《DNA存储蓝皮书》发布，华大智造助力“测序+”交叉领域融合创新

来源：MGI华大智造 2022-07-28 10:18

以合成生物学、脑科学、再生医学等一系列前沿研究为代表的生命科学领域正在孕育新的变革。作为国产高端智能制造的核心力量，华大智造立志为前沿科学打造可信赖的基础工具和平台，加速科学研究。

7月23日，在2022年数字经济与生命健康产业融合发展峰会上，由华大智造联合华大生命科学研究院、国家基因库、生工生物、联川生物、擎科生物、腾讯医疗健康等多家BT和IT机构共同发起的《DNA存储蓝皮书》正式发布，华大智造执行副总裁刘健受邀分享了主题报告《DNA存储领域的工具支撑》。

2022年数字经济与生命健康产业融合发展峰会活动现场

华大智造执行副总裁刘健：

“每一个新技术出现后，它并不是一定要去替换掉所有应用场景里面的现有技术，而是面向他的主要需求和最适合的场景，比如DNA存储技术的出现，并不是就要把现有的存储方式例如U盘替代掉。“

“对于DNA存储的技术方向，我们选择的方向是‘高通量、高载量、自主可控低成本’，如欧阳院士在会上所说，DNA存储最适合的应用场景可能是面向80%的低活跃数据。通过自主可控的高通量低成本工具不断快速迭代，把握DNA存储未来的快速发展机遇期。”

作为合成生物学领域的代表性应用之一，DNA存储技术是一项着眼于未来的具有划时代意义的先进技术。DNA存储是由DNA高通量合成与测序技术催生的信息与生物相融合的新领域，通过DNA分子的碱基序列直接编码数字信息，由高通量合成技术合成DNA序列进行信息写入，并利用高通量测序技术实现信息的读取，以实现存储数据的信息还原。在这个过程中，测序工具的选择和测序平台的应用效率，非常重要。

基因测序仪在DNA存储技术中扮演“解码器”的重要角色。由华大智造推出的DNBSEQ测序平台以高准确度和高敏感度、低标签跳跃（Index Hopping）和低重复序列率（Dup Rate）等特点在业内著称。这是因为，DNBSEQ平台采用滚环复制扩增技术，每次扩增都是以原始的DNA单链环为模板，有效地避免了PCR扩增错误指数积累的问题，保证测序的高保真性。因此，基于DNBSEQ平台的测序结果Dup率低、可用数据多、数据利用率高，有助于加速如DNA存储等前沿科研应用成果的产出。

华大智造DNBSEQ测序技术优势

此外，面向合成技术的自动化平台搭建，针对不同的技术路线，华大智造提供相应的自动化工作站和全流程的自动化产线。无论是从液体配制到基因组装 PCR 反应、PCR 产物纯化、产物均一化，还是DNA连接反应等多个基因合成工序之间的集成化和自动化，华大智造均可基于自动化样本制备系统 MGISP-100/960、MGISP-Smart 8等标准的自动化工作站进行专业的需求响应、定制开发和快速交付。

2022年5月，Nature Computational Science封面文章报道了深圳华大生命科学研究院合成生物学研究团队在题为“Towards Practical and Robust DNA-Based Data Archiving Using ‘Yin-Yang Codec’ System”的研究论文中，对其自主研发的阴阳双编码进行的一系列 DNA 存储数据恢复验证实验：首先，通过稀释获得了不同浓度的样本；然后，采用华大智造自动化平台进行了文库制备；最后，采用华大智造测序平台DNBSEQ-T7和DNBSEQ-E5对每组样本进行了测序解读。实验结果证明，在平均分子数≤ 100 的情况下，数据恢复率仍能达到 88%。其中，针对大量样本的批处理，一般选择DNBSEQ-T7；针对亟需验证的少量样本，如将信息合成在酵母基因组中的小型基因组测序解读，则可选用DNBSEQ-E5。