DNA数字信息存储:造梦、追梦与圆梦

摘要

生物体具有精妙绝伦的信息系统。2010年,美国J.Craig Venter研究院将化学合成的约1 Mb的基因组DNA导入受体细菌,成功启动了世界首个“人造生命”辛西娅。这条基因组携带有46位科学家的姓名和一个专属邮箱地址,诉说着人类作为造物主,设计生命、书写遗传密码的浪漫主义情怀。如今,虽然我们对基因组的奥秘仍一知半解,将人工信息写入DNA分子却已成为触手可及的技术现实。DNA信息存储从狭义上讲,是以线性碱基序列的形式,合成并保存编码任意数字信息的DNA分子;从广义上讲,意味着数字信息与生命信息的物理融合。2018年底,美国国家标准技术研究所、国际半导体研究联盟、美国情报高级研究计划局等联合发布《半导体合成生物学路线图》;2021年5月,我国科技部发布了“十四五”国家重点研发计划“生物与信息融合”(BT与IT融合)重点专项项目申报指南。这代表着世界两大经济体对于以DNA存储为代表的未来颠覆性融合技术的顶层认可。