舜丰生物培育的"高维生素C"生菜。

舜丰生物供图

你见过维生素C含量能与猕猴桃比美的生菜吗？在海南省崖州湾种子二代试管婴儿费用试验室里，"高维生素C"生菜长势喜人。这种通过基因修正技能培育的生菜新种类，其维生素C含量与猕猴桃平起平坐。

在植物细胞组成维生素C的过程中，有2个基因起着要害效果，即维生素C组成的限速酶。南边科技大学教授、中国农业试管助孕科学院生物工业前沿技能立异中心主任朱健康带领科研团队，对生菜中这2个基因的上游表达调控元件进行精准修正，使这些生菜的维生素C含量得到明显进步。

荣获2020年诺贝尔奖的基因修正技能，被誉为21世纪生命科学的革命性打破，已在许多国家得到运用，在科研、农业、临床医学等范畴显示出宽广远景。奇特的"基因剪刀"怎么完成种类改进？我国在基因修正育种方面能否后发先至？

找到能精准定位的"基因剪刀"

新式基因修正东西的成功研制，有助于培育产值更高、质量更好的作物

基因是具有遗传效应的DNA（脱氧核糖核酸）片段，它能操控生物的性状，支撑生命的根本结构和功用。生物的性状主要是由基因决议的，比方玉米的高矮、产值凹凸、能否抗倒伏等。

据朱健康介绍，基因修正与传统育种技能终究的结果是类似的，即引进人类需求的遗传变异。依照传统的育种办法，改进一个种类或许需求几年乃至几十年的时刻，这是由于传统育种技能发明的各种变异是随机的、不可控的。"拿杂交育种来说，要通过多代挑选，遇到一个真实需求的变异概率很小，这也正是育种周期长、难度大的原因之一。后来，科学家想方设法地来发明遗传变异，比方太空育种，便是运用太空特别的环境诱变效果来使种子发生变异。"朱健康说。

基因修正的呈现，让愈加精准的基因调控成为实际。"基因修正是改动方针基因序列的技能，好像对文本进行修正相同，首要要把想要修正的当地找出来，然后运用东西，依照修正的目的，刺进、删去部分‘词句’或许改写一段‘文字’。"朱健康解说说，基因修正能够精准定位作物的特定基因，基因被"剪断"后，细胞就会修正断口并发生变异。运用基因修正技能，改进作物的某个基因只需很短的时刻，一次最多能够调控多达几十个基因。

朱健康告知记者："已有的研讨标明，基因修正技能能够准确、快速地生成作物改进所需的基因突变，协助培育出产值更高、更有养分、更耐受极点气候、需求更少化肥和农药的作物。现在，基因修正东西不只能够用于去除或削弱不利于农艺性状的基因，还能够增强许多对农作物有利的基因。"

基因修正过程中，找到自带"导航系统"、能精准定位的基因修正东西至关重要。CRISPR/Cas9技能便是近年来备受重视的"基因剪刀"，它构成简略、修正效率高且易操作，能对生物自身基因进行定向改造。"这项技能的运用十分广泛，并且在运用的过程中，这把‘剪刀’打磨得愈加尖利了。"朱健康表明。

2018年，中国农业大学教授赖锦盛在噬菌体中发现了两个新式基因修正东西CRISPR/Cas12i、CRISPR/Cas12j，与CRISPR/Cas9比较要小，在紧凑的蛋白质支架中保留了准确基因组修正的要害功用，在植物基因修正过程中具有较好运用远景。

尔后，朱健康带领团队与之协作，一起进行后续开发。2019年，两个新式基因修正东西请求原创专利；2020年，团队成功验证其在植物安稳转化系统中的修正活性；2021年3月，两个新式基因修正东西正式取得专利授权。

环绕工业展开科研

成功开发了20余种作物的基因修正系统，展开了百余项产品的储藏布局

坐落济南的山东舜丰生物科技有限公司的"快速育栽培物工厂"里，通过基因修正的作物琳琅满目：这儿有高产水稻、矮化的抗倒伏高产玉米等主粮作物；有淀粉质量改进的玉米、水稻、马铃薯等特征专用种质；还有香味鲜食玉米、"高维生素C"生菜、高油酸大豆等高附加值新种类。

