國務院任免國家工作人員
2026-01-02 20:33 9,731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)
今天，我們怎樣回答「錢學森之問」(教育時評) 暑假，上海交通大學的錢學森圖書館，青少年觀眾絡繹不絕。序廳內，4015頁「錢學森手稿」如一朵蘑菇雲在空中升騰，象徵著錢學森從歸國到主持「兩彈結合」試驗獲得成功的4015個日夜。孩子們駐足凝視，心中播下矢志創新的星火。 今年是人民科學家錢學森歸國70周年，也是全國首個「錢學森班」創立20周年。人們不禁想起著名的「錢學森之問」——2005年，錢學森寄望中國教育：現在中國沒有完全發展起來，一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學，沒有自己獨特的創新的東西，老是「冒」不出傑出人才。 20年後的今天，我們怎樣回答「錢學森之問」？ 不妨將時間拉回2005年，回望問題提出的時代背景。彼時，中國高等教育毛入學率為21%，全社會研究與試驗發展經費投入僅佔國內生產總值的1.34%。放眼全球，從教育科技人才的發展現狀，到綜合國力的全面較量，我國仍在奮起直追。 「錢學森之問」，直面改革開放以來教育體系的光榮與隱痛。往前看，恢復高考激發的人口紅利，支撐起「世界工廠」的崛起；往後看，我國亟須向人才紅利轉變，高等教育作為科技創新、人才培養的主陣地，被委以重任。答好「錢學森之問」，關乎教育的當下，更關係創新的未來。 20年來，我們迎來書院制、學分制、導師制，拔尖人才培養模式改革開啟；推進新工科、新醫科、新農科、新文科體系化建設，「拔尖計劃」「強基計劃」落地落細。 中國實驗室頻頻上新，量子反常霍爾效應、鐵基高溫超導等一批重大創新成果競相湧現；嫦娥六號月背採樣，夢想號探秘大洋，深中通道踏浪海天，南極秦嶺站崛起冰原……創新的中國，生機勃勃！頂尖人才與國家創新生態深度共鳴。 人到半山路更陡。從教育大國邁向教育強國，依然任重道遠。新時代新徵程，從開發智能晶片到鍛造大國重器，從突破前沿科學理論到革新關鍵技術應用，必須深刻把握中國式現代化對教育、科技、人才的需求，強化教育對科技和人才的支撐作用，進一步形成人才輩出、人盡其才、才盡其用的生動局面。 今天，我國綜合國力顯著提升，創造了經濟快速發展和社會長期穩定兩大奇蹟。站在更厚的家底上，矚望下一個20年，面向第二個百年奮鬥目標，我們怎樣更好回答「錢學森之問」？ 看理念，從唯分數論轉向全面發展，注重培養學生創新思維和批判性思維，創新的火種可以誕生在標準答案之外。 深改革，多把尺子「量」人才，破除成果「堆數量」，為更多傑出人才「冒」出來培育土壤。 擴開放，吸收世界上先進的辦學治學經驗，以更寬廣的國際視野、更深邃的戰略眼光，紮根中國大地辦大學…… 從改革開放到2005年、2025年，再到21世紀中葉，「錢學森之問」會有答案嗎？ 答案，不在某篇論文或某個獎項中，而是億萬青少年學生眼裡的光。中國教育始終在做一道獨特的證明題：它不需要亦步亦趨，不著急摘果，而是改良土壤、久久為功，培育一片片森林。 又或許，「錢學森之問」沒有終極答案。這是一把永不生鏽的標尺，丈量著每一代人的擔當——當我們不再執念「何時出大師」，而是深耕人才「冒」出來的土壤，彼時中國，自會有屬於那個時代的錢學森們，站在我們今日搭建的階梯上，提出新的創新之問。 吳 丹 《人民日報》(2025年08月10日 第 05 版)
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