路人摘葵花後枝頭留下5元錢 農戶：種地的辛苦被認可 頭一次遇到
2026-03-02 06:47 7,597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(脫氧核糖核酸)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。 育種和基因治療有巨大應用潛力 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)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(Programmable Chromosome Engineering，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8月4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)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。 系統應用受到3個關鍵問題制約 論文通訊作者高彩霞研究員介紹說，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。 然而，Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約：Lox位點固有的對稱性導致重組反應可逆，不利於目的編輯的發生；Cre酶作為四聚體工作，提升其活性的工程改造難度高；重組後特異性位點殘留，影響編輯的精準性。 構建兩個可編程染色體編輯系統 高彩霞指出，為逐一突破上述限制，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑：首先，開發高通量重組位點快速改造平臺，並提出不對稱Lox位點設計原則，成功創製新型Lox變體，保持高效重組效率的同時將可逆重組活性降低至陰性對照水平。 其次，基於研究團隊此前自主開發的融合蛋白通用逆摺疊模型、結構與進化約束信息的蛋白定向進化平臺AiCE，實現對Cre蛋白多聚化界面的精準優化，獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體。 最後，研究團隊創建並優化了重組酶的無痕編輯策略Re-pegRNA，利用引導編輯器的高效編輯特性，通過設計特異性pegRNA對重組後殘留的Lox位點進行「重引導編輯」，將其精準替換為原有基因組序列。 通過這三項技術的集成優化，研究團隊成功構建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18.8 kb超大片段DNA的定點整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb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315 kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。 據了解，AiCE成果7月上旬已在線發表於《細胞》，並將與此次研究成果以背靠背形式於8月下旬在《細胞》紙質版正式刊出。(完)
北京8月14日電 題：全球首個人形機器人運動會開幕 勾勒人機共融新圖景 記者 呂少威 陳杭 徐婧 14日晚，華燈初上，位於北京的國家速滑館「冰絲帶」流光溢彩。作為全球首個為人形機器人組織的綜合性競技賽事——2025世界人形機器人運動會開幕式在此舉行。 當晚，超百支戰隊閃耀「冰絲帶」，各式機甲競放風採，機器人街舞、戲曲、走秀輪番登場，機器人與演員聯袂獻藝，現場掌聲潮動。 8月14日，2025世界人形機器人運動會在北京國家速滑館「冰絲帶」開幕。圖為開幕式上共同合唱主題歌《智競向未來》。 記者 張祥毅 攝 開幕式可謂亮點紛呈。歌舞節目《歡迎來到碳基生命的世界》中，舞者與機器人以流暢協作演繹「碳基與矽基的對話」；傳統文化創演《智韻和鳴》中，磐石機器人樂隊與靈心巧手機器人奏響國風旋律，樂聚機器人表演太極，優必選熊貓機器人與武術少年共展拳腳，「穆桂英」造型的戲曲機器人與小演員同臺唱響《穆桂英掛帥》，盡顯千年文脈與現代科技的「琴瑟和鳴」。 服飾走秀節目《天工霓裳》則將非遺技藝與未來設計完美融合。天工機器人身披牡丹芍藥紋樣服飾，松延動力機器人演繹土樓文化意象，鱗片機器人鎧甲融合羽翼紋樣與現代美學，樂聚機器人所穿服裝靈感來自於敦煌莫高窟……3D列印與手工工藝結合的定製服裝，讓機器人模特成為移動的「文化科技融合展」。 緊隨精彩的「機器人秀」，280支隊伍組成的機器人代表方陣、國際代表方陣、學生代表方陣三大方陣在會旗的引領下依次入場。其中，國際代表方陣裡，來自美國、德國、澳大利亞、巴西、日本、荷蘭等15個國家的諸多「明星賽隊」登場。 會旗執旗手是本屆運動會年齡最小的參賽工程師於程程，她來自北京四中道元校區。三位護旗手運動員是2025北京亦莊半程馬拉松暨人形機器人半程馬拉松的冠亞季軍獲得者：天工Ultra、松延動力N2和卓益得行者二號。 入場儀式後，FOP(競賽場地)定點展示環節帶來比賽「劇透」。足球對抗、搏擊、街舞、百米「飛人」大戰，將觀眾期待值拉滿。酒店迎賓、醫藥分揀等場景應用展示凸顯機器人加速走向生產生活。 8月14日，2025世界人形機器人運動會在北京國家速滑館「冰絲帶」開幕。圖為開幕式上點亮「智芯」。 記者 張祥毅 攝 在賽前宣誓環節，清華大學張繼東和天工2.0 pro機器人分別作為裁判員代表和運動員代表宣誓，傳遞公平競技的體育精神。 當萬千光束匯聚舞臺中央的「智芯」裝置——鑲嵌藍色晶體晶片的金屬四稜錐，本屆運動會的「聖火」就此點亮，宣告賽事正式啟動。 本屆運動會賽程三天，來自全球五大洲16個國家的280支隊伍、500餘臺人形機器人將在「冰絲帶」展開26個賽項的競技對決。(完)
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