聯合國三大機構在武漢共推文化驅動城市可持續發展
2025-10-31 20:03 7,392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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
鄭州8月10日電 (李超慶 湯曉楠)國內首個盾構/TBM(隧道掘進機)大數據挖掘共同體10日在河南鄭州成立。 圖為盾構/TBM大數據挖掘共同體啟動儀式現場。記者 李超慶 攝 該活動由中國中鐵指導、中鐵隧道局集團有限公司(簡稱中鐵隧道局)主辦，來自政府部門、高校、科研機構、行業協會等400餘位代表出席。 該共同體以「數智共享，隧創未來」為核心理念，匯聚建設、勘察、設計、施工、裝備、運維全產業鏈160餘家單位，著力破解行業數據孤島、標準不一等痛點。 中鐵隧道局首席專家洪開榮介紹，共同體將重點推進三大任務：構建行業統一數據中心與標準體系；聯合攻關盾構/TBM核心算法；深化「產學-產研-產用」聯動加速成果轉化。 華為公司代表透露，自2024年7月與中鐵隧道局開展數位化合作以來，雙方已於今年6月籤署人工智慧專項協議，將共同推進隧道工程智能化落地。 中鐵隧道局集團相關負責人表示，目前，我國在建隧道總裡程超1萬公裡，盾構/TBM保有量達1300臺。共同體將依託全國重點實驗室，構建數據挖掘公共平臺，推動數據-創新-產業三鏈融合，為交通強國、數字中國建設提供技術支撐。 河南省科技廳相關負責人在致辭中表示，該共同體是響應國家數位化戰略的關鍵實踐，將為行業高質量發展注入創新動能。 當日，主辦方還同步發布了隧道與地下空間領域首款垂直大模型「先鋒·隧道大模型」。 通報稱，「先鋒·隧道大模型v1.0」依託773條工程線路、1200億條建造數據構建，首創垂直領域技術體系。其研發的「隧道俠AI助手」具備專業問答、方案輔助等六大功能，突破可視化設計、施工評估等數智決策場景，已在高原鐵路隧道、崇太長江隧道等重大工程中驗證應用。(完)
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