利用DNA加密技术为工程细胞构建“遗传安全锁”

科技日报北京4月13日消息——美国佐治亚理工学院和麻省理工学院的研究人员共同开发了一套全新的“基因保险锁”，专门为工程细胞设计。这项研究刚刚发表在《科学进展》期刊上。新技术的原理类似于为细胞的DNA贴上一个密码锁：加密启动时，细胞内部关键基因会被彻底打乱顺序，让基因信息暂时无法访问和利用。想要解锁，还必须按照严格的化学步骤重新激活，才能让细胞恢复原来的功能。

研究团队专门模拟了黑客入侵场景，检验这把基因锁的防护能力。结果发现，要随机猜中正确密码的概率只有0.2%，几乎与理论极限0.1%持平，展现了极高的安全性。

整个加密流程其实借鉴了网络信息安全的做法，以细胞自带的机制为生物加上一道“防火墙”。研究团队特意分为设计（蓝）组和解码（红）组开展攻防演练。蓝队先把带有启动子和靶向基因的一整段DNA切成多个小块，再打乱顺序，甚至有的片段反转，还在每段周围植入特殊标记（重组酶识别位点），埋下解密线索。最后，只需通过一连串指定化学物质启动细胞工具箱，细胞自己就能拼回正确顺序，重新激活基因。

团队还用9种不同化学物质组成一个“生物键盘”，每种对应一个数字。如果单独两两搭配，不引入新物质的条件下，便能组合出45种有效密码模式。系统还加入安全防线：有人试图篡改解密，细胞会立刻释放毒素反击，让破解变得几乎不可能。

接下来，没有参与设计的红队成员作为“白帽黑客”进行入侵尝试，目标是获取隐藏的基因信息。实验结果显示，只有输入完全正确的组合密码，系统才能被解锁，成功破解的概率同样是微乎其微，仅为0.2%。舆情网

团队表示，这种新型生物密码锁代表了生物安全的新方向——不再单纯依靠外部手段保护基因，而是让DNA自身拥有类似于加密算法的自我保护能力，真正实现基因资产的“自卫”。