作者：昀書攝影：楊浦東科學，

是浩瀚的“分科之學問”。

然而，

人類知識的海洋

已非個人之力可窮盡。

當傳統學科的壁壘

阻礙了更深遠的突破，

我們該向何處尋找新大陸？

7月25日上午，上海科學會堂國際會議廳內座無虛席，一雙雙年輕的眼睛里閃爍著對未知的渴求。由上海市科學技術協會、上海市教育委員會、青少年高校科學營上海管理辦公室聯合主辦的“大師課堂——到科學會堂·聽科學講座”在這里奏響了探索的交響曲。中國科學院院士，上海交通大學王寬誠講席教授、化學化工學院院長、轉化醫學研究院執行院長樊春海，以《書寫DNA》為題，帶來了一場融合科學前沿、歷史洞見與未來暢想的跨界盛宴，帶領數百名青少年穿越科學邊界，踏入生命密碼與信息技術交融的壯闊未來。

破界而生，“換道超車”的歷史機遇

當牛頓用數學公式詮釋天體運行，當薛定諤用量子力學解讀生命密碼，當圖靈用計算機理論預見生物算法……科學史上每一次顛覆性突破，都在學科交匯處迸發出耀眼的火花。

“人們聚焦于數學、物理、化學、生物等學科累積的成果推動了現代科學騰飛，卻也留下了學科間的‘空白地帶’。”樊春海院士表示，交叉科學正成為這個時代最鮮明的科學特征，它要求研究者勇敢跨越壁壘，在邊緣與融合地帶挖掘“影響全人類的重大突破”。

“交叉研究代表了一種全新的科研范式，它可能打破傳統學科先行者積累數百年的先發優勢。”對于科技發展而言，在歐美曾經占據絕對優勢的傳統賽道上追趕，道阻且長；但在學科交叉融合這片尚待開墾的“無人區”，“我們與全球站在了同一起跑線上，甚至可能搶先起跑！”樊春海院士堅定表示，這片充滿未知與潛力的“新大陸”，是中國搶占未來科技制高點的關鍵所在。

IT遇上BT，DNA的雙螺旋傳奇

2018年，AlphaFold的橫空出世，如同在結構生物學界投下了一顆“深水炸彈”。這個由AI驅動的工具，一舉攻克了困擾科學家百年的蛋白質結構預測難題。

“起初，結構生物學家們曾發出‘悲嘆’，仿佛畢生所學被機器取代。”樊春海院士描述道，“但智慧的科學家們迅速轉變，擁抱變革，將其視為強大的加速器。”他進一步指出，AI醫學影像、智能藥物研發等，都是IT（信息技術）與BT（生物技術）深度融合催生的璀璨火花，彰顯了跨界融合重塑行業的磅礴偉力。

“這是生命進化選擇的完美‘拉鏈’，優雅地向右手螺旋擰轉。” 樊春海院士以充滿詩意的語言，將話題自然聚焦到承載生命奧秘的核心分子——DNA。他深情回顧了1953年那個劃時代的時刻：生物化學家沃森與物理學家克里克的跨界合作，憑借一篇僅一頁紙和一附圖的《自然》論文，揭開了DNA雙螺旋結構之謎。“這本身就是科學跨界孕育的最偉大碩果！”他強調。

從雙螺旋結構的發現，到揭示遺傳復制的精密機制；從革命性的基因編輯技術CRISPR，到惠及全球的核酸檢測技術；從耗資數十億美元、歷時十年完成的首個人類基因組測序，到如今千元級、數小時即可完成的個人基因組解讀……樊春海院士為在座學子勾勒出一條閃耀著數十項諾貝爾獎榮光的科學躍遷之路。這條路深刻回答了“我們從哪里來”的千古天問，更開啟了現代生物技術產業的壯闊篇章。

科幻照進現實的未來“書寫”

“書寫DNA，不僅是探索生命的技術，更是我們這代中國科學家的責任與榮光。”講座接近尾聲，樊春海院士將目光投向了DNA科學更激動人心、更具科幻色彩的未來前沿——科學家正嘗試“書寫”DNA，賦予其全新的使命。

用我們身體里的DNA來存儲電腦數據，這聽起來是否天方夜譚？樊春海院士提出了另一個顛覆認知的前沿方向——DNA存儲。然而，一旦深入本質，這個想法便豁然開朗。

“計算機信息是0和1的二進制世界，而DNA是由A、T、C、G構成四進制世界，兩者可完美轉換。”樊春海院士解釋道。不僅如此，他表示，DNA存儲具有顛覆性優勢——密度極高，針尖大小的DNA理論上可存儲整個互聯網信息；能耗極低，遠低于傳統數據中心；壽命極長，可穩定保存數千年甚至百萬年，徹底打破硅基存儲十年極限，理論上信息可永久留存；并具備天然安全性和抗干擾性。“經過推算，利用DNA這一來自生命的全新材料存儲數據，可以把信息存儲的物理極限提高7個數量級，相當于把1000萬塊硬盤的數據存到一個只有50克砝碼大小的DNA中，而全世界的數據用200千克DNA就可以存下。”

更令人振奮的是，DNA存儲的技術基礎正飛速成熟。“硅基存儲的十年極限，終將被生命載體的永恒記憶打破！”樊院士表示，目前雖主要面向“冷數據”，但在可預見的未來，醫療健康、航空航天等領域的海量“大數據”，都可能交由DNA承載。他強調，DNA存儲是IT與BT深度融合的絕佳典范，其發展或將遵循半導體技術的爆發式、非線性軌跡，開啟信息存儲的全新紀元。

“樊院士讓我明白，學科邊界不是牢籠，而是新世界的入口。DNA不僅能解釋生命的起源，未來還能存儲人類文明的智慧，這太震撼了，也讓我看到了中國科學家的擔當。”“以前只知道DNA很美，但樊院士把它和蒙娜麗莎聯系在一起，還講了沃森和克里克跨界合作的故事，讓我感受到科學發現背后深厚的人文情懷和合作精神。CRISPR和核酸檢測這些實際應用，更讓我體會到基礎研究是如何真切改變世界的。”講座結束后，同學們仍意猶未盡。

當院士的遠見卓識與青少年的蓬勃好奇在此交匯，當生命密碼的解讀與信息未來的書寫緊密相連，這不僅是一場知識的洗禮，更是一次精神的感召，激勵著年輕一代勇敢地駛向那片充滿無限可能的“新大陸”，奮力書寫屬于中國、也屬于全人類的DNA未來篇章。

活動背景：

“大師課堂——到科學會堂·聽科學講座”主題活動由上海市科學技術協會和上海市教育委員會聯合主辦，邀請科學家與學生面對面互動，更好地“孵化”青少年的科學精神、創新素質，在助推“雙減”的同時，做好科學教育的加法，激勵青少年樹立起投身建設世界科技強國的遠大志向。

來源: 上海市科學技術協會