中蒙博覽會上的新老朋友
2025-10-29 08:38 7,148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)
鄭州8月7日電 題：為什麼一位漢學家執著於「搶救」瀕危文字？ ——專訪法國國立東方語言文化學院教授白樂桑 記者 闞力 語言文字記錄了人類的歷史和生活。目前，全世界正在使用的語言約有七千種。隨著數字智能技術的到來，部分語言文字逐漸邊緣化，走向瀕危。同時，數智技術也為保護它們提供了新手段。近日，法國國立東方語言文化學院教授白樂桑就如何運用數智技術保護瀕危文字等話題接受「東西問」專訪。 2025年4月21日，「甲骨溯源·國風雅韻」專題展在河南安陽中國文字博物館開幕。圖為甲骨文青銅組雕展品。 記者 闞力 攝 現將訪談實錄摘要如下： 記者：不少文字已傳承千百年，為何會逐漸走向瀕危？ 白樂桑：我們應該認識到，每一種語言文字都有其不可替代的價值，每一種語言文字都是人類財富。瀕危文字目前尚無統一標準，相比語言來說，文字更容易界定瀕危標準。 「聽說讀寫」是傳承語言文字的重要方式。語言文字走向瀕危的因素有很多，如其使用範圍、使用群體的「聽說讀寫」能力等，大多數語言文字走向瀕危就是因為沒有人使用了。 隨著電子產品興起，「聽說讀寫」慢慢發展成了「聽說讀打(字)」。學生用鍵盤替代手寫，雖減輕書包重量、提高效率，但也可能導致「提筆忘字」。 我認為，應該在文字手寫能力方面做個調查，掌握大家的文字手寫能力，在基礎教育階段要讓孩子們堅持文字聽寫訓練。因為相較於字母文字，漢字的結構比較複雜、特殊，當下中國年輕人大多使用漢語拼音輸入法，將拼音轉化成文字輸入到電子產品中，如此一來，就會出現「提筆忘字」的文字手寫能力弱化現象。字母文字便不存在這種情況，無論是手寫還是使用輸入法，都是同一種字母，所以你不會忘記它長什麼樣。 文字的使用範圍也影響著它的傳承。譬如，中國西南滇、川、藏交界地區的納西族所使用的文字——東巴文，被譽為「世界上最後一種活著的象形文字」，總共約有1400個單字。目前，能夠認識、使用這些東巴文的納西族人越來越少，他們會用東巴文簡易記事、記帳、寫信和寫對聯等，也會將東巴文作為學漢語的注音符號使用。 2024年6月30日，由瑞士、奧地利、西班牙3個國家組成的旅行商踩線考察團走進中國雲南省麗江市。圖為歐洲旅行商學寫東巴文。 記者 黃興鴻 攝 記者：您為何提出深度開發中國瀕危語言文字資源的構想？ 白樂桑：我來自法國國立東方語言文化學院，曾在中國留學學習中文。2017年，我到中國交流時提出由北京語言大學、法國國立東方語言文化學院、瑞士日內瓦大學三方合作，共同對東巴文資源進行深度開發，以慕課形式向世界傳播東巴文。 了解東巴文的瀕危狀況後，我們團隊創造性地以大規模在線開放課程方式，讓來自全球的愛好者了解、學習東巴文字和納西文化，達到保護這一珍貴語言文化遺產的目的。 我們此前研究發現，若想科學有效地保護東巴文等世界瀕危語言文字資源，就需要系統性地開展資源記錄、保存、開發、利用、研究等工作，要充分利用現代信息技術，尤其是人工智慧技術，且要注意將以人為本與技術創新有機結合。 「東巴文啟蒙慕課」是通過漢語、英語、法語、德語四種語言教學和在線傳播的便捷性，快速覆蓋世界各地的學習者。2023年在法國正式上線後全面鋪開，首期便有80個國家和地區的超2000名學習者進行註冊學習。 我其實不懂納西語，這一構想完全是出於中文教育教學經歷和對漢字的濃厚興趣，而具有大眾性的慕課恰是傳播語言、文字最好的形式之一。我們之前做過中文慕課，取得不錯的傳播效果，但是相較於中文這一國際性語言、文字，東巴文還是太過於小眾。經過一段時間探索，我們發現慕課同樣可以有效緩解東巴文瀕危狀況，便先做了300個與納西文化相關的東巴文字。 2025年3月9日，雲南麗江正值納西族傳統節日三多節，非遺傳承人和鈞與旅居麗江的民眾開展東巴文化交流活動。 發 顧一航 攝 記者：慕課模式對人類語言文字和文化遺產保護有何意義？ 白樂桑：慕課本身具有當代教育的特性和重要性。2016年，我們團隊研發上線了中文啟蒙慕課，第一年的七周課程全部免費，由法國國立東方語言文化學院技術部門支持。上線後我發現，有來自104個國家和地區的學員註冊它，由此，我真正明白了，慕課(MOOC)第一個字母「M」的涵義就是「massive」(大眾性的、大規模的)。 近些年，我還在關注滿語。滿族在中國少數民族中的人口數量不少，我了解到如今會說滿語的人甚少。 研究數據表明，大約每兩周就會有一種語言消失，如果有幾萬人甚至幾十萬人在學習、使用一種瀕危語言文字，或許將會緩解當下這種語言文字的瀕危狀況。譬如學習、註冊慕課的人數，有時會超過一種瀕危語言文字的原始使用人數，我確信慕課能在維護瀕危語言文字方面起到挽救作用。(完) 受訪者簡介： 白樂桑。受訪者供圖 白樂桑(Jo l Bellassen)，法國知名漢學家、漢語教育專家，巴黎東方語言文化大學教授、首任法國教育部漢語總督學、法國漢語教師協會創始人及首任會長，曾任世界漢語教學學會副會長、歐洲漢語教學協會會長。出版《法國漢語教育研究》《跨文化漢語教育學》《滾雪球學漢語》《中國語言文字啟蒙》等40多部著作及教材，發表學術文章100餘篇。2003年，榮獲中國政府頒發的「中國語言文化友誼獎」。
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