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        一種人工編碼的DNA防偽印泥

        2019-02-06 04:03:29
        科技創(chuàng)新與品牌 2019年12期
        關(guān)鍵詞:信息設(shè)計(jì)

        1 研究背景及目的

        中國(guó)傳統(tǒng)書(shū)法和繪畫(huà)藝術(shù)是中華文化的重要組成部分。但是由于書(shū)畫(huà)作品的傳統(tǒng)防偽手段落后,造成贗品泛濫的局面,阻礙了當(dāng)代中國(guó)文化的傳承和發(fā)展。因此,本項(xiàng)目擬開(kāi)發(fā)一種添加人工編碼DNA的印泥用于中國(guó)書(shū)畫(huà)作品的防偽和保護(hù)。我們將DNA三聯(lián)堿基序列與26個(gè)字母、數(shù)字及常用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的編碼,并用此編碼規(guī)則設(shè)計(jì)出能表達(dá)語(yǔ)言文字信息的人工DNA序列。將其人工合成并添加到印泥中,可通過(guò)蓋章的過(guò)程轉(zhuǎn)移并保存到書(shū)畫(huà)作品的印章印跡中,既可對(duì)書(shū)畫(huà)作品及作者進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明和注釋,又能起到精準(zhǔn)的防偽保護(hù)作用,還能防止作者自身的DNA信息因泄漏、污染而引起的司法和倫理隱患。

        2 研制過(guò)程

        2.1 研究思路

        ⑴首先,設(shè)計(jì)DNA三聯(lián)堿基序列的編碼規(guī)則,將每種三聯(lián)堿基序列與26個(gè)字母、常見(jiàn)數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的編碼。這樣就可以將漢語(yǔ)拼音或英文組成的語(yǔ)言和文字信息轉(zhuǎn)化為DNA編碼。

        ⑵以上述編碼規(guī)則人工設(shè)計(jì)和合成一段DNA序列用于表達(dá)一段特定的語(yǔ)言文字信息。

        ⑶再將這段含有特定信息的DNA片段添加到相關(guān)作者的印泥中,制成作者專用的特殊印泥。

        ⑷ 每當(dāng)作者創(chuàng)作完畢使用印章時(shí),含有特定信息的DNA片段就會(huì)隨同印泥印跡一起存留在書(shū)畫(huà)作品上,實(shí)現(xiàn)對(duì)書(shū)畫(huà)作品的防偽保護(hù)。

        ⑸當(dāng)需要鑒定該作品時(shí),只需刮取少許印章的印跡,再進(jìn)行DNA擴(kuò)增和測(cè)序,就能判斷是否是作者本人的真跡了。

        2.2 設(shè)計(jì)原理:

        DNA序列是靠4種堿基(即A、C、G、T)進(jìn)行編碼的,每個(gè)核苷酸位置上都可能有4種變化,因此DNA三聯(lián)堿基序列就有4×4×4=64種排列方式,可以涵蓋所有26個(gè)字母以及其它常用的數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等。因此,我們將三聯(lián)堿基序列與26個(gè)字母以及其他常用的數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行了一一對(duì)應(yīng)的編碼,編碼方式見(jiàn)表1。比如三聯(lián)堿基序列“A A A”表示字母“A”,“A AC”表示字母“B”,“A AG”表示字母“C”……利用上述表2.2-1的DNA編碼規(guī)則,就可以設(shè)計(jì)出含有作者或作品信息的特殊DNA序列,進(jìn)而達(dá)到對(duì)書(shū)畫(huà)作品進(jìn)行信息備注和防偽目的。如表2 . 2-2顯示的就是用上述規(guī)則編碼的一段人工DNA序列,全長(zhǎng)為306bp,其DNA序列中含有姓名、性別、單位、聯(lián)系方式等詳細(xì)的作者信息。

