王興興：不超十年，人形機器人可以走進千家萬戶
2025-10-27 15:20 8,257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)
夏日的海灘上陽光明媚，孩子們三五成群，一起堆沙堡；郊外的房車營地，孩子們在草坪上追逐奔跑，家長們忙著準備燒烤食材……如何陪孩子度過快樂的暑假？親子遊或許是個不錯的選擇。 暑假，親子遊市場迎來了出遊高峰，各地知名景區、博物館、主題樂園都多了不少孩子的身影。無論是山野避暑、自然探秘，還是文化研學、非遺手作，家長與孩子共同享受著自然與人文交織的精彩旅程。 暑假親子遊市場快速升溫 河北磁縣傑裡科動物農場，充滿了孩子們的歡聲笑語。有的孩子在小心翼翼地給小鹿、羊駝投餵食物，有的孩子在工作人員指導下認真清除雜草，體驗勞動的樂趣。「孩子們在這裡化身小小飼養員，與小動物親密接觸，參與有趣的遊戲，體驗不一樣的生活。」農場工作人員說。 暑假期間，各地主題樂園、遊樂園裡的孩子明顯多起來了。「我的兩個兒子都是樂高迷，聽說上海新開了樂高樂園，我們特意帶他們來看看。」上海樂高樂園度假區大門前，來自浙江杭州的吳先生一家四口準備在樂園裡玩一整天，周圍有很多和他們一樣帶孩子的家庭，一同排起了長長的隊伍。 夏日的熱浪，阻擋不了親子家庭出遊的熱情。從動物農場的「親密接觸」，到主題樂園的「趣味之旅」，從博物館裡的「知識探索」，到山水園林的「詩意棲居」，不同類型的親子遊產品為家庭遊客提供了多樣化選擇。 多家旅遊平臺數據顯示，今年暑期親子訂單佔比已突破40%，成為拉動家庭出行增長的核心力量。北京親子類項目搜索熱度同比增長超200%，涵蓋研學、非遺、科技體驗等高互動項目的「沉浸式親子遊」成為最受歡迎的選擇。 「暑期親子家庭出遊需求持續升溫，從平臺數據來看，近一周國內親子遊目的地的關注度和訂單量呈現顯著增長，其中濱海避暑與西部自然探索成為兩大核心主題。」攜程旅行相關負責人告訴記者，「同時，小眾文化目的地因特色體驗吸引親子家庭，親子遊呈現『研學+休閒』相融合的趨勢。」 今年暑假，「躺平式遛娃」的度假方式火起來了，酒店變成親子度假的「主場」。近日，家住上海的朱華女士帶著孩子來到郊區一家親子主題酒店，酒店有室內遊樂園供孩子玩耍，家長則可以在一旁喝咖啡、做SPA，享受假期。「海洋球池、滑梯、旋轉木馬等設施應有盡有，工作人員還會陪寶寶玩，態度親切又有耐心。」朱華說，不用排長隊、趕景點，這次旅行很舒適。 北京的高先生選擇帶著家人自駕遊，住進近郊鄉村的一家民宿，感受鄉村田園樂趣。民宿管家陳熙說：「今年暑假房間預訂異常火爆，尤其是帶獨立兒童房的房型非常緊俏，很多家庭一住就是三四晚，白天溯溪、徒步，到農場採摘，晚上觀星、燒烤，參加篝火晚會，孩子們玩得很開心。」 當前，親子家庭已經成為國內出遊的主力客群之一。中國旅遊研究院發布的《中國家庭旅遊市場需求報告》顯示，2024年國內家庭遊市場已突破萬億元大關，76.1%的旅遊者選擇孩子作為出遊同伴。無論是走進大自然，奔跑在鄉間田野，還是走進景區、博物館增長見識，一起旅行的時光充滿了溫情與童趣，也將帶給孩子難以忘懷的成長記憶。 寓教於樂為親子時光增色 如今，親子遊已不僅僅是簡單的出門遛娃，隨著80後、90後父母成為親子遊主力客群，其消費需求也更趨於多樣化、個性化。 在位於北京的國家博物館，「古代中國」展廳多了許多稚嫩的提問聲和輕柔的講解聲。「你看這個紋飾，是不是很像我們書上見過的？」何女士指著玻璃展櫃裡的青銅器，細心地給剛上小學三年級的女兒講解一個個文物及其背後的歷史。 甘肅敦煌鳴沙山月牙泉景區裡，一個有20多人的親子小團格外引人注目。孩子們頭戴防曬帽，圍著專業講解員，認真聆聽絲綢之路的歷史故事，並在指導下嘗試臨摹簡單的敦煌壁畫紋樣。「今年主打歷史文化和自然探索的西北親子研學線路特別火爆。家長不僅希望孩子看到壯麗的自然風光，更希望他們在行走中學習知識、開闊眼界。」組織這次活動的研學機構負責人介紹。 