“计算+”学术沙龙 第6期 | 樊春海:框架核酸——从分子创造到智能制造

来源:上海高等研究院发布时间:2021-10-21浏览次数:9




1019日下午,中国科学院院士、上海交通大学王宽诚讲席教授樊春海教授作客浙江大学上海高等研究院第六期“计算+”学术沙龙,为全体师生作了题为“框架核酸:从分子创造到智能制造”的学术报告。


在近一个小时的报告中,樊春海院士深入浅出,以DNA科学的历史发展为起点,着重描述了框架核酸分子智能制造以及DNA存储等前沿领域的最新科学研究成果。


分子机器是指分子构成,并在外来能量驱动下产生机械运动而行使特定功能的纳米机器。樊院士指出,DNA除了是一种天然的分子信息材料,还可以通过实验合成的方式作为一种框架材料用来搭建分子机器。利用核酸分子卓越的自组装和识别能力,将其作为一种纳米材料实现精确的纳米构筑,从而设计具功能性的纳米结构。樊院士特别指出,相关分子机器的机理往往难以单纯透过实验的手段阐明,而为了进一步扩大提高框架核酸的应用前景,分子精度的计算模拟研究显得至关重要。


其后,樊院士扼要介绍了我国在DNA存储技术的研究进展。在我国“十四五”科技规划中,DNA存储和量子计算、量子通讯、神经芯片一起列为2035前沿技术。DNA存储技术利用碱基的配对原则,结合了生物化学合成和高性能计算以行使海量的信息处理和存储。与传统的电子存储技术相比,DNA存储技术有望把数据存储的极限提高7个数量级。有赖于DNA合成技术越趋成熟以及高性能计算对DNA测序产生的重大影响,这些配套产业将在我们攻克DNA存储技术问题之后帮助实现大规模转化。樊院士认为该前沿技术将有机会成为代替传统信息存储技术,为人类的可持续发展作出贡献。


报告的最后,樊春海院士表达了对包括生物化学和计算+信息学领域在内的生物-信息科技融合(BT-IT)、多学科交叉研究的期待,希望实验科学家和计算科学家携手促进全新的技术变革和产业革命。



在报告结束后的提问环节,樊院士回答了上海高研院多名科研人员的专业提问,现场学术交流氛围热烈。

樊院士(右)与高研院常务副院长吴飞教授(左)交流