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2026-02-11 04:58 8,692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)
敦煌藏經洞出土的文獻，是鐫刻著中華文明基因的「活化石」。這批跨越魏晉至宋的珍貴遺存，涵蓋隸書、楷書、行書、草書等多種書體演變軌跡，不僅見證了漢字書法從實用向審美的歷史躍遷，更承載著古人的精神追求與文化密碼，為研究中國書法藝術的時代特徵提供了不可替代的實證資料。如何讓沉睡在文獻中的古老書法「甦醒」？漢儀敦煌當代字庫項目團隊以數位化轉譯千年敦煌遺書書法，構建起系統化的「敦煌體」字庫。日前，敦煌遺書《法句經》隸楷首次應用於敦煌當代美術館年度大展《登臨出世界》中，標準著該字庫正式發布。20世紀初的劫難讓大量敦煌文物流失海外，成為國人心中的文化之痛。「敦煌體」字庫項目以「讓流失的文明回家」為初心，聚焦漢字書體演變的關鍵節點——隸楷之變，精選現藏於法國國家圖書館的《法句經》《成實論》《妙法蓮華經》等不同時期典型寫本作為母本，展開對海外敦煌寫本的數字再生探索，讓散落在海外的敦煌記憶重新匯入中華文明的長河。由敦煌學專家、書法家、藝術家、人工智慧技術專家等組成的跨領域團隊，在深度解析敦煌遺書書法筆法、結構、氣韻的基礎上，運用基於深度學習的風格遷移等前沿技術，對有限的書法樣本進行精準拓展，構建起大規模、系統化的「敦煌體」字庫。從筆尖的提按頓挫到代碼的0與1，從泛黃的紙卷到數位化的字符，技術手段讓敦煌書法突破了時空限制，實現了書法藝術從「文物標本」到「數字資產」的跨越，讓千年筆墨在數字時代獲得了「活態傳承」的新生命。在「登臨出世界」展覽現場，展覽前言與章節標題首次使用了項目研發的敦煌當代隸楷風格字體，古老筆墨與現代展陳碰撞出獨特的美學火花；藝術家鄭靖的作品《映心》則將傳統敦煌書法與現代光影藝術相融合，讓觀眾在光影流轉中感受千年書法的靈動。 業內人士指出，從藏經洞的千年塵封到數字時代的筆墨新生，「敦煌體」字庫不僅是一次書法藝術的當代轉譯，更是中華優秀傳統文化「創造性轉化、創新性發展」的有益實踐，讓敦煌遺書從博物館的展櫃中「走」出，融入當代文化肌理。 在文化自信日益增強的今天，這樣的探索正為我們打開一扇窗：讓更多沉睡的文化遺產甦醒，讓千年文明在當代綻放新的光彩。未來，「敦煌體」字庫將廣泛應用於學術研究、藝術展覽、公共美育及日常生活的方方面面——從古籍整理的規範用字，到中小學書法教育的範本，再到書籍裝幀、品牌設計中的文化表達，讓敦煌書法的韻味滲透到當代生活的細節裡，成為連接古今的文化紐帶。
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