#科学# 从“1”开始 实现“0”的突破
——大规模斑马鱼定向突变体库建成记

斑马鱼,因全身布满多条深蓝色条纹似斑马而得名。这种不起眼的生物,却是撬动许多学科发展的基础——其基因和人类基因相似度达87%,因此被应用在生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中,与线虫、果蝇、小鼠一样,是常用的模式生物。

从2013年开始,在中国科学院院士朱作言、孟安明的号召下,国内30多家实验室先后加入“斑马鱼1号染色体全基因敲除联盟”(ZAKOC)。经过6年协作攻关,科学家针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除,成功敲除了其中1029个基因,实现了中国斑马鱼资源库“从0到1”的突破,也为相关学科开展研究奠定了基础。

在国家“十三五”科技创新成就展上,由中科院水生生物研究所(以下简称水生所)牵头完成的这一成果——“建成自主知识产权的大规模斑马鱼定向突变体库”入选基础研究展区,出现在生物科技相关成果的第一展板上。

做基础研究的基础

与小白鼠相比,斑马鱼繁殖力强、发育迅速、胚胎透明、体外受精、体外发育等生物学特征,更加便于科学研究。但在2012年前,国内对斑马鱼的研究却非常“小众”,只有少数实验室在开展相关研究。

而在同一时期,美国、欧洲都建成了斑马鱼资源中心,澳大利亚等地区也建有斑马鱼库。此前,欧美国家发起过几次“从表型到基因型”的正向遗传学突变体库构建和筛选计划,但这些突变体全部保藏在国外,中国科研人员很难获取,加之知识产权等原因,转化研究更加受限。

“没有斑马鱼研究作为基础,许多学科基础研究很难开展。”水生所研究员孙永华介绍,开展斑马鱼研究是许多“基础研究工作的基础”。因此,建立自己的斑马鱼资源库和自主知识产权的斑马鱼突变体库尤为迫切。

国家层面也意识到斑马鱼研究的重要性,2012年10月,国家斑马鱼资源中心在水生所成立,主要任务就是为国内收集、创制、整理、保藏和分享斑马鱼研究资源。

然而设立中心只是第一步,如何大规模创制和收集斑马鱼品系资源才是迫切需要解决的问题。几个月后,新一代基因编辑技术CRISPR/Cas9系统问世,让中国斑马鱼研究人员看到了曙光。

“那时,‘基因剪刀技术’刚被证实有效,大家敏锐地意识到这个技术能够非常高效地定制我们所需要的斑马鱼品系。”孙永华回忆道。

2013年2月,CRISPR/Cas9技术被成功应用于斑马鱼。在朱作言、孟安明的召集下,水生所、清华大学、中科院动物研究所、北京大学等24家机构的30多名学者迅速集结,组成了ZAKOC,开启了“从基因型到表型”的斑马鱼大规模反向遗传学筛选研究。

打造斑马鱼研究“国家队”

“当时大家已经意识到,斑马鱼是一种很重要的实验材料。只有中国积累起足够的实力,才能去谈国际合作问题。只跟在别人后面做,必定要受制于人。”北京大学生命科学学院教授张博是该联盟的发起人之一。她表示,尽管有很多不确定性,但意识到其中的战略意义,国内斑马鱼学界的力量很快以水生所为中心集结起来。

“大家一致认为要从斑马鱼的1号染色体开始敲。”孙永华表示,斑马鱼有25条染色体,其中1号染色体有1300多条基因,基因数量是25条染色体的平均数,作为样本非常合适。

虽然大家的热情高涨,但现实“捉襟见肘”。

一方面,作为重要的模式动物,斑马鱼的基因敲除技术在当时仍不成熟,极大限制了其基因功能研究。

“最大的挑战在于没有前人做过,这是‘基因剪刀技术’出现后,首次在脊椎动物身上大规模应用,谁也不知道会发生什么,只能见招拆招。”水生所高级工程师潘鲁湲2014年加入项目,在她看来,正是大家毫无保留的互相帮助,才能“逢山开路,遇水架桥”。

据介绍,先后有30多家实验室参与项目,实验室间的完成度也难免会有差异。“遇到困难,大家首先想的总是怎么配合解决问题。”孙永华表示,经常是某一家遇到瓶颈“敲不动”了,其他实验室就主动领回来接着“敲”。

每隔一段时间,所有参与计划的科研人员还会相互邀约,举行项目协调会,了解彼此进展,及时调整研究方案和策略。“具有协作精神是这支队伍最大的特点。院士作为领衔科学家把控方向,各实验室开展工作就能劲往一处使。”孙永华说。

