平潭森林公园路正进行全面改造 完工后是这样的

截止到2011年,全国共有39所高校入围985工程。

多莉羊的诞生标志着克隆哺乳动物技术首次取得成功,引发公众对于生命科学前所未有的关注,也催生了更多种类的克隆动物的诞生。通俗地说,他借助于体细胞核移植的方法大量复制了某一只爪蟾。

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当时还从来没有哪个科学问题,引发过如此激烈的社会讨论。来源:universe-review.ca多莉羊1996年7月5日出生,2003年2月14日因饱受疾病之苦,研究者对其处以安乐死。从这点来说,多莉怕是已经比克隆技术本身更深刻地影响了人类社会。2004年,距离多莉的出生还不到十年,韩国兽医学家黄禹锡率先宣布自己成功地用克隆技术制取了人类的胚胎干细胞。伊恩·维尔穆特爵士和他创造的克隆羊多莉。

如今,每天依然有无数只像多莉一样的克隆羊、克隆牛、克隆猪问世。克隆技术起于科研,兴于畜牧,终致盛于天下,万丈高楼平地起却又倾颓于一旦,最终又回归到科研和畜牧当中,这也算是技术的天道轮回。虽然CRISPR技术比传统育种技术更精确,但也并非万无一失。

该公司还对一个马铃薯品系进行了基因编辑,防止马铃薯在冷藏时累积某些糖分子,以降低由于储藏导致的苦味。我们能够用我们生产的大豆,制造非转基因大豆油和大豆粉。卡罗尔碰巧是乔治蘑菇公司(Giorgi Mushroom)的董事长,他想知道新的基因编辑技术能否被用于蘑菇改良。这正是CRISPR技术被科学家追捧的原因——快捷、经济且简易。

长期以来,对于基因修饰的一个担忧就是,它可能会导致不可预知的可怕后果。杨亦农说:如果不考虑人力,这个项目大约只需不到1万美元。

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随着奥巴马政府开始全面修订整个基因修饰作物和食品的审查体系,对基因修饰生物的重新划定正在一步步展开,这不仅是在语言用词上,更是在哲学意义上的改变。其实此项研究的最大花费是在人力:杨亦农实验室的博士后沈香玲(Xiangling Shen)是利用业余时间完成这个项目的。佩齐亚是宾夕法尼亚州立大学里另一位研究蘑菇的教授,他的大部分时间都是在校园边缘那座低矮的实验楼里度过的,这里是美国唯一一个蘑菇研究学术中心。意识到CRISPR技术巨大价值的人并非只有他一个。

沃伊塔斯及同事高彩霞就指出,其实植物中含有很多抗营养物质(antinutritional,对营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响以及使人和动物产生不良生理反应的物质,统称为抗营养物质):如植物用于自我保护但对人体有害的物质或彻头彻尾的毒素,这些都能通过基因编辑去除,从而提高粮食作物的营养和味道。抗褐变的蘑菇目前还暂时是验证性的实验项目。然后,这些有益突变可以通过杂交与其他品系的优良性状相结合。像沃伊塔斯和杨亦农这样的科学家则认为,所有形式的植物育种(可追溯到3 000年前新石器时代的人培育的小麦)都涉及基因修饰,而且传统的育种技术从生物学意义上来说并非是无害的。

只有资金雄厚的公司才有能力承担研发初期高昂的监管审查费用,直至今日,不管是孟山都培育的耐除草剂农作物,还是Calgene公司研发的、更便于运输存储的Flavr-Savr西红柿(这种西红柿更能耐受运输过程中的碰撞,但1998年,美国食品连锁超市拒绝销售转基因西红柿Flavr-Savr,美国农场从此停止转基因西红柿的种植),几乎所有通过基因改造产生的作物性状,都是用来为种植者或公司提高经济效益的。她说:抵制第一代GMO的公众,不可能仅仅因为我们只改变了少量的DNA,就接受第二代基因改造技术。

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相较之下,Calyxt公司培育的经过基因编辑的大豆和马铃薯,则需花费数月进行田间试验,这就是为什么该公司在去年冬天(2014-2015)跑到阿根廷去申请获得大豆品系的种植许可。而利用基因编辑引入新的DNA,则应该接受相应的监管审查。