        2.3 研究材料

        主要包括人工設(shè)計(jì)和合成的DNA片段、印泥、書(shū)畫(huà)作品、PCR試劑盒、PCR擴(kuò)增儀、DNA電泳儀、紫外凝膠成像儀等。

        2.4 應(yīng)用情況

        ⑴、我們將表2.2-2 中人工設(shè)計(jì)的那段含有特定信息的示例DNA序列,委托通用生物系統(tǒng)(安徽)有限公司進(jìn)行了人工合成。

        ⑵、然后將上述人工合成的DNA片段按一定比例添加到印泥里,制作成特殊的DNA防偽印泥。

        ⑶、再將DNA防偽印泥在宣紙上蓋章,印泥中含有的特定DNA片段就會(huì)轉(zhuǎn)移到紙張上的印跡中,隨紙張一起室溫保存。

        ⑷、幾個(gè)月后,我們模擬進(jìn)行書(shū)畫(huà)鑒定場(chǎng)景,從宣紙上刮取少許印泥印跡進(jìn)行DNA擴(kuò)增。

        ⑸、然后將DNA擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行DNA瓊脂糖凝膠電泳鑒定(擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖2.4-1)。通過(guò)陰性對(duì)照樣本(即未添加DNA的印泥)無(wú)擴(kuò)增產(chǎn)物條帶,陽(yáng)性對(duì)照樣本(人工合成的DNA)有符合預(yù)期大小(3 0 6 bp)的擴(kuò)增產(chǎn)物條帶,且從添加DNA的印泥印跡中也擴(kuò)增得到了符合預(yù)期大?。?06bp)的擴(kuò)增產(chǎn)物條帶,說(shuō)明本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的方案可行,可以用人工編碼DNA進(jìn)行書(shū)畫(huà)作品的防偽,真跡可以從印泥印跡中擴(kuò)增出目的DNA條帶,而贗品擴(kuò)增不出目的DNA條帶。

        ⑹、最后將DNA擴(kuò)增產(chǎn)物寄送通用生物系統(tǒng)(安徽)有限公司進(jìn)行測(cè)序鑒定,測(cè)序結(jié)果如圖2 .4-2,其DNA序列與我們?nèi)斯ぴO(shè)計(jì)、合成并添加到印泥中的DNA序列完全相同,說(shuō)明本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的采用人工編碼DNA制作防偽印泥的方案完全可行,鑒定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

        2.5 研制結(jié)論

        采用本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的DNA三聯(lián)堿基編碼規(guī)則,可人工設(shè)計(jì)并合成帶有特定語(yǔ)言文字信息的DNA序列,可對(duì)書(shū)畫(huà)作品及作者進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明和注釋。將這種人工設(shè)計(jì)的DNA添加到印泥當(dāng)中,可通過(guò)印章印跡的方式轉(zhuǎn)移并保存到書(shū)畫(huà)作品上。當(dāng)需要鑒定作品真?zhèn)螘r(shí),通過(guò)刮取微量書(shū)畫(huà)作品上的印章印跡,進(jìn)行PCR擴(kuò)增及DNA測(cè)序,如含有特定的DNA片段和序列,即可準(zhǔn)確鑒定出真?zhèn)?。說(shuō)明本項(xiàng)目發(fā)明的含有人工編碼的DNA印泥可以起到對(duì)書(shū)畫(huà)作品及作者的進(jìn)行防偽的效果。且采用本項(xiàng)目人工設(shè)計(jì)的DNA序列,還能杜絕作者個(gè)人DNA信息泄漏等引起的司法和倫理方面的隱患,并可防止他人的DNA信息干擾所引起的錯(cuò)誤鑒定結(jié)果。

        3 創(chuàng)新點(diǎn)

        ⑴、本項(xiàng)目利用DNA三聯(lián)堿基序列編碼26個(gè)字母、數(shù)字及常見(jiàn)的符號(hào),可使人工設(shè)計(jì)的DNA序列來(lái)表達(dá)漢語(yǔ)拼音或英語(yǔ)的語(yǔ)言文字信息,信息量遠(yuǎn)大于人體自身的DNA序列,可對(duì)需要保護(hù)的書(shū)畫(huà)作者和作品進(jìn)行充分的說(shuō)明和注釋;

        ⑵、人工合成含有特定語(yǔ)言文字信息的DNA序列片段,并將其添加到印泥中制成防偽印泥,既能保護(hù)使用該印泥的書(shū)畫(huà)作品,又能防止作者自身的DNA信息被盜用,還能防止他人的DNA信息干擾書(shū)畫(huà)鑒定。

        責(zé)編/李雪敏

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