東南大學(xué)師生團(tuán)隊近日成功將該校校訓(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(jìn)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，DNA 存儲技術(shù)就是將生物 DNA 分子進(jìn)行編碼，從而在 DNA 序列上存儲信息。

劉宏教授團(tuán)隊通過電極表面合成 DNA 分子及原位測序?qū)崿F(xiàn)了單電極上數(shù)據(jù)寫入和讀取的一體化，為實現(xiàn)未來的高通量自動化 DNA 存儲系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，全球數(shù)據(jù)產(chǎn)生量正以指數(shù)形式激增，而以 DNA 分子為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)被認(rèn)為是解決未來“數(shù)據(jù)危機(jī)”的一個可行方案。據(jù)了解，目前，DNA 存儲系統(tǒng)大多基于“編碼-合成-儲存-測序-解碼”的操作流程，涉及到大型儀器和專業(yè)技術(shù)人員的參與。為了 DNA 存儲系統(tǒng)的微型化、集成化和自動化，劉宏團(tuán)隊發(fā)展了一種基于電化學(xué)的單電極 DNA 合成和測序方法，通過電化學(xué)脫保護(hù)技術(shù)改進(jìn)了傳統(tǒng)亞磷酰胺化學(xué)合成方法，并基于電荷振蕩現(xiàn)象對電極表面的 DNA 分子進(jìn)行測序，借助多次測量和統(tǒng)計學(xué)方法降低測量誤差，最終成功將校訓(xùn)（止于至善 ——“Rest in the highest excellence!”）以 DNA 分子形式存儲在電極表面并讀取出來。

此外，劉宏團(tuán)隊還探索了現(xiàn)有體系向高通量自動化系統(tǒng)發(fā)展的潛力。研究人員利用微流控滑動芯片技術(shù)設(shè)計了單片四電極系統(tǒng)，通過滑動芯片向電極高效地輸送反應(yīng)試劑，成功實現(xiàn)了四電極上的數(shù)據(jù)存儲（“DNA stores Future World”），為之后高通量集成化自動化 DNA 存儲系統(tǒng)的開發(fā)打下基礎(chǔ)。