另一方面,作为一个自发的科研联合攻关团队,这项工作并没有专项经费支持。鱼要吃饭,人要吃饭,实验室也要运转,都是最现实的问题。绝大部分时间里,能采取的方法只有一种:省吃俭用,自筹经费。

“支撑大家坚持下去的,是作为中国科学家的责任感。”张博坦言,仅她所在的实验室,前后就有二三十人参与到这项工作中。大部分人都是幕后英雄,尤其是研究生们。“通过参与这项研究,更多的青年科研人员掌握了最前沿的技术,成为我们的生力军。”

回顾这几年的工作,孙永华表示,科学探索本就充满不确定性,但通过这项研究计划,凝聚、锻炼了一支科研队伍,“这是我们最大的收获”。

发挥好建制化优势

经过6年多的研究、前后四五百人的付出,中国科学家利用CRISPR/Cas9技术,针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除,成功敲除了其中1029个基因,获得针对636个基因的1039个可传代的突变型,首次实现了脊椎动物整条染色体的系统性基因敲除。

所有突变品系和遗传信息全部通过国家水生生物种质资源库——国家斑马鱼资源中心对学术界公开。不仅引领了国际斑马鱼表型组研究,而且建成了我国首个大规模斑马鱼定向突变体库。中国的国家斑马鱼资源中心也成为公认的国际三大斑马鱼资源库之一。

张博表示,回顾过去几年的付出,一切都是值得的。伴随着这一计划,中国的斑马鱼学界不但完成了“从0到1”的突破,更搭建起一个平台,吸引众多海外青年学者回国建设实验室。据统计,2020年,我国的斑马鱼研究产出的全球占比已超过29%,成为全球产出体量第一的国家。

“协作是项目成功的重要原因,几十家实验室共同协作完成这样一项工作,在国内外都是不多见的。”对于潘鲁湲和她的同事们来说,最直观的工作体验是从北京到广州、从上海到成都,把分散在全国的斑马鱼品系收集起来,然后整理归类。

而作为牵头单位,水生所也通过这一计划,建立起了斑马鱼品系保藏体系,并整合出一套工作流程。“斑马鱼1号染色体敲除计划是一个开始,帮我们理清了收集、验证、保藏等流程,为后续开展更大规模的斑马鱼反向遗传学筛选计划奠定基础。”孙永华说。

“这项自发性协作研究,以斑马鱼1号染色体全基因敲除计划为源头,团结和凝聚了中国以斑马鱼作为模式动物开展研究的群体,进一步促进了以斑马鱼为对象在发育、代谢、毒理等方面的基础研究,以及其在生物技术创新、药物研发、水产育种、水环境效应评价等领域的应用研究;以该团队为核心,承担了国家重点研发计划中‘斑马鱼发育与代谢突变体库的系统创制’项目,并在相关产业应用中展现出良好的潜质。”水生所所长殷战表示。

正如中国的斑马鱼领域的科研工作一样,如今中国的科研逐渐由并跑迈向领跑阶段,更需要能动性地发挥出建制化、大团队协同作战优势,聚焦基础领域,开展全链条、跨部门协同攻关,为实现高水平科技自立自强提供有力保障。
来源:中国科学报

楞严咒第404句“毗地夜”

智容法师:你看这句咒语“毗地夜”,解决一切的疟疾之灾,就是一切的流行病啊,传染病啊,发烧感冒的病啊,都帮你解决。“毗地夜”呢,也是指【菩提】,也是指【佛】。

你看颂里面说:“一念觉悟初发心,万缘放下始现真,十地圆成菩萨行,百千三昧火中金。”

其实你学这一部书特别好,你看这里面的偈子,宣化上人上讲的,每一句偶子,你仔细体悟一下,都是妙到极处了。这个地方说的,你看,“万缘放下始现真”,哪一个缘你都要放下,善缘、恶缘,全部要放下才出现的是真的东西,否则都是假的。

所以这句咒语,是十方诸佛来加被,用他们的清净光、慈悲光,来帮助一切众生息灭疟疾之灾,疟疾就是一天发热,一天发冷,热的时候非常热,冷的时候要盖被子啊,那么这个都是有这个疟疾鬼呀,在旁边散播这个病毒。很多传染病,都是我们看不见的妖魔鬼怪在空气当中散播,这个毒虫完了之后,大家感染。

