深圳新聞網(wǎng)2026年4月21日訊（記者 王茜）在消費(fèi)品防偽領(lǐng)域，通過掃描二維碼進(jìn)行初步驗證已成為大眾熟知的常規(guī)手段。然而，科研人員正致力于將身份驗證從“外部標(biāo)識”推向“本體嵌入”——不僅為珠寶、腕表等高價值商品構(gòu)建更高等級的安全核驗體系，更嘗試將關(guān)鍵信息直接寫入材料自身，使“材料即載體”成為現(xiàn)實。

4月16日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院定量合成生物學(xué)全國重點實驗室及合成生物學(xué)研究所鐘超團(tuán)隊，在Cell Press旗下期刊Matter上發(fā)表研究成果，正式推出多層級信息加密平臺——HIDE。該平臺創(chuàng)新性地將可編程淀粉樣蛋白納米纖維與DNA分子相融合，構(gòu)筑出一層近乎透明的微米級功能涂層，使材料表面兼具信息隱藏與分級驗證能力，為物理信息安全與高等級防偽開辟了全新路徑。

“我們的目標(biāo)并非打造一枚傳統(tǒng)意義上的防偽標(biāo)簽，而是將安全信息真正內(nèi)嵌于材料本體，賦予材料自身表達(dá)身份與可被驗證的能力?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡哏姵芯繂T表示。

“四重密碼”如何藏進(jìn)一層涂層

傳統(tǒng)防偽技術(shù)多依賴圖案、防偽碼、顏色變化或特定光學(xué)響應(yīng)等單一特征，識別方式一旦被摸清，偽造風(fēng)險也會隨之上升。相比之下，HIDE的優(yōu)勢在于能夠把不同層級的信息整合進(jìn)同一層材料，構(gòu)建起橫跨宏觀、微觀、納米和分子尺度的“四重密碼”系統(tǒng)。

其中，宏觀尺度信息可表現(xiàn)為在特定條件下顯現(xiàn)的二維碼，手機(jī)即可讀取；顯微尺度信息包括微圖案和衍射圖樣，需要借助顯微鏡或激光識別；納米尺度信息體現(xiàn)在蛋白納米纖維的結(jié)構(gòu)排布中；分子尺度信息則直接編碼在DNA序列里。這層看似普通的涂層，實際上承載了不同層級的信息及對應(yīng)的讀取方式。

材料表面為何能“存住”信息

支撐這一體系的核心，是一種能夠自組裝形成涂層的蛋白納米纖維材料。研究團(tuán)隊以人源FUS蛋白為基礎(chǔ)設(shè)計重組蛋白，使其在合適條件下自發(fā)組裝成納米纖維，并附著在玻璃、鋁片、PET等多種材料表面，形成均一穩(wěn)定的涂層。更特別的是，這種涂層幾乎是“隱形”的：在玻璃表面，其可見光透過率超過94%。

研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，只要改變不同蛋白的混合方式和加入順序，就能形成結(jié)構(gòu)各異的納米纖維網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)而通過專業(yè)設(shè)備加以識別，相當(dāng)于在透明涂層中埋入一層肉眼難辨的“結(jié)構(gòu)密碼”。

與此同時，團(tuán)隊在涂層中加入可特異性結(jié)合DNA的功能模塊，使DNA分子能夠穩(wěn)定固定在涂層表面。在具體實驗中，團(tuán)隊將一段30個字符的文本信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步編碼為一條由128個核苷酸組成的DNA序列，成功實現(xiàn)了文字信息在分子層面的寫入、存儲和讀取。

從快速驗真到分級認(rèn)證

為了讓這套系統(tǒng)具備現(xiàn)實應(yīng)用價值，研究團(tuán)隊設(shè)計了兩級檢測策略。第一級是快速篩查。團(tuán)隊引入Cas12a檢測系統(tǒng)，一旦樣品中存在目標(biāo)DNA序列，就會觸發(fā)熒光信號，從而在較短時間內(nèi)完成真?zhèn)闻袛?。第二級則是深度核驗，研究人員可通過擴(kuò)增和測序，進(jìn)一步讀取完整DNA序列，并還原其中編碼的信息。前者適用于現(xiàn)場快速驗真，后者則適用于高價值物品的精確身份確認(rèn)。

共同通訊作者安柏霖副研究員表示，HIDE的分層設(shè)計使得不同價值、不同流通場景的物品能夠適配不同安全等級的需求。對于藥品包裝、化妝品、票據(jù)等普通消費(fèi)品，宏觀可讀信息即可支持快速防偽；對于珠寶、收藏品等高價值物品，則可疊加顯微結(jié)構(gòu)、DNA分子編碼與CRISPR檢測，實現(xiàn)更高等級的身份認(rèn)證體系。

研究團(tuán)隊進(jìn)一步將HIDE涂覆于腕表玻璃表面，構(gòu)建出一套集多尺度信息于一體的驗證系統(tǒng)，展示了該平臺在高價值物品身份認(rèn)證中的應(yīng)用潛力。

從“貼上標(biāo)簽”到“寫入材料”，這項研究提供的并不只是新的防偽手段，更是一種重新理解物理信息安全的方式：防偽和身份認(rèn)證不一定依賴外加標(biāo)簽，也可以通過功能化材料實現(xiàn)更深層、更分級的驗證。隨著相關(guān)設(shè)計和驗證體系進(jìn)一步成熟，這類功能化生物材料有望在高級防偽、供應(yīng)鏈溯源和安全標(biāo)識等領(lǐng)域打開新的應(yīng)用空間。

多層級信息加密平臺HIDE的應(yīng)用示意圖

（本文圖片由受訪者提供）