東西問丨埃文·凱爾：《敢為》背後的真相堅守與和平嚮往
2026-02-11 00:42 9,236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)
當地時間8月11日下午，2025愛丁堡藝術節「聚焦中國（China Focus）」暨「魅力上海」推介會在英國愛丁堡舉辦。7月30日至8月25日，9部中國原創作品在愛丁堡國際藝術節、愛丁堡藝穗節呈現37場演出。9部作品內容橫跨傳統文本、哲學思考、環境議題與AI技術，創作形式更融合戲曲、舞劇、皮影、街舞、多媒體等多種手法，向世界展現出立體、多元、創新的當代中國文藝面貌。國家大劇院管弦樂團音樂會《鄭明勳、劉曉禹、阿爾布萊希特與國家大劇院管弦樂團的歐洲之旅》受邀登上愛丁堡國際藝術節的舞臺，展現國家級院團高水準演繹。在愛丁堡藝穗節，上海戲劇學院舞蹈學院舞劇《淨境》以傣族「魚舞」為靈感，結合海洋生態主題與東方意象創新表達環保理念；上海視覺藝術學院舞劇《借東風》融合街舞與中國古典美學，呈現富有東方哲思的身體表達；中國煤礦文工團舞臺劇《廣陵絕響》以「竹林七賢」為題材，融合音樂與戲劇探索信仰與自由；中央戲劇學院的《莊周夢蝶》以莊子哲學為核心，融合非遺元素與當代實驗；湖南省歌舞劇院新民樂音樂會《千裡瀟湘》依託湖湘文化，融合民族音樂與當代表達；QFunTheater兒童實驗劇團戲劇《詩經海海》將《詩經》章法與戲劇結構結合，探索青少年藝術教育；程雨陽&旁觀身體劇場肢體劇《山海浮生｜在野&八荒祭》以東方哲學為底色，跨媒介構建融合自然、身體與精神的沉浸式空間；上海體育大學藝術學院舞劇《人格畫廊4.0》以國標舞為基礎，融合人工智慧與中式美學，探索觀演互動新可能。中國煤礦文工團團長靳東、上海戲劇學院副校長聶偉、湖南省歌舞劇院新民樂音樂會《千裡瀟湘》英國巡演總執行Everett Jenkins等出席推介會。會上，上海戲劇學院分享了「網絡共生」的藝術創演理念，強調通過全球合作網絡、AI技術創新和傳統藝術轉譯，持續推動中國表演藝術走向國際舞臺。入選「聚焦中國」作品作為中華文化「走出去」的標誌性品牌，「聚焦中國」依託愛丁堡國際藝術節與藝穗節兩大全球頂級平臺，持續推動中國原創作品登上國際主流舞臺。自2017年首秀至今，已有35部涵蓋話劇、舞劇、音樂劇等形式的中國佳作通過該項目走向世界。今年已是中國上海國際藝術節中心第五度組織劇目赴愛丁堡集中推介，此次入選的9部作品一如既往向全球觀眾展現中華傳統文化的無限魅力、當下中國青少年看大千世界的獨特視角，以及中國青年藝術家們在藝術表達形式上的先鋒探索。參與「聚焦中國」的中國藝術家在街頭演出作為中英戲劇文化的橋梁，「聚焦中國」系列活動不斷增進中英兩國政府間、機構間、產業間的文化交流與合作，推動中華文化「走出去」，提升中國優秀原創作品在國際主流舞臺的「能見度」。英國商業貿易部創意產業全球負責人尼爾·森普（Neil Semple）表示，創意產業是英中合作的關鍵領域。中國表演藝術的蓬勃創新力，為兩國舞臺藝術合作開闢了新空間。在「聚焦中國」系列活動演出期間，「魅力上海」城市形象推廣同步啟動。項目海報集中亮相愛丁堡重要街區及演出場地，呈現一系列上海都市文旅IP。中國上海國際藝術節中心副總裁唐穎琪表示，「聚焦中國」自2017年啟動以來，攜手愛丁堡兩大世界級藝術平臺，已成為展示中國當代表演藝術成果、推動中英文化交流的重要橋梁。作為中外文化交流的重要平臺，中國上海國際藝術節始終致力於以藝術為紐帶連接世界，誠邀全球藝術機構、藝術家和媒體於十月齊聚上海，共賞多元藝術風採，感知中國文化魅力。2025愛丁堡藝術節「聚焦中國」項目在國家文化和旅遊部國際交流與合作局、上海市文化和旅遊局、上海市人民政府新聞辦公室、中國駐英國大使館文化處及中國駐愛丁堡總領事館的支持下，由中國上海國際藝術節中心承辦，上海城世品牌發展中心協辦。
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