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3月19日消息,中國科學院北京基因組研究所(國家生物信息中心)陳非團隊、計算技術(shù)研究所譚光明和卜東波團隊以及中科計算技術(shù)西部研究院段勃團隊合作,研發(fā)了一種名為“畢昇一號”的DNA活字噴墨打印機。

該設(shè)備借鑒了中國古代四大發(fā)明之一的活字印刷術(shù)的邏輯,旨在突破現(xiàn)有DNA存儲技術(shù)的應(yīng)用瓶頸。

據(jù)了解,多數(shù)DNA數(shù)據(jù)存儲技術(shù)采用類似雕版印刷的設(shè)計策略,存儲用DNA使用一次、合成一次,合成成本高,耗時長,限制了DNA存儲技術(shù)的實際應(yīng)用。

而“畢昇一號”則類似于活字印刷,具備復用性和靈活性。它的核心是DNA活字,由預制的20nt短雙鏈DNA片段構(gòu)成,可編碼1字節(jié)的內(nèi)容、地址或校驗數(shù)據(jù)信息,且每個片段兩端帶有4nt的粘性末端,通過一步多級酶連技術(shù)形成DNA活字塊。

這些活字塊可通過活字塊兩端的限制性酶切位點克隆到質(zhì)粒中直接體外保存,亦可通過轉(zhuǎn)化大腸桿菌體內(nèi)保存。

“畢昇一號”能夠打印并存儲文本、圖片、音頻和視頻等類型的計算機數(shù)據(jù)文件,并且可以100%精準解碼這些數(shù)據(jù)。

經(jīng)研究團隊估算,目前初代系統(tǒng)一個DNA活字可打印10000次,存儲成本可降至122美元/MB,低于目前所有報道的DNA數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。

而且初代系統(tǒng)的打印效率約為4字節(jié)/秒,用時遠低于目前的從頭合成的DNA存儲技術(shù)。
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