我們就要奔著這個做
2025-10-22 08:05 3,517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)
構建新發展格局是習近平經濟思想的重要內容之一。2020年4月10日，習近平總書記在中央財經委員會第七次會議上的講話指出，國內循環越順暢，越能形成對全球資源要素的引力場，越有利於構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局，越有利於形成參與國際競爭和合作新優勢。在《習近平經濟文選》第一卷中，多篇文章對新發展格局提出的時代背景、深刻內涵和重大意義進行了闡述。 一、新發展格局提出的時代背景與理論內涵 新發展格局是根據我國發展階段、環境、條件變化提出來的。百年未有之大變局下，面對國際國內新環境孕育的新機遇和面臨的新挑戰，習近平總書記在《深化對中長期經濟社會發展重大問題的認識》(2020年8月24日)中指出：「要以辯證思維看待新發展階段的新機遇新挑戰，以暢通國民經濟循環為主構建新發展格局，以科技創新催生新發展動能，以深化改革激發新發展活力，以高水平對外開放打造國際合作和競爭新優勢。」很明顯，構建新發展格局不是一時的權宜之計，而是立足新發展階段、應對新機遇新挑戰的戰略之舉。 新發展格局的主體是國內大循環。黨的十九屆五中全會公報指出：「形成強大國內市場，構建新發展格局。堅持擴大內需這個戰略基點，加快培育完整內需體系，把實施擴大內需戰略同深化供給側結構性改革有機結合起來，以創新驅動、高質量供給引領和創造新需求」。在《「十四五」規劃綱要》中，也明確提出：「以推動高質量發展為主題，以深化供給側結構性改革為主線，以改革創新為根本動力，以滿足人民日益增長的美好生活需要為根本目的，統籌發展和安全，加快建設現代化經濟體系，加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局」，進一步明確了國內大循環在新發展格局中的主體地位。 新發展格局不是封閉的國內循環，而是開放的國內國際雙循環。習近平總書記在《關於構建新發展格局》(2020年10月29日)中指出：「構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局，是適應我國發展新階段要求、塑造國際合作和競爭新優勢的必然選擇」。可見，新發展格局是統籌中華民族偉大復興戰略全局和世界百年未有之大變局下，中國在新發展階段應對國際國內環境變化的重要戰略和舉措，構建「雙循環」新發展格局的目的在於以高水平對外開放打造國際合作和競爭新優勢。 二、高水平制度型開放與新發展格局之間的相互關係 正確理解和認識新發展格局，首先要讀懂「雙循環」。國內循環和國際循環是否能夠打通，不僅關係到新發展階段中國能否塑造國際合作和競爭新優勢，也關係到新發展格局能否順利構建。習近平總書記在《把握新發展階段，貫徹新發展理念，構建新發展格局》(2021年1月11日)中指出：「新發展階段，是社會主義初級階段中的一個階段，是我們黨帶領人民迎來從站起來、富起來到強起來歷史性跨越的新階段。構建新發展格局，是把握未來發展主動權的戰略性布局和先手棋，關鍵在於經濟循環的暢通無阻，最本質的特徵是實現高水平的自立自強。」《「十四五」規劃綱要》也明確提出：「必須堅定不移擴大開放，持續深化要素流動型開放，穩步拓展制度型開放，依託國內經濟循環體系形成對全球要素資源的強大引力場。必須強化國內大循環的主導作用，以國際循環提升國內大循環效率和水平，實現國內國際雙循環互促共進。」可見，高水平制度型開放必須依託國內循環以形成對全球要素的強大吸引力，國際循環的暢通又反過來提升國內大循環的效率和水平，「雙循環」的暢通無阻則為新發展格局的構建提供了堅實保障。 高水平制度型開放是高水平對外開放的核心，也是構建新發展格局的重大理論和現實問題。黨的二十大報告提出：「堅持高水平對外開放，加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局」，闡明了堅持高水平對外開放對於構建新發展格局的重要性。我國具有超大規模市場優勢，通過國內大循環吸引全球資源要素，增強國內國際兩個市場兩種資源聯動效應，可以提升貿易投資合作質量和水平，有利於穩步擴大規則、規制、管理、標準等制度型開放。同時，將高水平對外開放、國內大循環、全球資源要素以及制度型開放聯結起來，進一步闡明了高水平制度型開放的理論邏輯。 推進高水平制度型開放，是中國在外需不振新形勢下，以新發展理念實現國內經濟與國際經濟良性互動、加快構建「雙循環」新發展格局的重要途徑之一。2025年2月，中共中央政治局召開會議強調：「完整準確全面貫徹新發展理念，加快構建新發展格局，紮實推動高質量發展，進一步全面深化改革，擴大高水平對外開放……為實現『十五五』良好開局打牢基礎。」這不僅闡明了新發展理念、新發展格局、高質量發展、全面深化改革和擴大高水平對外開放之間的相關性，而且進一步強調新形勢下擴大高水平對外開放的主要任務在於為實現「十五五」良好開局打牢基礎。 由此可見，高水平制度型開放不僅是深化體制機制改革的一項重要舉措，也是對標高標準國際經貿規則的具體表現，同時兼具對內和對外兩種屬性，是連接「內循環」和「外循環」的重要渠道。因此，高水平制度型開放對於構建新發展格局的意義不僅在於理論內涵的拓展，更在於創新實踐的升華。 三、以高水平制度型開放助推新發展格局加快形成 在新發展階段，中國必須遵循從內而外、內外聯動、內外協同的發展方式，通過「內循環」與「外循環」的相互促進，以高水平制度型開放助推新發展格局加快形成。 首先，加快體制機制改革，實現對內改革與對外開放的戰略協同。具體包括：第一，明晰國際經貿規則體制機制變化對中國擴大高水平對外開放的影響及其新要求。第二，構建開放型經濟新體制下的國家安全機制，以高水平安全為高水平制度型開放提供保障。第三，進一步提升自貿試驗區(港)在擴大高水平對外開放方面的「試驗田」功能，通過自貿區(港)經驗的可複製可推廣，引領、帶動全國走向共同開放。 其次，以自貿試驗區探索為抓手，實現國內循環與國際循環的戰略協同。具體包括：第一，以擴大內需進一步激活「雙循環」的相互促進功能，出臺各細分領域《負面清單》，加快營造市場化、法治化、國際化一流營商環境。第二，全力打造改革開放新高地，破除各地區市場分割的隱性壁壘，實現各區域制度型開放的政策協同。第三，加強中國與共建「一帶一路」國家和相關地區的經貿往來與合作，為進一步以開放促改革、促發展提供體制機制創新的政策實踐。 最後，推動「內」「外」循環聯動發展，增強中國在國際大循環中的話語權。具體包括：第一，以「一帶一路」建設「參與+引領」國際經貿規則發展。第二，以積極參與並籤署高標準的多邊、雙邊國際經貿協定，倒逼國內製度改革。第三，以更高水平制度供給積極參與全球經濟治理。 (作者為上海社會科學院世界經濟研究所副所長、研究員、博士生導師 趙蓓文)
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