一種人工編碼的DNA防偽印泥

1 研究背景及目的

中國傳統(tǒng)書法和繪畫藝術(shù)是中華文化的重要組成部分。但是由于書畫作品的傳統(tǒng)防偽手段落后，造成贗品泛濫的局面，阻礙了當(dāng)代中國文化的傳承和發(fā)展。因此，本項(xiàng)目擬開發(fā)一種添加人工編碼DNA的印泥用于中國書畫作品的防偽和保護(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，可通過蓋章的過程轉(zhuǎn)移并保存到書畫作品的印章印跡中，既可對(duì)書畫作品及作者進(jìn)行詳細(xì)的說明和注釋，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。這樣就可以將漢語拼音或英文組成的語言和文字信息轉(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畫作品上，實(shí)現(xiàn)對(duì)書畫作品的防偽保護(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)書畫作品進(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、書畫作品、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)行書畫鑒定場景，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)果見圖2.4-1）。通過陰性對(duì)照樣本（即未添加DNA的印泥）無擴(kuò)增產(chǎn)物條帶，陽性對(duì)照樣本（人工合成的DNA）有符合預(yù)期大?。? 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)期大小（306bp）的擴(kuò)增產(chǎn)物條帶，說明本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的方案可行，可以用人工編碼DNA進(jìn)行書畫作品的防偽，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)行測序鑒定，測序結(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)并合成帶有特定語言文字信息的DNA序列，可對(duì)書畫作品及作者進(jìn)行詳細(xì)的說明和注釋。將這種人工設(shè)計(jì)的DNA添加到印泥當(dāng)中，可通過印章印跡的方式轉(zhuǎn)移并保存到書畫作品上。當(dāng)需要鑒定作品真?zhèn)螘r(shí)，通過刮取微量書畫作品上的印章印跡，進(jìn)行PCR擴(kuò)增及DNA測序，如含有特定的DNA片段和序列，即可準(zhǔn)確鑒定出真?zhèn)巍Ｕf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)書畫作品及作者的進(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)字及常見的符號(hào)，可使人工設(shè)計(jì)的DNA序列來表達(dá)漢語拼音或英語的語言文字信息，信息量遠(yuǎn)大于人體自身的DNA序列，可對(duì)需要保護(hù)的書畫作者和作品進(jìn)行充分的說明和注釋;

⑵、人工合成含有特定語言文字信息的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)使用該印泥的書畫作品，又能防止作者自身的DNA信息被盜用，還能防止他人的DNA信息干擾書畫鑒定。

責(zé)編/李雪敏