一支哈佛大学主导的研究团队把硅芯片做成了DNA合成器。他们不再依赖传统化工厂式的大规模设备，只需要电流和普通的水环境，就能在指尖大小的芯片上同时“编写”64条不同的DNA链。这项成果已发表在《自然·电子学》杂志上。

目前全球绝大多数定制DNA都采用磷酰胺酯化学法合成。这种方法成熟、并行度高，能一次性产生数百万条序列，但它有一个绕不开的代价——大量使用有毒有机溶剂，而且生产高度集中在专业设施里，难以化整为零。相比之下，酶促DNA合成是在水中进行的，更贴近活细胞组装遗传物质的方式，被视为一种更温和、更绿色的路径。若走向实用，它有望让DNA合成设备变得更小、更安全，甚至进入普通实验室和医疗现场。

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可惜酶促路线长期被一个短板拖住：并行能力远远落后于传统化学法。此前的酶促系统最多只能同时合成十几条序列，离实际需求还很远。哈佛团队一举把这个数字拉到64条，每条序列的长度可达39个核苷酸，为并行酶促DNA合成树立了新的性能标杆。

在化学合成中，DNA链是逐核苷酸添加上去的。每加上一个核苷酸，就会被临时“封端”——一个阻断基团防止链不受控制地延长。要让下一个核苷酸接上去，必须先把阻断基团脱掉，这一步叫作脱保护。芯片的巧妙之处在于用电信号精准完成脱保护。研究人员在硅表面布置了64个DNA合成位点，每个位点中央固着DNA链，外围环绕着两圈同心圆电极。需要脱保护时，电极产生电流，在特定位点瞬间营造出低pH的酸性微环境，触发脱保护反应，而其他位点丝毫不受影响。整个过程完全在水溶液中进行，不需要切换有机试剂。

领导这项研究的Donhee Ham教授来自哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院。他所在的团队一直在探索半导体技术与生物学的交叉地带。从神经活动监测、DNA测序再到现在的DNA制造，硅芯片正跨越计算领域的边界，成为生命科学里越来越趁手的工具。