7月22日獲悉，由中國科學(xué)院華南植物園曾紀(jì)晴、張明永等科研人員完成的“一種基于DNA芯片的密碼系統(tǒng)”獲國家發(fā)明專利授權(quán)（專利號：ZL201110364015.2）。

　　DNA芯片技術(shù)是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接將大量的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后與標(biāo)記的樣品雜交，通過對雜交信號的檢測分析，即可獲得樣品的遺傳信息。DNA芯片被廣泛應(yīng)用于大通量的基因表達(dá)分析，對疾病的基因診斷、生物的基因組學(xué)研究具有重大的作用。由于DNA芯片的高度集成性，隨著DNA應(yīng)用于密碼學(xué)領(lǐng)域研究的不斷深入，人們也開始探索DNA芯片應(yīng)用于密碼學(xué)領(lǐng)域。2000年，Gehani等采用XOR方案設(shè)計(jì)了一個一次一密的DNA密碼系統(tǒng)，利用DNA芯片實(shí)現(xiàn)了圖像的加密。西安電子科技大學(xué)的科研人員也設(shè)計(jì)了基于DNA芯片對稱或非對稱密碼系統(tǒng)。它們的共同特征是，每一條消息加密或解密過程都必須特別制作一張DNA芯片，成本巨大，信息傳遞效率極低。他們的方法存在最明顯的缺點(diǎn)是缺乏可操作性或操作成本太高。他們的方法也難以解決芯片雜交過程中一些假陽性或假陰性的干擾問題，使得解密容易出現(xiàn)錯誤。因此，這些DNA密碼系統(tǒng)方案僅僅是一種設(shè)想，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能進(jìn)入實(shí)用階段。

　　該發(fā)明采用隨機(jī)DNA序列制作DNA芯片，只需批量生產(chǎn)同一種DNA芯片，批量合成芯片上對應(yīng)DNA的探針，無需對每一條秘密信息進(jìn)行DNA芯片的特制。信息發(fā)送方也只需要使用上述預(yù)先批量合成的探針進(jìn)行不同的配比混合，就可以傳送不同的秘密信息，而信息接收方只需要使用同一款的DNA芯片就可以接受不同的秘密信息。此外，本發(fā)明通過在DNA芯片上以多個點(diǎn)代表某個信息從而能夠完全克服假陽性或假陰性的干擾，確保了信息傳遞的魯棒性。所以該發(fā)明從DNA芯片制作與探針合成到實(shí)際操作的整個過程，完全解決了之前存在的各種難題，使得該密碼系統(tǒng)能夠立即進(jìn)入實(shí)用階段。

　　該發(fā)明的成功授權(quán)標(biāo)志著基于DNA芯片的密碼系統(tǒng)從概念到商業(yè)應(yīng)用的巨大進(jìn)步。由于二代測序技術(shù)的飛速發(fā)展，DNA芯片在分子生物學(xué)上的應(yīng)用逐漸被新一代高通量測序技術(shù)所取代，DNA芯片的應(yīng)用也面臨著市場逐漸萎縮的前景。該發(fā)明提供的技術(shù)方案為DNA芯片的應(yīng)用開辟了一個嶄新的巨大市場，未來在信息安全領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛椤?/p>