習言道丨「劉老莊連」，習近平為何多次稱讚這支隊伍
2025-11-01 00:31 7,718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)
8月13日起，2025上海書展暨「書香中國」上海周正式開幕，除「雙主場」外，上海各區亦書香滿城。其中徐匯分會場圍繞「突破傳統書展邊界，打造『閱讀+』文化新生態」，推出多個板塊活動；從「尋光之夜」嘉年華，到「YUE 匯趣・天工開物」市集等，活動深度聯動電影、劇院、商圈及各大經典IP，讓閱讀與多元文化、消費場景碰撞融合。光影交融，「閱讀+」致敬電影百年徐家匯書院是滬上知名文化地標，被廣大書友親切地稱為「閱光寶盒」。每年書展期間，徐家匯書院精心舉辦的「尋光之夜」嘉年華活動，一直備受讀者期待。今年的「尋光之夜」書院嘉年華將於8月18日晚開啟。恰逢中國電影120周年，徐匯作為中國「百年電影」發祥地之一，見證了電影產業的興衰變遷。活動將以尋找「電影之光」為線索，融合電影文化與閱讀體驗，以「閱讀+」模式回顧中國電影史。屆時，走進徐家匯書院的市民遊客將扮演一名「尋光者」，手持一份活動地圖，手握一張定製電影票根，沉浸在好看、好聽、好玩、好拍、好買的光影世界中。除了拾光匯影——紀念中國電影誕辰120周年特展與中國電影誕辰120周年電影海報展，書院各個樓層之間，將以《大鬧天宮》《好東西》《郵緣》《聶耳》等四部具有徐匯元素的電影進行串聯，設置「電影可描摹」場景打卡、電影街區地圖以及邂逅電影NPC等環節。當晚，《緣，妙不可言》——電影《郵緣》分享會還將特邀「燕子姐姐」陳燕華、導演桑弧之子李亦中、作家馬尚龍等，共同講述這一不解之緣。「尋光之夜」活動海報在一樓少兒主題館中，「三毛：少年今年九十歲」主題分享特邀張樂平之子現場講述漫畫創作背後的故事。現場還設有三毛扇畫流光工坊、電影角色美妝坊等活動。8月中旬，以明代科學家宋應星所著《天工開物》為創作靈感的同名舞劇，將登上西岸大劇院的舞臺。宋應星是與徐光啟同時代的科學家，演出所在地徐匯區則是徐光啟的故鄉。8月12日至17日，徐家匯書院還在西岸大劇院舉辦「YUE 匯趣・天工開物」市集嘉年華，作為徐匯分會場的重磅活動，為文旅消費注入新活力。宋應星的《天工開物》被譽為「中國17世紀的工藝百科全書」，而徐匯區的土山灣恰巧是中國近現代工藝美術的發源之地，彩繪玻璃、海派黃楊木雕、海派絨繡等一眾享譽海內外的工藝美術都發端於此。此次明式生活美學市集將匯聚好書推薦、非遺好物、傳統工藝、文創好物等，讓市民遊客感受自然與人文、商業與藝術的融合。8月14日，《當大明「落榜生」教會我們「破卷」》將在徐家匯書院報告廳內率先登場。作為徐家匯書院聯合西岸大劇院推出的書院YUE讀×上岸Talk系列活動之一，此次對談特邀舞劇《天工開物》導演陸川、復旦大學中文系副教授陳特以及會飛的「天工男團」成員，與市民一起追尋宋應星選擇「脫下長衫」，走向田間工坊，用雙足丈量大地，以雙手記錄百工技藝的動人故事。線上線下聯動，「閱讀+」突破時空限制此外，今年書展的徐匯分會場還將帶來「光的鑑證」「光的啟蒙」「光的守候」等多個板塊的活動，徐匯區通過公共圖書館服務體系、兒童友好城市閱讀新空間、燈塔書房創新閱讀空間、匯悅讀書香聯盟多點聯動，助力文旅商體展融合發展。在「光的鑑證」板塊，8月13日、15日，徐家匯書院將舉辦尋找「採珠人」居民口述史系列活動。活動以知名作家陳丹燕、陳保平撰寫的《蚌殼與珍珠：上海武康大樓居民口述》為藍本，打造公共圖書館中首個口述歷史的「聲音檔案閱覽室」，豐富文化地標的「建築可閱讀」形式。華東師範大學思勉人文高等研究院研究員、歷史學教授張濟順，作家陳丹燕，媒體人、出版人陳保平，華東師範大學歷史學系教授馮筱才等嘉賓，將圍繞「居民口述如何留存城市記憶」等主題展開對話。在「光的啟蒙」板塊，8月17日，「YUE見成長・小館員30周年特別活動」將在徐家匯書院報告廳舉行。1995年，徐匯區圖書館開創上海公共圖書館界先河，開設小館員培訓班，30年來為近2000名中小學生提供培訓服務。此次活動邀請小館員們「回家」，分享關於「圖書館・閱讀・成長」的故事。此外，「匯童心」親子共讀星鏈計劃積極推進「家+書屋」、兒童友好閱讀新空間建設，通過在線組建「讀書小隊」，構建親子閱讀星鏈，強化親子情感與社群歸屬感，帶動家庭文化消費。上海書展期間，「光的守候」板塊將以徐家匯書院為核心，聯動13家街鎮圖書館、29家匯悅讀燈塔書房、17個館外服務點以及12家書香聯盟實體，組織開展百場閱讀活動。活動覆蓋全齡全時，線上線下聯動，推動徐匯區公共文化服務高質量發展。
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