新突破：东南大学团队将校训“止于至善”存入DNA序列并成功读取

东南大学师生团队近日成功将该校校训“止于至善”存入一段 DNA 序列，实现了 DNA 存储技术的新突破。相关成果发表在国际学术期刊《科学进展》上。据东南大学生物电子学国家重点实验室刘宏教授介绍，DNA 存储技术就是将生物 DNA 分子进行编码，从而在 DNA 序列上存储信息。

刘宏教授团队通过电极表面合成 DNA 分子及原位测序实现了单电极上数据写入和读取的一体化，为实现未来的高通量自动化 DNA 存储系统打下基础。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。据了解，目前，DNA 存储系统大多基于“编码-合成-储存-测序-解码”的操作流程，涉及到大型仪器和专业技术人员的参与。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，并基于电荷振荡现象对电极表面的 DNA 分子进行测序，借助多次测量和统计学方法降低测量误差，最终成功将校训（止于至善 ——“Rest in the highest excellence!”）以 DNA 分子形式存储在电极表面并读取出来。

此外，刘宏团队还探索了现有体系向高通量自动化系统发展的潜力。研究人员利用微流控滑动芯片技术设计了单片四电极系统，通过滑动芯片向电极高效地输送反应试剂，成功实现了四电极上的数据存储（“DNA stores Future World”），为之后高通量集成化自动化 DNA 存储系统的开发打下基础。