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为什么构建人类与自然生命共同体论文

来源:985免费论文网  | 时间:2024-11-21 22:05:01 |

为什么构建人类与自然生命共同体论文

共建人与自然生命共同体源于对人与自然关系的科学认识。生态兴则文明兴,生态衰则文明衰。习主席深刻指出:“我们要像保护眼睛一样保护自然和生态环境,推动形成人与自然和谐共生新格局。”

人与自然和谐共生的理念蕴含了中华传统文化的优秀基因,反映出人与自然之间共生、共存、共荣的辩证关系。

坚持这一理念,倡导绿色、低碳、循环、可持续的生产生活,将助力生态文明与工业文明、人的全面发展与世界可持续发展的有机结合,构建尊崇自然、绿色发展的生态体系,建设一个绿色低碳、清洁美丽的世界。

生命科学领域提起CRISPR-Cas9必然会联想到来自麻省理工学院(MIT)的华人学者张峰,因其在基因编辑领域的开创新工作,年纪轻轻就位列世界顶级大牛的“仙班”。CRISPR-Cas9基因编辑技术的问世,激发了全球应用基因编辑技术的潮流,从微生物到动物再到植物甚至到人类疾病治疗。

CRISPR-Cas9基因编辑技术因为操作简单,这比之前的TALEN和ZFN基因编辑系统简单的不是一点半点,TALEN费点心思还能勉强上手,ZFN则因为实在太费劲所以在学术领域都用的不多。但基因编辑系统均有一个共性缺点——脱靶效应。就是基因编辑的位置与预定的位置不太一样,因为基因组的序列中的重复序列或者是靶标的基因序列与同源基因或与其他基因组序列具有相似性的话,通过gRNA与靶位点的碱基互补配对识别就会出现一定的错配,若错配区正好有NGG的PAM序列,那么Cas9就会在PAM序列的上游几个bp区段将DNA剪断双链,而后细胞起动修复DNA修复机制时就会出现一定比例的出错从而导致被编辑的基因功能丧失。袁院士的“去镉水稻”就是通过CRISPR-Cas9基因编辑技术将水稻中吸收/转运隔的基因编辑失活,从而得到“去镉水稻”。但若,出现脱靶效应,那就有可能将不该编辑的基因编辑了从而导致其他消极的性状出现,但也有可能没啥影响,比如拖把位点就是一些简单重复序列区,或者压根不是编码基因的区段。

虽然个体差异有可能影响CRISPR基因编辑有效性,但是也只是有可能而已,而且目前的基因组测序那么发达(已经到第四代测序了),对接受基因治疗的人进行一下基因组测序就行。而后针对已有的序列选择特异性好的靶位点设计gRNA就行。

目前一些基因编辑植物已能使人们受益。科学家通过改善作物的安全性等在这一领域取得突破。索尔克研究所的研究人员正在以一种全局观来研究这项技术,他们希望编辑人类最常播种的作物的基因,以便将更多的二氧化碳储存在地下,作为应对气候变化的一种。在上周发表的一篇论文中,他们描述了他们的第一项重大突破。

来自加利福尼亚州索尔克研究所的科学家团队提出了Harnessing Plants Initiative计划,他们希望利用基因编辑技术,使植物能够帮助遏制全球变暖。玉米,大豆,水稻,小麦,棉花和油菜籽是科学家们研究植物生命分子奥秘的物种。正如团队成员Wolfgang Busch解释的那样,他们有充分的理由。“我们有兴趣实现对土壤中碳储存的最大影响,”分子生物学家和新研究的作者Busch告诉New Atlas。“对大气中的二氧化碳水平产生有意义的影响是一项巨大的挑战。农业是最大规模的人类活动之一,并且在广泛的范围内进行。这六种物种是最普遍的作物之一,在全球近8亿公顷的土地上种植。这意味着,如果在种植这些作物的土地中种植这些作物的碳封存增强品种,那么通过关注这六种作物可以实现的影响可能是巨大的。”Harnessing Plants Initiative计划的科学家们正在从三个不同但密切相关的角度来解决这个问题。他们的目标之一是增加植物中称为木栓质的物质的量,其自然发生并且在吸收碳方面做得很好。另一个目标是培育能够产生更多根的植物物种。另一个是让这些根更深入土壤。“大多数根干物质都是碳,”Busch告诉我们。“这种碳通常会被土壤微生物降解。随着土壤深度的增加,根系生长越深,其降解速度就越慢。随着土壤深度的增加,微生物活动减少。因此,深层土壤中的根源碳储存时间长于靠近地表的土壤。”追求更深的根使Busch和他的同事们得到一种名为生长素的植物激素,它在根系结构中起着重要作用。虽然科学家们对此了解很多,但其影响的确切机制却相对未知。通过将拟南芥植物剪成一半作为研究模型,该团队随后能够更清楚地了解如何调整某些基因产生不同的结果。“我们知道最重要的植物激素之一,生长素,参与塑造根系生长的,”Busch说道。“这包括根向下生长的趋势。因此,当我们扰乱生长素平衡时,我们寻找改变根系生长的基因及其变体。当它们没有向下生长时,我们发现的基因及其变体导致更快地纠正它们的生长。我们还发现它影响了土壤中的整个根系。”该团队描述了这一发现,他们可以改变一个基因来产生更深的根,“非常令人兴奋”,并且是实现其目标的第一步。这一突破以一种名为EXOCYST70A3的基因为中心,该基因似乎通过塑造生长素运输中关键蛋白的分布与植物根系的发育直接相关。“生物系统非常复杂,因此很难将植物的分子机制与环境响应联系起来,”该研究的第一作者Takehiko Ogura说道。“通过联系这种基因如何影响根系行为,我们揭示了植物如何通过生长素途径适应不断变化的环境的重要一步。”这个奇异的基因代表了Harnessing Plants Initiative旨在解决的一小部分难题,而在气候变化总体情况中则更小。但植物在封存二氧化碳和保持地球气候平衡方面一直发挥着巨大的作用,因此如果小规模的通用调整可以应用于大规模,它们肯定有可能带来变化。科学家们乐观地认为,这里学到的经验教训可以应用于其他地方。最后的结果是团队称之为索尔克理想植物,它将具有更深、更强大的根系统,可以将碳在地下存放更长时间。它说这些改良的根系也将使植物在气候变化时更顽强,并使土壤更丰富。由于他们研究中使用的模型与大多数植物物种之间的相似之处,团队认为它朝着正确的方向迈出了一小步但又重要的一步。“为了增加作物植物的生根深度,我们的目标是找到与我们在本研究中发现的具有相同功能的相似基因,”Busch说道。“这很有可能是因为我们研究中发现的基因或高度相似的基因发生在所有植物物种中,包括作物物种。我们还系统地寻找其他基因和基因变异,使根长得更深。”该研究已发表在《Cell》杂志上。


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