Springer Nature 專訪：中國基因編輯專家高彩霞

近期，中國基因編輯專家高彩霞老師接受了Springer Nature專訪，就基因組編輯這一富有挑戰性的領域展開了討論。作為有著豐富經驗的期刊編委和專著作者，就論文投稿和寫作方面，高老師給年輕研究者提出了積極地指導建議。

Illustration by Paddy Mills

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對於入選此次 DNA Day 的關鍵領袖，您有什麼感想？

作為意見領袖中唯一一名中國學者，我覺得非常榮幸，也要感謝大家對我信任、支持和鼓勵。我也非常願意與各位同道，尤其是青年學者們分享我的經驗，共同探索基因組編輯這一富有挑戰性的領域。

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您認為與模式動物相比，在植物中做基因編輯的優勢和難點是什麼？

優勢就是是在植物中做基因編輯不太涉及倫理問題，相對容易。第二點優勢是在植物研究中，不是那麼特別關注「脫靶」。植物研究的一大特點，尤其是和疾病治療相關研究相比，最終使用的是後代材料，基本不會用當代材料進行表型研究。使用後代材料意味著，即使當代有脫靶，後代分離中可以把脫靶位點分離出去，因為後代數量充足，所以一定能找到沒有脫靶的材料，從這個角度講，「脫靶」並不是那麼重要，有時候甚至要有研究需要利用「脫靶」這一特點獲得更多的突變體。

劣勢就是和人類細胞研究相比，植物研究沒有那麼多可利用細胞系，同源重組效率高的細胞系就更少了。因此在植物中同源重組的效率比動物研究低很多，儘管動物研究中也不高。另外能將CRISPR傳遞到各種植物細胞里還是有很大挑戰的，當然這在動物研究中也存在。核酸酶的傳遞還是植物和動物研究中的一個瓶頸，是需要大家努力攻克的內容。

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在植物，尤其是作物中進行基因編輯，作為一線的專家，您能就生物安全性說幾句嗎？

我覺得絕大部分植物基因組編輯的產品是安全的。當科學家或者育種家把CRISPR作為一種新的育種工具對植物進行基因編輯時，多數情況下是模擬了一些天然突變體，舉個例子，東北大米稻花香，它就是有一個基因發生了天然突變，於是產生了香味。我們現在可以在其他水稻品種里模擬這個天然突變，把相同的基因定點敲除，而且完全不留下任何外源基因在這個水稻基因組裡，和天然突變體情況一樣。整個基因組測序結果顯示整個基因組只有這個特定基因的一個鹼基發生了缺失。

再比方說白粉病。30年多前做大麥的育種家發現一個抗白粉病的大麥材料，於是通過傳統育種方法將這個抗病性導入到了大麥品種中，30多年過去了這些大麥品種仍然抗白粉病。後來科學家發現這個大麥突變體實際是MLO基因被敲除的突變體。問題來了，小麥為什麼沒有抗白粉病的天然突變體呢？這是因為小麥MLO基因有3個拷貝，通過天然突變方式同時敲除這三個基因概率太低，幾乎不可能發生。如果天然突變其中一個拷貝，小麥仍然是不抗病。那在有了CRISPR和其他基因組編輯的技術後，完全可以人為地、靶向地敲除這個基因的3個拷貝，於是就能獲得抗白粉病的小麥。

稻花香水稻和抗白粉病的大麥使用了這麼多年都很安全，通過基因組編輯技術創製的有香味的水稻和抗白粉病的小麥又有什麼不安全的呢？所以我覺得按照這個思路創製的基因組編輯產品是安全的。

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您的研究成果在 Springer Nature 旗下各大有影響力的期刊中發表，同時作為Genome Biology期刊的編委，在學術期刊建設方面能談談您的看法嗎？

在我個人看來，編輯是期刊的靈魂，協調著整個期刊的運營，因此高素質的編輯對期刊未來的上升至關重要。另外審稿人是對期刊非常重要的群體。優質審稿人與期刊質量之間存在一個良性循環。當期刊質量達到一定程度時，邀請審稿人就比較容易，有些雜誌之所以覺得審稿人難找，說到底還是雜誌自身的實力不夠。

我個人覺得發文時間越快越好，快是所有作者最期待了。當然，審稿是非常重要的一個環節，需要很慎重。編輯需要和審稿人有諸多溝通，兩者之間也存在一個平衡。編輯非常尊重審稿人的意見，畢竟編輯要負責多個領域，屬於通才，這也意味著面對某一特定領域，尤其是非常細分領域的論文，對其的質量判斷編輯需要專業審稿人的意見。這兩個方面我認為Genome Biology總體上還是做得非常不錯的，至少在基因組編輯領域是這樣的。

此外，我覺得編輯和投稿人之間的充分溝通對於期刊的發展也非常重要。投稿人有意見和建議能夠及時反饋給編輯，編輯根據情況決定是否聽取和採納。我所接觸的很多編輯在這方面都做得挺好，這樣有利於大家之間的溝通，也會獲得投稿人的尊重。我希望在接下去的時間裡Genome Biology能夠在保持現有質量的情況下獲取更大的上升空間。

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作為最早一批的開放獲取系列期刊的編委，有著多年的學術論文審稿經驗，對於年輕的研究者在論文投稿和寫作方面，有什麼建議?

基因組編輯領域的競爭比較激烈，因此發文速度也比較重要。因此如果有一個很好的想法，應當儘快付諸行動。除了速度，深度也是我們應當重點關注的方面。基因組編輯領域中很多研究的發現都是顛覆性的，技術發展速度也非常快，這一特點就將我們置於進退兩難的處境中。如果不追求速度，那根本沒有機會，但是如果追求速度，勢必要犧牲本可以做得更好更深的內容。我覺得這是技術發展前期不可避免的的矛盾。

至於應對措施，應該具體課題具體分析。如果研究本身比較簡單，例如在植物或動物中驗證某一體系，速度可能更重要；但是如果是更深入或者創新性更高的課題，我們就更應當關注深度而不是速度。我覺得好的工作評價標準是，真正會在領域內引起反響的工作，或者說別人一旦用到這個技術就會想到你的工作。做技術開發的人，都希望別人能使用你的技術，甚至比你使用得更好，這才說明你的技術具有價值。研發出來的技術需要反饋，是否能重複、可以怎樣利用、整個領域是否廣泛使用等等，而且反饋周期很短，半年一年之內就可以看到技術的價值，我覺得這也是技術研究的挑戰所在。

說明：本文經BMC中國授權BioArt轉載！

高彩霞

中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室研究員，博士生導師 。

1991年甘肅農業大學學士。1994年甘肅農業大學碩士。1997年中國農業大學博士。1997-1998年丹麥DLF-Trifolium公司科研部博士後。1998-2009年丹麥DLF-Trifolium公司科研部Research Scientist，課題組長。2010年入選中國科學院「傑出技術人才」；2016年6月，高彩霞當選第五屆農業轉基因生物安全委員會委員。

主要研究領域：農作物基因組定向編輯技術體系的研究與應用、農作物遺傳轉化技術體系的建立與應用，以及小麥重要功能基因的分子生物學研究。

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