA存儲電極。（東南大學(xué)供圖）

“國外主流DNA存儲技術(shù)路線目前面臨的一大障礙就是讀取難，動輒要將整個DNA序列測一遍，難以直接從中間某處開始讀取。而且操作過程需要液體試劑，其實并不方便。”劉宏表示，該團隊將復(fù)雜的DNA序列分別固定在不同的電極上，需要讀取某段信息，找到對應(yīng)的電極即可。

下一步，劉宏團隊打算徹底擺脫對液體試劑的依賴，研發(fā)全固態(tài)的DNA存儲設(shè)備?！癉NA存儲和量子計算、量子通信都屬于前沿技術(shù)。我們致力于將電子信息技術(shù)與生物學(xué)技術(shù)相融合，未來不僅在數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，在病毒核酸檢測等方面也有可觀的應(yīng)用空間。”劉宏說。