所以我们人人念这句咒语。不仅仅息灭外边的一切病毒、病灾、病难,同时也把我们心里面的一切念头都扫干净了,加被我们万缘放下,万念归一,所以你们也可以参一参,万善归一,一归何处?万念归一,一归何处?所以这句我就不讲了。

《认知驱动》
美好共读第2天:2021.12.14
文:徐克峰

第二章 身份——一切从信念开始

第一节 层次:你在这个世界的哪一层

知识点:

NLP逻辑模型反愉的思维和觉知分为6个层次,自下而上分别是:环境、行为、能力、信念和价值观、自我意识、使命【认识自己】。

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在成长过程中,我们必然会遇到各种各样的问题,此时,对待这些问题的态度就很关键了【我们看待世界的眼光,决定了我们打开世界的方式,我们会成为什么样的自己】。

第一层:环境。处在这一层的是最低层的成长者,他们遇到问题后的第一反应不是从自己身上找原因,而是把原因归咎到外部环境中,总之凡事都是别人的错,自己没有错。这样的人情绪不稳定,往往是十足的抱怨者【消极的活着】。

第二层:行为。处于这一层的人能将目光投向内部,从自身寻找问题。他们不会太多抱怨环境,而是把注意力放在自身的行为上。这本没什么不好,只是当努力成为唯一标准后,人们就很容易忽略其他因素,只用努力的形式来欺骗自己,在这种状态下,努力反而为他们营造了麻木自己的舒适区【往往很自洽,常常错把手段当目的】。

第三层:能力。处在这一层的人开始动脑琢磨自身的能力了。他们能主动跳出努力这个舒适区,积极寻找方法,因为有了科学正确的方法,就能事半功倍。他们永远走在寻找最佳方法的路上,最终成了“道理都懂,就是不做”的那伙人【能跳出罪状子看问题,缺乏行动力,如同“愚公移山”的智叟】。

第四层:信念和价值观。终有一天他们会明白,再好的方法也代替不了努力:也一定有人会明白,比方法更重要的其实是选择。清楚“什么最重要”“什么更重要”,而这些问题的源头就是我们的信念和价值观【讲究效能:方向与速度】。一个人若能觉知到选择层,那他多少有点接近智慧了。在生活中,这类人一定愿意花更多时间去主动思考如何优化自己的选择,毕竟选择了错误的人和事,无异于浪费生命【多问“why”】。

第五层:自我意识。“自我意识”是更高阶、更主动的选择。所谓“自我意识”,就是从自己的身份定位开始思考问题,即“我是一个什么样的人,所以我应该去做什么样的事”。这样的人,可以说是真正的觉醒者了【知道应该做什么,知道能够做什么】。

第六层:使命。在身份追求之上,便是人类最高级别的生命追求。如果一个人开始考虑自己的使命,那他必然会把自己的价值建立在为众人服务的层面上。也就是说,人活着的最高意义就是创造、利他、积极地影响他人【得道的人,智慧的人,内修是定海神针:知止有定,有所为而有所不为】。

知识,让我们更好地感知世界

这个世界是有层次的。在NLP逻辑层次模型的帮助下,个体的成长便有了不同的呈现。

① 一层的人找环境问题,他们是抱怨者,喜欢说:“都是你们的错!”【外求】

② 二层的人找努力的问题,他们是行动派,喜欢说:“我还不够努力!”【内求手段】

③ 三层的人找方法问题,他们是战术家,喜欢说:“方法总比问题多!”【多知少行】

④ 四层的人找选择问题,他们是战略家,喜欢问:“什么东西最重要?”【知所先后】

⑤ 五层的人找身份问题,他们是觉醒者,喜欢问:“我要成为什么样的人?”【认识自己】

⑥ 六层的人找意义问题,他们是创造者,喜欢说:“人活着就是为了利他!”【觉知明道:你我本是一体】

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一旦我们清楚了全局框架,就可以成为“自由人”。在遇到问题时,我们就能主动放弃情绪化的抱怨,勤努力、找方法、做选择、建身份、明意义【对标导行】。

当我们能够从上至下总览全局,能够从高维度看问题时,低维度的问题自然就消失了,所以对个体来说,最重要的事情莫过于找到人生目标和意义,想清楚自己应该成为什么样的人【会当凌绝顶,一览众山小——不惑】。

现代社会,人人都在学知识,知识可以让我们更好地审视自己和感知世界。有了感知,我们便能更好地定位和应对【知识,打开自己,打开世界的金钥匙】。

阅读余下2000多字且带图文章请点击链接……
https://t.cn/A6xRL9O7


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