舜丰生物是国内第一个精准基因修正工程化研制渠道供卵费用的运营主体。这家由朱健康团队领衔创立的高新技能企业，对两个新式基因修正东西进行发掘和深度优化，环绕基因修正卡脖子技能、共性要害技能进行了系统的专利布局，已请求专利130余项，其间PCT专利26项，已取得17项专利授权。现在，舜丰生物已成功开发了20余种作物的基因修正系统，展开了百余项产品的储藏布局。

"咱们把新式基因修正东西用好，终究的方针仍是运用到作物育种中去，而不是只停留在学术研讨层面。"朱健康坦言，在研制初期，团队的许多效果并没有宣布。"咱们开发这个技能，不是奔着发文章去的，而是推动工业化，构成市场化的运作机制，有用鼓励科研人员霸占要害核心技能，做出契合市场需求的产品。"

"要环绕工业需求做有用的科研。"这是舜丰生物总经理李峰博士说得最多的一句话。舜丰生物的不少科研人员终年奔走在农业生产一线，搜集共性需求。李峰举例说，在矮化抗倒伏高产玉米培育过程中，科研人员就花了很大的精力来确认这些性状是由哪些基因操控的，"咱们做了许多种组合，构成了一系列的运用计划。比方，我国东北地区栽培的玉米就有抗倒伏方面的需求，下降株高就有很好的运用场景。"

现在，舜丰生物搭建了8000多平方米的技能渠道、2.2万平方米的研制中心，规划建造10万平方米的基因修正工业化基地。这儿还具有基因修正底层技能研制渠道、基因修正产品工程化开发渠道、高通量种质资源立异培育渠道、植物基因修正中试熟化渠道。这儿设置了由分子部、遗传转化部、性状部、育种大数据部组成的技能中心，以产品研制部、技能研制部、检测事业部组成的研制中心，以种业工业链为布局的工业开展中心，汇聚了240多位生命科学各范畴的科研人员。

"产学研用紧密结合是推动基因修正育种向工业化跨进的要害。"舜丰生物项目总监牛小牧博士以为，为了建立健全产学研用系统，公司与高校院所广泛展开协作，引进一批客座教授团队并联合培育研讨生，构成科研合力，一起促进基因修正的工业化运用。

工业化迎来新机会

农作物基因修正研制、运用有了更清晰的标准，强化了我国基因修正技能运用的准则保证

基因修正技能是打好种业翻身仗、带动种业开展的新引擎，也是提高我国种业竞争力的利器。本年1月，农业乡村部发布了《农业用基因修正植物安全点评攻略（试行）》（以下简称北京助孕中介《攻略》），我国农作物基因修正研制、运用有了更清晰的标准，强化了我国基因修正技能运用的准则保证。

《攻略》清晰，对未引进外源基因的基因修正植物，根据或许发生的危险申报安全点评。"这将有助于我国构建起愈加精准高效的生物育种技能系统，基因修正育种技能研制与工业开展，也将迎来新的机会。"朱健康表明。

牛小牧说，《攻略》的发布，使公司更有决心北京助孕中心了。下一步，他们将加速推动生物育种工业布局，继续进行生物育种技能攻关，不断深挖市场需求，与下流种业、农化及生物技能企业构成合力，完成工业链上的优势互补，推动基因修正技能的产品储藏布局。

朱健康家园在安徽乡村，是粮食的主产区。少年时代，朱健康的抱负很简略：考上大学，吃上商品粮，不给家里添担负。"爸爸妈妈现在干不动农活了。他们会常常问我，搞科研几十年下来，终究做了些什么？我说发了多少文章，他们也听不大懂，我就一向觉得自己没做出啥东西来。"朱健康说，"把基因修正技能做好，让我的爸爸妈妈快乐，让广阔的农人获益，是我最大的希望。"

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