（成都世運會）中國青少年競速「空中F1」：青春在熱愛中飛翔
2026-02-19 18:41 6,154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)
「一眨眼，孩子就不見了......」 近日，在西雙版納景洪一家酒店，6歲女童悅悅(化名)在酒店的水上樂園戲水時，被回水管吸住大腿，悅悅母親與多人合力均未能將孩子救出，最終悅悅不幸溺亡。 事故發生時，悅悅的母親看到女兒的身影突然消失，第一時間衝進水池，發現孩子的左腿已經全部被吸入到池底的回水管中。她一邊用身體撐著女兒，努力讓孩子的口鼻露出水面，一邊試圖把女兒的腿拔出來，周圍還有四名成年人上前幫忙拖拽，但孩子仍被牢牢吸住。 直到酒店關閉水泵，悅悅才被救起，此時已經失去意識，送醫後經搶救無效死亡。 事件迅速登上新媒體平臺熱搜，引發網友廣泛關注；而類似事件今年已不是第一次發生。 2025年7月，湖南省株洲市一名男孩在遊泳池遊泳時，左腿不慎被泳池牆邊排水口強力吸住，大腿根部因管道負壓牢牢卡死，無法動彈。消防救援人員到場後，經過半個小時的緊張救援，才將男孩的腿部從排水口內拔出。 由排水口引發的事件，讓人們意識到隱藏在遊泳池、戲水池裡的巨大風險，而它卻常被人忽視！ 泳池排水口為何有如此大的威力？ 人一旦被吸住應如何脫身？ 類似悲劇又該如何避免？ ↓↓↓ 排水口吸力有多大？ 能吸住一頭牛 通常，遊泳池安裝有水循環系統。該系統的排水口一般設在池底或者拐角的地方，多用網狀鐵絲或者帶孔的鋁合金板防護。 目前常見的泳池水循環模式有兩種——順循環和逆循環。 順循環模式是指泳池的排水口在底部，經過砂缸過濾之後，再通過池壁或者底部的進水口進行補給，以此形成的一個正方向循環。也正因如此，順循環的威脅較大，一旦防護網損壞、脫落，人被吸住後很難靠自身力量掙脫。 逆循環模式中，注水口在池底，從下往上注水，這種模式的泳池通常不會吸人。 圖源：國家應急科普宣傳 那麼，順循環泳池排水孔的吸力到底有多大？有實驗員進行了測試： 當實驗員靠近順循環模式泳池內唯一且未安裝防護網的排水口時，吸力直接把他的手臂吸進排水口並死死地卡在裡面。生拉硬拽很難成功把人拉起來，直到工作人員關掉水泵，實驗員才得以拔出手臂。 有數據顯示，排水口的吸力通常可達到每平方釐米23公斤。相關專業人員介紹說：「一個0.6米深的小型兒童遊泳池，蓄水能力約800公斤，若將泳池內排水口打開，吸力甚至可以吸住一頭牛，更別說一個孩子了。」 被排水口吸住怎麼辦？ 一旦被排水口吸住，可按照以下方法緊急救援： 第一時間向泳池邊的安全員或工作人員求助，儘快把排水口水閥關掉。 在無法擺脫的情況下，先想辦法維持被困者的呼吸，避免溺水窒息。緊急情況下，可以給被困者一根管子(長吸管、水管等)，含在嘴裡用於維持呼吸。呼吸時，應儘量堵住鼻孔和耳孔，以最大程度地防止嗆水。 嘗試撬動排水口的邊緣，讓水流入到下面的真空中，減少壓力差，再進行拉動。 嚴守安全紅線 避免悲劇再發生 當排水口排水時，會產生很強的吸力，人一旦被吸住，很難靠自己的力量掙脫。有的遊泳池為了讓水保持乾淨，會循環排水、淨水，這時，排水口附近也會有一定吸力，存在被吸入的風險。 如果在排水時，排水口的格柵(安全罩)掉了，失去防護作用，極易發生危險。 炎炎夏日，遊泳玩水是許多人尤其是孩子們最喜愛的運動和消暑方式之一。為避免排水口「吃人」事故再次發生，泳池戲水人員和經營管理機構應共同提升安全意識。 泳池戲水人員 在泳池遊泳、玩耍時，應儘量遠離排水口附近的區域。 帶孩子的家長應提前告知孩子，不要用手或腳觸碰排水口，以免發生危險。 如在遊泳過程中發現防護網破損、鬆動，應及時告知場所工作人員並立即遠離。 經營管理機構 優化泳池設計：排水口、回水口位置最好設在岸邊，而不是水底。 安全柵欄縫隙要儘可能小，不能使用鐵絲網等易變形材料。 應在非營業時間排水、換水，做好檢修工作，減少事故風險。 場所運行過程中務必時刻做好安全排查。每個排水口、回水口附近要有明確標識和專人看守，避免遊客下水接近。 國家應急廣播提醒 當前正值暑期 各大泳池、水上樂園迎來運營高峰 各單位務必落實安全主體責任 定期對泳池、戲水池的排水口 進行安全隱患排查 帶孩子遊泳戲水時 監護人應提前告知潛在風險 並切實履行監護責任 避免事故發生 來源：國家應急廣播微信公眾號
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