童聲致敬大海，文明隨樂飄揚！合慶鎮三甲港海濱親子音樂會唱響綠色未來
2026-02-22 09:57 3,683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)
踏入安徽省蕪湖市弋江區火龍街道善瑞村的元元家庭農場，一排排整齊劃一的藍色大棚躍入眼帘。掀開10號棚的門帘，一片生機勃勃的翠綠世界映入眼帘——鮮嫩的西瓜苗在透明地膜上舒展身姿，幾個拳頭大小的「小淘氣」幼瓜藏在葉間探頭探腦。 在農場草莓園，農場主理人陳同維實行了「先嘗後買」的體驗式銷售——遊客可在園內暢吃，滿意再採摘稱重。 今年，是36歲的陳同維創業的第五個年頭，他曾報考軍校、在部隊服役，轉業後在西藏自治區阿里地區獅泉河鎮擔任民警。2020年，他選擇回到蕪湖市，流轉土地種植馬蹄(別稱「荸薺」)，而後擴展到西瓜、草莓種植及油菜、水稻等大宗作物。 「選擇返鄉，一是想照顧家人，二是看著家鄉日新月異，咱年輕人也想為振興鄉村出份力！」這位土生土長的農家子弟，對土地有著深厚的眷戀。父輩的農業經驗則是陳同維創業路上的「金鑰匙」，他對基本農時農事瞭然於胸：「拿油菜舉例，10月上旬播種是黃金期，要是拖到10月20日以後，品質、產量都得打折扣。」 在大棚裡，一個小小的方形「智慧農業小管家」——溫溼度傳感器正靜靜工作，屏幕清晰顯示著「30.6℃/33.5%」。它通過物聯網實時監測，為通風溫控提供精準數據。蟲害防治也充滿「智慧」——殺蟲燈、誘捕蚜蟲飛蝨的黃板、誘殺薊馬的藍板，構築起立體防線，大大減少對農藥依賴。 「我們這代新農人，必須用新技術、新思維和新模式推動農業。」這是陳同維常掛嘴邊的話。他堅信，農業創業不能光拼力氣，更要靠腦子。在他的農場，「老把式」遇上了「新武器」。過去除草施肥靠人，如今，他的「得力幹將」變成了植保無人機。「以前幾十人，一天幹100-200畝頂天了，現在一臺『鐵鳥』輕鬆搞定400-500畝，效率翻倍！」陳同維介紹。 除了玩轉無人機、物聯網，陳同維始終保持「空杯心態」。2024年，初種草莓時，遭遇「只長葉不結果」的窘境，他找來農技專家診斷原因為「氮肥過量導致徒長」，調整方案後，問題迎刃而解。這次教訓讓他悟到：「幹農業不能『吃老本』，技術、市場都在變，學習的腳步絕不能停。」 打那兒以後，他更主動「充電」，積極參加政府部門組織的培訓，走進農業類院校交流，考察知名種業公司。 作為弋江區青聯委員，陳同維不僅用科技賦能傳統農業，還投身各項公益活動，為區域發展建言獻策。眼下，陳同維正與青年創業者合作搭建農產品銷售平臺，計劃通過直播、電商等新渠道，銷售周邊農戶的好產品。「我希望他們辛苦種的果實，都能賣出好價錢。」他說。 陳同維的農場也成為善瑞村許多村民的「暖心驛站」，農忙時，能帶動30多位村民就業。他提到，「農場員工平均年齡60歲，現階段，很多活兒確實能機械化，但我願意留一部分崗位給他們。我希望大家在這裡找到價值感！」 眼下，陳同維的農業創業版圖清晰多元：既穩紮穩打布局油菜、水稻、小麥等「基本盤」，也在大棚精耕細作高價值的瓜果。他說，這兩類作物的管理邏輯截然不同，前者實行「粗放式管理」，在作物生長的關鍵節點開展針對性農事操作；後者則需「精細式管護」。他堅信，無論是大宗作物，還是瓜果種植，「市場洞察力」都是農業核心競爭力所在——既要深度調研市場需求，精準鎖定適銷的品種，也要敢於引入創新品類。 郭安琪 中青報·中青網記者 王海涵 王磊來源：中國青年報 2025年08月14日 07版
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