生物技術深度融合人工智慧 中國研發世界首臺智能育種機器人
2025-11-08 16:01 4,862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)
深圳8月10日電 (索有為 王晨 龍凱琦)第十二屆全國暨粵港澳大灣區青少年模擬政協(提案)展示活動9日起在深圳市南方科技大學附屬中學舉辦，活動首次邀請4所香港學校及1所澳門學校學生參與，他們將在為期五天的時間裡，與內地學生共同模擬提案形成過程與協商民主運作。 來自全國20個省、自治區、直轄市及香港、澳門特別行政區的近110所學校齊聚深圳，帶來117份精心準備的青少年提案。9日至13日，模擬委員將通過委員通道、界別協商、提案展示等環節，接受模擬記者採訪、開展界別協商，併合作展示模擬提案，沉浸式體驗協商民主制度運行的全過程。 模擬「委員通道」環節。主辦方供圖 據介紹，提交的模擬提案內容選題多元，從優化高鐵出行的「孩童車廂」倡議、關注青少年健康的「科學體重管理」方案，到破解課後難題的社區「學有所棲」計劃、助力大灣區融合的港澳青年創業提案等，覆蓋社會公共服務、青少年發展、社區治理、區域戰略及新興經濟等領域。 「委員通道」環節模擬記者提問。主辦方供圖 為準備提案，學生們篩選具有社會意義的問題，通過實地考察、專家訪談、問卷調查等多種方式深入調研，收集數據，最終凝練成針對性強、論據詳實的調研報告和提案。 本屆活動特邀評委涵蓋全國及省級政協委員、高校專家、知名學者以及資深高中思政教師等。全國政協提案委員會辦公室原主任陶建平擔任本次活動評審委員會榮譽主任。 評委認真評審。主辦方供圖 香港聖保羅書院學生向洋表示：對他個人而言，在準備提案的過程中深化了對國家發展現狀與時代脈搏的理解，提升了對問題分析與解決方案邏輯架構的認知能力；真切體悟了「集思廣益」的深刻內涵與實踐價值。(完)
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