讓研學旅行成為行走的課堂
2025-11-01 07:43 3,731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)
北京8月5日電 題：專訪導演楊陽：返璞歸真，以現實筆觸讓「修仙」故事「落地」 記者 高凱 「這個作品最吸引我的一點，是它講的首先是凡人。」 備受期待的IP《凡人修仙傳》真人版劇集近期播出。該劇導演楊陽日前接受記者專訪，談及此番創作，這位曾經執導過《夢華錄》《不完美受害人》等作品的導演直言，原著最打動她的並非修仙法則的玄妙，而是主角作為「凡人」的生存本能。 楊陽對《凡人修仙傳》的解讀首先落在了「生存」二字上。「我和團隊最先說的就是要脫掉修仙劇的華服，將抓手始終放在『凡人』上，返璞歸真，將一切落在『真』上。」 「現實主義是根，浪漫主義是光。」楊陽如此定義劇集的敘事基調。她將「凡人的掙扎」貫穿於「打怪升級的修仙之路」，「一切從現實的『真』出發」，令敘事在生存邏輯與修仙想像之間找到平衡點。 《凡人修仙傳》海報。受訪者供圖 「韓立不是天生的英雄，只是一個想讓家人過上好日子的普通人。」楊陽坦言，比起「逆襲」，自己在這個故事中感受到的更多魅力來自於「普通人的生存之路」。 對「凡人底色」的堅守貫穿在劇集角色成長的細節中。韓立「眉頭一皺退至眾人身後」的下意識動作之所以被讀者和觀眾津津樂道，正是因為「這是人物心理真實性的直觀表現，是凡人的謹慎——先活下來，才有資格談別的。」「從『活下來』到『活得好』，再到『能力惠及他人』」，在楊陽看來，這種生存邏輯暗合中國傳統文化中「修身齊家」的精神內核，「也是這個修仙故事所呈現出的現實意義」。 隨著劇集的播出，特效與打鬥場面受到關注，從各式各樣的靈獸與妖獸，到神仙法器、符籙呈現，從近身纏鬥到使出身法手訣的仙人之姿，帶來極致觀劇體驗，不斷推進故事發展。 楊陽坦言《凡人修仙傳》的特效量是自己「職業生涯之最」。劇集儘可能還原在原著中給觀者留下深刻印象的「名場面」，讓想像落地的出發點依舊是「返璞歸真，大道至簡，渾然天成」。 「由人物命運帶著走」，楊陽在平衡文戲武戲關係上所堅持的原則簡潔有力，「特效大場面也好，打戲也好，必須與人物的內心情感和他強烈要活下去的願望結合起來，才能獲得真正的張力。」 在近日播出的第11集中，主人公與妖獸墨蛟的對決很受關注，「對於墨蛟其實我們有很多版設計圖，但最終還是決定從現實出發。」在楊陽看來，墨蛟雖然是想像出的怪獸，但只有當其某些特質能與人們的真實經驗有所聯繫，才會有震撼感。「它是一個在山洞的水中孤獨潛行的二級妖獸，可以想像它的外皮堅韌滑膩的感覺，與暗溼環境相合，它會非常狡猾、陰鷙。」 楊陽表示，劇中相關設計皆是如此，如血玉蜘蛛，正因「設身處地」考慮到其常年在礦洞生存，主創決定其「一出場身上掛滿了各種寄生物」。楊陽將圍繞妖獸生長環境的推敲笑稱為「一方水土養一方獸」，「完全用現實主義的創作方法去想像這些妖獸，賦予它們各自獨特的性格，才能夠活靈活現。」 摒棄「光波對轟」的懸浮，該劇動作設計同樣錨定「真實落地」。 從傳統文化中為修仙世界尋找「根脈」，《凡人修仙傳》構建起一套「可解讀」的仙界視覺體系。五行哲學成為法術設計的核心框架，顏色與門派嚴格對應，「在打鬥場面中，觀眾能一眼認出『這是風，那是火』，而不是一團模糊的光。」楊陽說。 「法術不能憑空出現，要和環境『對話』。」楊陽要求打戲必須「紮根場景」：在沙土地打鬥時，風系法術會捲起真實沙塵；在水邊對決時，水系法術會激起漣漪水汽。這種「環境反饋」讓天馬行空幻想中的法術有了「物理重量」。 「修仙者的力量是『排山倒海』，但動作要像『行雲流水』。」楊陽表示，此次劇集主演以過硬的舞蹈功底將法術動作演繹為「流動的力量」——釋放法術時手臂如狂草舒展，指尖卻凝力如釘，「這就呈現出了修仙與武俠的區別。」 她說，所謂打戲的內核，是將「腦力較量」具象化。「觀眾看到的是拳腳，感受到的是『絕境求生』的緊迫感。」《凡人修仙傳》的打戲，還在於「做減法」——減去浮誇的爆炸，減去無意義的炫技，減去脫離邏輯的「秒殺」，只留下「角色的意志、環境的阻力、文化的重量」。 楊陽導演(左三)在片場。受訪者供圖 從韓立最初純手工織布上染並縫製的粗布服裝，到煉丹製藥過程中完全按照古書描述呈置的各種原料與藥罐皿器，在楊陽的現實主義手法中，對細節的「真」有很高追求。「觀眾或許在一閃而過的鏡頭中不會注意藥圃的陶罐如何擺放，但正是這無數細節的積累，才最終成為這個修仙世界可信度的基石。」 「讓修仙世界回歸人間」，為此，在《凡人修仙傳》中，實景拍攝及航拍鏡頭被大量使用，流雲飛瀑、奇山靜湖、朝露晚霞賦予虛構的天南大陸以真實可觸的質感，「道法自然」的修仙意趣依靠山川湖泊的自然美得以「落地還原」。 劇中「仙人乘槎」的飛行場景，復原古畫中「樹根為舟、仙鶴為伴」的意象。「古人的浪漫是『乘槎浮於海』，我們要做的是把這種浪漫講給當代人聽。」楊陽說。 據介紹，製作團隊從中國古代畫作、神話、典籍等汲取靈感，讓器物、道具、置景等皆具有文化根基及古典美學呈現。 從著意於凡人的「生存之道」，到特效打戲的真實落地，再到傳統文化元素與中式浪漫，《凡人修仙傳》被認為以現實主義筆觸呈現出修仙劇的一番新貌。「修仙的浪漫，終究要落地在凡人的土壤裡方顯魅力。」楊陽說。(完)
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