大家有没有思考过这个问题？科学家能不能像大夫为病人清除病灶一样，用“手术刀”“手术剪”来改造、编辑动植物的基因呢？

在西部（重庆）科学城，小科科找到了答案。科学城种质创制大科学中心的科学家们，为了保证这项技术的精准应用，还为其制定了“开关”，大大提高了III-A型CRISPR-Cas基因编辑技术在生物治疗、生物技术和农业等领域的安全性和实用性。

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研发原创技术，打破技术垄断

西部（重庆）科学城围绕推动成渝地区双城经济圈建设的目标任务，聚焦“2+6+X”先进制造业产业集聚提升培育行动方向，尤其在“生物医药 ”产业的赛道上，科学城已吸引了一批大平台和大项目的落地。一个个生物医药领域科创成果的诞生，也一次次让科学城频频出现在人们的视野之中。被纳入国家支撑服务育种创新的5大专业化平台之一的西部（重庆）科学城种质创制大科学中心（以下简称种质创制大科学中心），就是其中一个“策源地”。

近日，位于科学城的种质创制大科学中心作为第一署名单位，一次性拿到了与III-A型CRISPR-Cas系统介导基因编辑技术（以下简称基因编辑技术）相关的三项国家发明专利。【专利号：ZL202110241231.1；ZL202110241224.1; ZL202110240048.X】。这意味着，中国在CRISPR-Cas系统III-A型中，有了原创的基因编辑技术，打破了欧美等国11年来的技术垄断。

值得注意的是，这一技术在动植物中均可得以应用，不仅为中国千万农民节约了成本、减轻了负担，更让我国科研人员在种质创制时有了更多可能性。如，在育种、分子诊断、疾病治疗等领域都可应用该技术。换句话说，有了这项技术后，科研人员不但能够改变作物形状，让动植物更加适应我国环境，还能“让它们少得病，甚至不得病”！

“这项技术，已经在我们‘致病性病原感染广谱防御实验’中完成了应用，实验效果还是很不错的，接下来逐渐进行扩大家蚕抗性种质创制应用规模。”种质创制大科学中心夏庆友教授领衔的家蚕创制团队研究骨干、西南大学博士生导师林平研究员表示。

“聪明的”gRNA＆技术“开关”

怎么才能更好地理解这项技术呢？可以简单理解为，科研人员在已构建出的基因片段里加入靶向基因组序列，在一定条件下可为基因做“向导”的gRNA，就开始发挥“手术刀”“手术剪”的作用——经过设计的新gRNA就可以敲除或增加人们所期望的基因组，完成基因编辑，从而达到人们改变动植物某一性状的目标。

“比如，敲除了某个可能致病的基因后，这个样本的后代就不会再因这个致病基因而罹患同样的疾病”。林平继续说，“为了进一步提高基因编辑的效率和应用范围，合理控制CRISPR-Cas的编辑活性，降低脱靶效应，我们还给这个技术配备了‘开关’”。

林平教授所说的“开关”，就是他带领相关科研人员与中国人民解放军陆军特色医学中心合作，筛选出的效应子AcrIIIA1和AcrIIIA2。

这个“开关”不仅提高靶向编辑的精准性，更提高了III-A型CRISPR-Cas系统介导基因编辑技术在生物治疗、生物技术和农业育种等领域的安全性和实用性。

基因编辑技术的发展，是打好种业翻身仗、带动种业科技创新发展的新引擎，有助于我国构建更加精准高效的生物育种技术体系，提升国家种业资源竞争力。

科学城的种质创制大科学中心所做的就是——解读生物的本质，并通过对某一物种进行基因组测序，再分析、研究，找出跟物种各个性状相关的关键基因，进行规模化筛选与鉴定，通过基因编辑技术培育革命性新品种。同时，所创制出的材料也可为基础研究提供新契机，具有重要科学价值。

在这座高效运转的种质创制“工厂”，自投入运行以来，总是不断传出新的科研进展。目前，种质创制大科学中心二期正在进行最后的装修阶段，接下来将立足全市产业实际，陆续引入柑橘、水稻、油菜等物种，通过开展规模化、智能化的种质创制，获得更多新型素材，为助力重庆现代山地特色高效农业发展，贡献科学城力量。

（文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/dktd3nvZvRGt0wPysaZdbw）