「兩山」理念與美麗中國丨「無廢城市」綠色變奏曲：變廢為寶 循環生金
2026-01-11 03:11 8,176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)
煙臺8月14日電 題：渤海灣畔「守夜人」：築起海域安全「智能圍欄」 作者 王嬌妮 李鵬君 王喆 凌晨時分，煙臺海事局船舶交通管理中心值班室內燈火通明，大屏幕上，密密麻麻的船舶標識與航道線交織。這裡既是渤海海峽航運安全的「神經中樞」，也是軍事禁航區的「第一道防線」。 圖為煙臺海事局船舶交通管理中心值班室工作人員在值班。周洪洋 攝 今年7月18日2時25分，該值班室的警報突然響起，值班人員收到報警：一艘油輪正駛向砣磯水道軍事禁航區。監控顯示，這艘129米長的外國油輪偏離了正常航線，朝著砣磯水道駛去。該區域不但是軍事禁航區，附近還有水產養殖區，一旦闖入後果嚴重。 「立即呼叫，要求轉向！」值班長鍾鋒下達指令。值班員馬陸用英語向外籍油輪發出提醒與警告。在油輪即將越線的2時39分，船位標識終於轉向，14分鐘內化解了危機。 渤海海峽是船舶進出環渤海港口的唯一通道，分布著老鐵山、砣磯、長山、登州四大水道，其中南北砣磯水道禁止國內外商船通行。此前外輪誤闖事件時有發生，2024年12月，一艘英國籍散貨船穿越砣磯水道，幹擾軍事禁航區交通管理秩序，引發的索賠糾紛仍在訴訟中。 為找到外輪「迷航」根源，煙臺海事局船舶交通管理中心的趙常林、範迪、李鵬君、劉恆旭組成團隊，通過大數據分析和實地登輪走訪，發現四大誘因：部分外輪電子海圖禁航區標註不清；船員制定航次計劃時粗心；關鍵水道信息在英版航路指南和電子海圖中存在拼音與英文混用；部分船舶臨時改道誤將禁航區當「安全航線」。 找到原因後，煙臺海事部門著力構建集精準宣教、智能監控、優質服務於一體的立體防線。他們製作中英文警示材料，通過官方微信發布，被數十家政企平臺轉載；藉助環渤海海事監管一體化機制，協調多地海事機構將禁航信息納入外輪進出港「雙提醒」流程，要求代理在船舶離港或進口岸申報前送達警示材料；聯合國際保賠協會向全球船東會員推送警示。 據悉，「智能監控」是防護體系的核心。該團隊比對各類海圖數據，在砣磯水道兩側設置智能電子圍欄，為船長超70米的外籍船舶劃定虛擬警戒線。船舶接近時，系統立即觸發聲光報警，並向值班人員手機發送報警簡訊，實現風險「零時差」響應。 同時，該團隊還聯合北海航海保障中心煙臺航標處，起草《廟島群島禁航區海事監管與航海保障研究》，推動在禁航區兩側增設虛擬航標，讓禁航信息更清晰，減少因信息模糊導致的誤闖。 各類船舶在渤海灣有序航行。周洪洋 攝 如今，這套立體防線成效顯著，2025年上半年煙臺轄區軍事禁航區實現「零穿越」。 深夜，煙臺海事局船舶交通管理中心值班室內，值班員們仍緊盯著屏幕上閃爍的船位標識。那些精準的電子圍欄，築起了安全屏障，守護著渤海灣的安寧。(完)
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