人工智慧賦能千行百業 數博會秀智慧應用
2026-01-27 14:48 5,526次浏览北京8月4日電 (記者 孫自法)在生命科學領域，基因組編輯技術的迅速發展和廣泛應用，為基礎研究和應用開發提供強大的技術支撐。不過，大片段DNA編輯一直面臨重大挑戰，對數千乃至數百萬鹼基的精準操縱更是基因編輯領域的核心難題，備受關注。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，該所高彩霞研究員團隊最新研發出一種新型可編程的染色體編輯技術(PCE)。該技術在動植物中實現了從千鹼基到兆鹼基級別DNA的多類型染色體精準操縱，顯著提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。 利用大片段DNA精準操縱技術，研究人員不僅能實現多基因疊加編輯，還可通過操控基因組結構變異，為作物性狀改良和遺傳疾病治療開闢新路徑。同時，該技術有望推動新型育種策略的發展，例如通過操縱遺傳連鎖、調控重組頻率實現育性控制，以及消除連鎖累贅，充分釋放野生種質資源中優異等位基因的育種潛力。此外，精準染色體編輯技術的突破將加速人工染色體構建，在合成生物學等新興領域也有重要的應用前景。 本項研究PCE系統的開發和精準染色體編輯示意圖。(中國科學院遺傳發育所 供圖) 這項攻克大片段DNA精準編輯的重要成果論文，北京時間4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》上線發表。審稿人評價認為，中國團隊發表的研究工作，代表了基因工程領域的重大突破，在育種和基因治療方面具有巨大的應用潛力。 論文通訊作者高彩霞介紹說，以基因編輯工具CRISPR及其衍生技術為代表的編輯系統，通過可編程的嚮導RNA(核糖核酸)引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點，已廣泛應用於特定鹼基和短片段DNA的精準編輯。但針對大片段DNA編輯，現有工具在編輯效率、尺度、精準性及類型多樣性等方面仍存在明顯不足。 研究團隊發現，位點特異性重組酶(Cre-Lox)系統具有染色體水平DNA操縱潛力，其原理是在基因組中引入Lox序列後，由Cre重組酶介導Lox位點之間的DNA重組來實現全基因組範圍內的遺傳操縱，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，成功構建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統，可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程，實現鹼基從千比特(kb)到兆比特(Mb)尺度的大片段DNA精準無痕操縱。 研究團隊表示，他們在動植物細胞中，利用新研發的系統已成功實現18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb的染色體刪除及整條染色體的易位。他們還利用新型大片段DNA精準操縱技術，成功創製含315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
黝黑的皮膚，精幹的身板，走起路來腳步生風。儘管從事文化工作多年，何文權依舊保持著農民的本色。見到記者第一件事，他便是從辦公桌下拿出一個袋子，裡面是各樣用剪刀裁剪的報刊資料，還有一沓沓列印稿。全都是和葉榭鎮的國家級非物質文化遺產——舞草龍相關。龍是中華民族的精神圖騰。千年以來，舞草龍已經成為葉榭地區的民間習俗，並流布與松江的其他地區，進而擴散到太湖流域。然而由於其具有很強的民間和地域屬性，歷史上文字稀少，再加之城市生活的興起，其傳承面臨著不小的挑戰。