從電力消費「圖譜」看產業結構之變
2025-10-30 17:00 8,789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)
海口8月5日電 題：港澳青年看「封關」：築夢海南自貿港 記者 王子謙 「參加實習以來，我學習免稅政策，提升銷售技能，更親身感受到海南的開放活力。」說起近一個月來的實習經歷，澳門科技大學博雅學院商學專業學生何耀文感受尤深。 7月7日，2025年海南自貿港「逐浪計劃」港澳大學生暑期實習活動(簡稱「逐浪計劃」)在海口啟動。近一個月來，80名港澳大學生分赴不同崗位實習鍛鍊，也在職場「初體驗」中感知海南自貿港。 海控全球精品免稅城內，何耀文正在向遊客推薦香化產品。作為海南離島免稅政策的重要承載平臺之一，海控全球精品免稅城開業4年來，營業面積從最初的3000平方米擴容至近4萬平方米，入駐品牌數量從145個躍升至600餘個，為消費者提供了更豐富的全球精選商品。 「這裡就像大型商場一樣，各種國際品牌商品琳琅滿目。」何耀文告訴記者，通過實習，他深入了解到離島免稅購物是海南旅遊消費的「金字招牌」，海南推動離島免稅的品牌、品種、價格與國際「三同步」，「免稅店商業運營尤為重要，這是商學專業學生非常好的社會課堂」。 今年12月18日，海南自貿港將啟動全島封關運作。在港澳青年眼中，海南不僅是碧海藍天的度假天堂，更是夢想可丈量的機會之地。 何耀文認為，封關後海南的商業環境將更加開放，免稅產業潛力巨大。他計劃攻讀市場營銷碩士後到海南發展，抓住屬於自己的職業藍海。 香港科技大學化學與能源工程專業研究生顏凱在海南省工程諮詢設計集團有限公司實習，協助同事編制了多個項目的節能報告。通過梳理項目用能情況和實地調研，他關注到海南建設清潔能源島的步伐正在加快，規劃項目將綠色節能低碳作為立項的重要考量。 「我相信封關運作後，清潔能源、綠色低碳將深入到生產生活的方方面面，對相關專業人才也有高需求。」顏凱希望研究生畢業後，將自身所學與海南自貿港能源轉型相結合，在低碳環保產業有所作為。 自2023年「逐浪計劃」實施以來，200名港澳大學生已在海南開展實習和社會實踐，其中超過三成的港澳學生表達了留在海南發展的意願。 「現在越來越多港澳青年到海南創新創業，這裡的人才引進等政策也降低了個人創業的成本及風險。」在海南港澳青年創新創業服務中心實習的香港學生張夢麒說，實習期間她推介海南自貿港的創新創業政策，參與多場創業分享活動，也對海南有了更深的認識。 在張夢麒看來，海南與香港有不同的風土人情，但都有十足的發展活力。「海南自貿港即將封關，不管是創業還是就業，都會為港澳青年提供更多機會。」(完)
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