東南大學師生團隊近日成功將該校校訓“止于至善”存入一段 DNA 序列，實現了 DNA 存儲技術的新突破。相關成果發表在國際學術期刊《科學進展》上。據東南大學生物電子學國家重點實驗室劉宏教授介紹，DNA 存儲技術就是將生物 DNA 分子進行編碼，從而在 DNA 序列上存儲信息。

劉宏教授團隊通過電極表面合成 DNA 分子及原位測序實現了單電極上數據寫入和讀取的一體化，為實現未來的高通量自動化 DNA 存儲系統打下基礎。隨著大數據時代的到來，全球數據產生量正以指數形式激增，而以 DNA 分子為基礎的數據存儲系統被認為是解決未來“數據危機”的一個可行方案。據了解，目前，DNA 存儲系統大多基于“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技術人員的參與。為了 DNA 存儲系統的微型化、集成化和自動化，劉宏團隊發展了一種基于電化學的單電極 DNA 合成和測序方法，通過電化學脫保護技術改進了傳統亞磷酰胺化學合成方法，并基于電荷振蕩現象對電極表面的 DNA 分子進行測序，借助多次測量和統計學方法降低測量誤差，最終成功將校訓（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，劉宏團隊還探索了現有體系向高通量自動化系統發展的潛力。研究人員利用微流控滑動芯片技術設計了單片四電極系統，通過滑動芯片向電極高效地輸送反應試劑，成功實現了四電極上的數據存儲（“DNA stores Future World”），為之后高通量集成化自動化 DNA 存儲系統的開發打下基礎。