「如今，傳統的觀光式旅遊已無法滿足家庭對寓教於樂的期待，家長傾向於帶孩子邊遊邊學，通過旅行增長見識，理解科技時代的前沿變化，這為不少文化旅遊景點、博物館、科技館帶來了更高熱度。」中國社科院旅遊研究中心秘書長金準表示。 從親子遊產品上看，知識型、科技型、體驗式、研學式旅遊更受歡迎，特別是注重動手體驗的「親子遊+非遺」項目深受孩子們喜愛。在安徽六安的非遺工坊裡，跟老師傅學習製作一把油紙傘；在上海松江非物質文化遺產傳習基地，體驗皮影戲非遺技藝；在江西景德鎮，孩子們滿手陶泥，認真製作屬於自己的陶瓷器……傳統文化以更有趣的形式走進了孩子們的心裡。 自然科普與探索、運動類旅遊產品是親子遊市場黑馬。不少家長帶孩子走近大自然，通過趣味探索，讓生態自然空間變成孩子們的研學課堂。近日，家住廣東的李蕾為女兒報了一個雲南西雙版納的研學親子夏令營，跟著專業導師探索雨林植物和昆蟲的奧秘。「讀萬卷書也要行萬裡路，無論是徒步拉練，還是跟著老師夜探雨林、觀察昆蟲，都是在課堂上無法經歷的。」她對記者說。 「媽媽，壺口瀑布比課本上寫的還要壯觀！」初二的孫曉琪和媽媽一同站在壺口瀑布前，被眼前翻滾奔騰的黃河水深深震撼。近年來，「跟著課本去旅行」成為家長帶孩子增長見識的「潮流玩法」，親身探訪頤和園、壺口瀑布、都江堰等課本中提及的景點，去江西感受《望廬山瀑布》所描述的雄奇險秀，到杭州感受《曉出淨慈寺送林子方》中的西湖美景，在紹興漫步百草園和三味書屋……課本中描述的字句成為眼前的風景，學生們也在親身體驗中感受與課文作者的情感共鳴。 在親子元素上做足功課 「旅遊不但能讓大人孩子都得到放鬆，還拉近了親子關係，這次出來玩真是太值了。」來自湖北的嚴女士近日特意請了年假，陪著女兒樂樂來山東青島旅遊，看她心心念念的大海。從一起收拾行李、一起制定旅遊計劃，到旅遊過程中敞開心扉的交流，都給她們留下了難忘的回憶。 親子遊火熱的背後，是家長旅遊觀念的轉變。親子遊不但能讓孩子提升動手能力和綜合素養，也成為越來越多家長拉近與孩子心靈距離的紐帶。 然而，在親子遊火熱的同時，其存在的產品同質化、親子元素缺乏等問題也一直飽受詬病。如部分旅行社和機構推出的親子遊產品大同小異，樂園遊、海洋館、博物館等線路佔了多數；長線旅遊產品質量參差不齊，有些僅僅是將常規線路進行了簡單包裝，其中親子相關內容並不突出。 一些價格上的「陷阱」同樣引起了家長的不滿。如有些商家利用家長捨得為孩子花錢的心理，打著「親子遊」的旗號將產品價格定得過高。 「這上面雖然寫著親子遊，可是也沒看出來有哪些適合孩子的內容，而且價格不便宜。」在四川成都的一家旅行社門店，張女士拿著宣傳冊仔細研究過後感到非常困惑，本來想帶孩子報親子旅遊團的她打起了退堂鼓。 不久前，李先生在旅遊平臺上報了一個西北環線5日遊親子團，帶著孩子從青海、甘肅跟車一路遊覽下來，「打卡」了茶卡鹽湖、嘉峪關、敦煌莫高窟等多個景點，同時也疲憊不堪。他向記者抱怨，親子遊產品更需要一些適合孩子的項目和服務，「應該多考慮孩子的體力和需求，增加能引起孩子興趣的活動，帶小孩旅遊，餐廳、酒店都應該和普通團有所區別。」 「產品同質化、親子特性不明顯等問題突出，關鍵原因在於專業親子遊設計人員、帶團人員稀缺，親子遊產品豐富度不夠。」金準認為，親子遊在親子元素上做足功課，要對產品進行進一步創新和拓展。要深入探索親子遊與科技、教育的結合方式，提升親子遊的知識附加值，把親子遊進一步做深。同時要拓展親子體驗的維度和廣度，從以看、聽、走為主的親子遊轉向更多感官、更多維度的體驗，將文、農、商、科等領域的前沿成就融入親子遊，形成更豐富的產品。 南開大學旅遊與服務學院教授馬曉龍指出，要進一步提升親子類跟團遊產品的服務水平，設計有特色、有互動、符合孩子生理和心理特點的遊玩內容。同時進一步規範親子遊市場秩序，完善政策法規與行業標準，建立價格監管機制，加大對價格違法行為的執法打擊力度，促進親子遊市場健康有序發展。 (本報記者 魯元珍)
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