对于这个位点的剪切则由Cas9核酸内切酶来完成,这种酶最早是从酸奶的细菌中提取出来的,向导RNA分子则充当其载体。每个世代都可能发生自发性突变,而且每当育种者引入一个优良性状时,就会有数百万的碱基对发生转移。沃伊塔斯说:让野生品种具备各种优良性状,如改变果实大小或玉米穗数等,通常只需改变5~7个基因。由于这些基因修饰没有导入任何外源基因,美国农业部(USDA)下属的动植物卫生监察局(Animal and Plant Health Inspection Service,APHIS)去年决定,这些农作物无需接受像GMO那样严格的管制。该技术依据著名的沃森-克里克A-T、C-G碱基配对原理,利用一小段与标靶DNA序列互补的核酸(guide RNA,即向导RNA)来锁定突变位置。去年秋天一个有雾的清晨,在与蘑菇相关的继续教育讲座上,一位名叫杨亦农(Yinong Yang)的生物学家走上讲台,向大家宣布他已找到了有望解决蘑菇变褐问题的方法。

杨亦农的蘑菇命运又将如何?在他的讲座结束时,种植蘑菇的种植者们除了礼节性的鼓掌之外,对于这个新技术并没有明显的反应和表态。直到2013年,杨亦农才开始研究蘑菇,但你可以说他之前的研究都在为此奠定基础。

虽然不及在其他领域的曝光率,CRISPR所引起的技术革命也对农业界产生了深刻影响。粮食市场对基因编辑作物开放的日子也许已经不遥远了。

如果种植者不确信抗褐变蘑菇的价值,或是害怕消费者会抗拒,那么这些经过基因编辑、具有优良性状的蘑菇可能永无面世之日。去年10月,Calyxt公司第一次收获了他们在北美洲种植的基因编辑作物。

对蘑菇进行基因编辑就是这样的原理。截至2015年秋,利用CRISPR技术对植物进行基因编辑的科学论文已发表了约50篇,而且有初步迹象显示,美国农业部认为并非所有经过基因编辑的农作物都需要像传统转基因作物(GMO)一样,接受严格的监管。我们的基因编辑蘑菇的故事在2013年10月出现了关键转折,一位名叫戴维•卡罗尔(David Carroll)的宾夕法尼亚州立大学校友敲开了杨亦农实验室的门。2008年,他迁至明尼苏达大学,并于2010年与艾奥瓦州立大学的前同事亚当•博格达诺夫(Adam Bogdanove)一起,为一种以TALENs(一种基因编辑技术)为基础的植物基因编辑系统申请了专利。

加利福尼亚大学戴维斯分校的一群农业政策专家最近观察到,在过去10年间称霸这一领域的跨国公司中,有一半都只在乎农作物对于杀虫剂和除草剂的抗性。蘑菇作为检验CRISPR技术在农业中应用的最佳物种,其另一个优点就是真菌的生长速度:蘑菇从菌丝体到成熟,仅需约5周时间,而且它们能整年在无窗的恒温环境(蘑菇房)中生长。

这点经费在农业生物技术领域,简直就是毛毛雨。虽然监管部门对基因编辑作物的态度还未完全明朗,但多家公司已开始争相种植基因编辑作物,以期这些农作物最终能够进入市场。

与其他的强大科技一样,CRISPR技术激发了一些农业梦想家对未来农业的幻想,一些近乎科幻的场景,已经开始出现在科学文献中。去年11月,瑞典的农业委员会裁定:某些用CRISPR技术诱发的植物突变,不符合欧盟对于GMO的定义。

在修复过程中,DNA序列中的部分碱基通常会被删除。双孢蘑菇是一种全能菌株,年产量超过41万吨的白蘑菇(white button)、小褐菇(cremini)和大褐菇(portobello)都属于这个菌种。在宾夕法尼亚州,蘑菇的平均日产量近500吨,雄霸美国12亿美元的蘑菇市场。修复丧失的基因有可能增强这些作物的抗病能力。

他说:要积累足量(可供20万公倾农田种植)的种子还需要一段时间,但我们正在尽力加快这个进程。杂交育种需要花费很长的时间(通常5~10年),但至少是自然的。

去年10月,杨亦农为美国农业部动植物卫生监察局的官员做了一个关于蘑菇研究的非正式介绍。根据最近对水稻植株的遗传学研究发现,一些生物学家猜测,在水稻的驯化过程中,育种者在引入明显的优良性状的同时,也在无意中引入了潜伏的不良突变。

到目前为止,至少美国的监管机构对某些基因编辑作物与转基因GMO作物是区别对待的。这些转基因作物[例如孟山都公司(Monsanto)生产的、对除草剂具有抗性的转基因玉米和大豆]让GMO的批评者特别愤怒,并导致公众对转基因技术的不信任。

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