去年，何文權的師傅，舞草龍國家級代表性傳承人費土根去世，他感到自己肩上的責任又重了許多。圖說：何文權（左）向費土根（右）學習編制草龍。「百姓明星」傳承絕技1988年，葉榭鎮文藝匯演突發意外臨時缺了演員。當時還是小夥的何文權被推上舞臺救場，誰料這個「替補隊員」一亮相就贏得滿堂彩。掌聲像浦江潮水般湧來，點燃了他心中的文藝火種。自此，他正式加入鎮文藝宣傳隊。每年的納涼晚會，送戲下鄉他都是主力。年復一年，他還成了表演多面手，小品、魔術、草龍滾燈樣樣行。後來，因為表現優秀，他進入到鎮文體所工作。2007年，因為拍攝非遺宣傳片，何文權喜歡上了舞草龍這項技藝。「葉榭草龍的造型和舞姿樸實而有力量，深深吸引了我」，何文權說，當時他拜入國家級的舞草龍代表性傳承人費土根門下，系統學習舞草龍這門非遺，參與到傳承和保護的工作當中。草龍不能沒有稻草採訪這天，何文權帶著記者來到了「秘密基地」。在鎮文體中心的一角，倉庫裡滿滿堆著被水浸泡處理後的稻草。除此之外，還有鑼鼓、魚燈、老虎鉗、柴刀等各色用具。再往裡走，幾條稻草紮成的長龍被竹竿固定在半空中，姿態矯健。「龍的骨架用竹子，龍角是用葡萄藤做的，龍的身體則用豐收的稻草」，一邊說著，何文權就隨手抄起一旁剛剛做好的龍頭，手持長杆舞動起來，「牛頭象徵勤勞善良，虎口象徵勇敢堅韌，鹿角象徵健康長壽……」圖說：一把抄起龍頭，何文權舞了起來。記者看到，現場製作好的草龍有大有小，差異甚大，這是怎麼回事呢？何文權告訴記者傳統的草龍分量很重，由於現在許多表演需在室內的舞臺上，空間有限，因此對草龍大小做了優化。然而，對待非遺的態度，他卻是傳統派。一次，在草龍訓練中，幾名隊員向他提出，草龍很重，稻草也比較容易脫落，何不將草龍換成綢帶龍？何文權查閱相關資料，考慮再三還是否定了。他說：「稻草是民間闢邪祈福的吉祥物，若換成綢帶，就背離了草龍背後的文化含義，傳承也就斷了。」不設龍珠主打求雨舞草龍的習俗，有著千年的傳說。相傳唐朝儀鳳年間，葉榭境內遭遇了一場特大旱災。八仙中的韓湘子，途經葉榭，見鄉親父老跪地長拜、焚香點燭祈求蒼天下雨，遂逗留雲間，吹起神簫，召來東海青龍降了一場大雨。為報答韓湘子「吹簫召龍」的恩惠，人們便紮起草龍，翩翩起舞。在歷史的長河中，舞草龍的儀式，往往與祭祀求雨，慶祝豐收相關。條條草龍見證著江南稻作文化的興衰流變。圖說：舞草龍活動。一般的龍舞有「龍珠」引導，而葉榭草龍不設「龍珠」。有人扮演韓湘子以簫引龍。其基本動作與一般龍舞相似，不同之處在於多了「求雨」「取水」兩部分。草龍舞表演風格沉穩，身段動作遲緩。「求雨」一段龍身下伏，龍首仰天叩拜，表現老龍向神靈祈禱。「取水」一段則是龍體盤成一盤，龍首仰昂擺動，以示正在吸水。走街串巷搶救「記憶」每年，春節前後和元宵節，還有四季「村晚」，葉榭鎮都會舉行盛大的舞草龍活動。然而，何文權卻依舊焦慮。目前製作草龍、舞草龍的這項技藝的深度參與者和傳承者都年事已高，平均下來也過了花甲之年。為此，何文權一有時間，就走街串巷，揣著一臺錄音機，收集老人們的口述歷史。有一次，他在梳理資料時候，遇到一位90歲的老人，向他講述曾經村裡舞草龍的記憶。後來，他發現有些細節需要進一步確認，等他再去核實時，老人已經離開人世了，這樣的經歷還有很多。他越來越覺得「非遺需要搶救性保護」。圖說：葉榭鎮非遺竹編傳承工作室成員正在製作草龍。何文權認為，吸引年輕人參與葉榭草龍的傳承中來，讓這項地域文化走出葉榭，走出松江，是破題的關鍵。近年來，在葉榭鎮有關部門支持下，舞龍培訓、草龍道具製作培訓、展示展演等系列活動已逐步走向成熟，非遺傳習基地、竹編傳承工作室、非遺體驗館等場所成為鄉村旅遊中的重要目的地和傳承非遺文化的重要陣地。「過去，舞草龍的活動是人人都要參與的，現場人山人海，非常熱鬧。而我的努力，就是要讓舞草龍真正重新回到百姓的生活當中。」何文權說。
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