“豪猪”分子标记系统可追踪微小物体

科技日报北京11月3日电 (采访人员张梦然)英国《自然·通讯》杂志3日报告了一项生物技术最新突破——美国科学家团队研发出一个利用DNA序列来超快速标记物体的系统 , 并将其命名为“豪猪”(Porcupine) 。 “豪猪”分子标记系统可用于追踪物体 , 即使是在射频识别(RFID)标签或二维码不适用的很小的物体上也可以用 , 同时 , 它的标签可以通过便携式设备在几秒钟内进行解码 。
RFID和二维码目前已十分常见 , 这二者在阅读器与标签之间建立了非接触式数据通信 , 以识别目标 。 它们的应用非常广泛 , 譬如RFID可用于动物晶片、汽车防盗、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理等;人们更熟悉的二维码则经常用于信息获取、广告推送、防伪溯源、在线支付及账号登录等 。 不过 , 它们都对物体的尺寸有一定要求 , 而且当数量巨大时 , 速度也受限制 。
研究团队主要成员美国华盛顿大学科学家卡提·德拉察克、杰夫·尼维拉及他们的同事 , 研发设计出的分子标记系统“豪猪” , 使用DNA序列作为标识 。 DNA标记由预定义的序列制成 , 研究团队称这些序列为“分子比特”(molbits) 。 分子比特可以组合成独特的“条形码”——每个DNA序列都可以直接使用便携式纳米孔DNA测序仪读取 , 以实现低资源环境下的按需读取 。
根据设计 , “豪猪”系统利用基本的实验室设备生成大量的唯一标签——约42亿个 。 在原理验证实验中 , 研究团队能够利用他们的系统在几秒钟内对缩写MISL(分子信息系统实验室)进行可靠地编码 , 然后再解码 。
研究人员表示 , “豪猪”名字的灵感 , 来自于动物豪猪的刚毛粘住东西的方式 。 他们设想 , 这种新系统可用于现有标记方法(如RFID标签或二维码)无法应用的情况 , 如对极小物品或大量物品进行标记 , 或两者兼而有之 。 其他用途还包括防伪 , 因为防伪往往要求标签是隐形的 。
总编辑圈点
【“豪猪”分子标记系统可追踪微小物体】又是分子 , 又是DNA序列 , 又是比特 , 看起来让人如坠云雾 。 但抓住一个关键词 , 就能让“豪猪”变得更平易近人——标签 。 识别一个物体 , 常常是识别它的标签 。 我们最熟悉的二维码 , 实际上也是一种标签 。 看起来四四方方 , 黑白相间 , 但内里大有乾坤 。 无论多么主流的标签 , 都有其应用的限制性条件 , “豪猪”的优势 , 在于它可以标记足够小的物体 , 且能快速解码 。 但至于它能否成为主流进入市场被人接受 , 还得看这种标记系统推广开来的成本和易用性 。