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#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

《三瓶可乐的美食榜单(一个人的“黑布林”)第三季》(上)
可乐是我最喜欢的饮料,严格定义的话,是冰至透心凉的可口可乐,原味为上,无糖请走开,绝不允许百事的出现(唉,凡事都有例外,偶尔也行吧)。
评价一家餐厅某道菜的好坏,完全可以用可乐作为标准。精彩绝伦的,当痛饮三大瓶;出奇制胜的,当豪饮三大瓶(呛出眼泪那种);天下美味的,当笑饮三大瓶。
当然也有不怎么样的,当苦饮三大瓶。
但苦自己尝,笑与大家分享,这就是三瓶可乐的美食榜单,又称一个人的“黑布林”。
满二十道菜为一季,排名按时间顺序。以下是第三季(上):

1. 牛舌三切 @ “大无烧肉”
我已过了大口吃肉的年纪,大碗喝酒也不行,大杯喝可乐倒还在行,所以对什么烤肉专门店敬而远之,但这家“大无烧肉”可算例外之一。
牛肉出色,说明在食材上下了功夫,其中最出彩的当属牛舌三切。
其一为幻切牛舌,一条牛舌只能切出一份,是用类似蓑衣黄瓜的刀法将牛舌的中段至尾端切成长条弹簧状。前半部分较肥,后半部分较脆,烤起来火候和时间都不同,服务生已有充足经验。
其二为梦切牛舌,切得很厚再剞荔枝花刀,有点像川菜中宫保腰块的技法,口感也接近,外脆内嫩,肉汁迸发。
其三为角切牛舌,即滚刀块的厚切,啖啖是肉。
此菜当笑饮可乐三大瓶!一种切法饮一瓶!

2. 大乌参毛血旺 @ “黔香阁”
牢牢坐稳上海贵州菜餐厅头把金交椅的“黔香阁”,把升级版的“黔香阁•云”开到了陆家嘴。
苦苦思索孜孜以求能将高级食材与贵州烹饪法水乳交融的“黔香阁”厨师团队,在遍试鲍参翅肚和种种海鲜后,终于找到了大乌参和毛血旺的最佳答案。
袁枚说,“海参无味之物,沙多气腥,最难讨好,然天性浓重,断不可以清汤煨也”。从烹饪原理和食材特性来说,海参其实跟魔芋没什么区别,但是,魔芋毛血旺谁会去碰呢?哈哈!
此菜当痛饮可乐三大瓶!

3. 天花板猪油渣 @ “黔香阁”
其实不太喜欢看到现在写食评大家喜欢用的“天花板”一词。某某料理的天花板,就代表最高层次吗?不,天花板是层高决定的,别墅的层高和动迁房的层高一样吗?就算是酒店的天花板,也分五星级和如家嘛。
但是,“黔香阁”的猪油渣自封天花板,令我这个猪油帮主心服口服。
炸猪油渣没什么花头,所仰仗者,一是用贵州本地土猪的五花腩,二是和大方豆豉同炒,所谓肥炒豆,吃个够!
大方豆豉,《贵州通志·风土志》载:“豆豉各州县产,以大定(大方)为最佳。”
此菜当豪饮可乐三大瓶!

4. 遵义豆花面 @ “黔香阁”
“黔香阁”的一大优点在于,不用出上海,即能尝到几乎全部的贵州小吃。
遵义豆花面是新推出的品种,和羊肉粉并称遵义双绝。小宽面煮熟,盖以酸汤点卤的豆花,淋以豆浆,另附蘸水一碗,内容有:油辣椒、葱蒜、臊子、花生等等,可惜少了一点贵州人奉为天物别处不太适应的折耳根。
吃法是将面和豆花盛入蘸水碗中,拌匀而食,豆浆则加入蜂蜜,以甜减辣。
此面当笑饮可乐三大瓶!

5. 腾冲慢炖土锅子 @ “泓0871”
0871是云南昆明的区号,相信很多人跟我一样无知。
高端餐厅开新店的速度如雨后春笋,老实说,审美疲劳,很难引起兴趣。但是“泓0871”的开业,一定是2021年我最期待的。
无它,只是因为云南菜在上海实在势孤。“一坐一忘”确实不错,不过定位不同,“泓0871”的出现,填补了宴请领域的空白。
腾冲慢炖土锅子像极了上海的全家福,订制的传统炭炉,滚着蛋饺、肉丸、白菜、肉皮、酥肉等等,当然少不了云南特有的腊排骨。朋友一见这道菜,即刻订下了年夜饭。
此菜当笑饮可乐三大瓶!

6. 松针焗烤小刀鸭 @ “泓0871”
小刀鸭者,形容此鸭天生身形娇小,长不过刀,并非什么十几天的小乳鸭,因而肉味极正。
垫了松针烤出来,我常说要把烤鸭做得好和做得难吃一样困难,但“泓0871”无疑成功了。
有多好吃呢?同席的有川菜大师邓华东师傅,赞不绝口筷不停,差不多干掉半只,我吃了四块,甘拜下风。
此菜当豪饮可乐三大瓶!

7. 酱肉破酥包 @ “泓0871”
“泓0871”的首店在北京,我近三十年未进京,怎么会对他家这么有信心呢?
原来今年“携程美食林”的发布会晚宴上,“泓0871”的刘新师傅贡献了最后的点心酱肉破酥包,一试惊为天人,留下深刻印象。
破酥包的名气不如过桥米线,却也是云南的代表食物之一。但凡点心有个“酥”字,即代表要用猪油和面,才能产生一层又一层的酥皮。
传统只是蒸,刘新师傅的创新之举在于先蒸后烤,其进步之处有三:一是颜色更诱人,二是表皮发生美拉德效应,香气更盛,三是在酥上加了一点脆,口感发生变化。
此包当痛饮可乐三大瓶!

8. 板鸭蒸毛臭豆腐 @ “泓0871”
2021年的新店,能让我吃完迫不及待翌日又去的,舍“泓”其谁?
一人一盅的小汽锅,可不是什么汽锅鸡。揭盅,原来是天下第一的蒸毛臭豆腐。
用的是昆明本地臭豆腐,单是臭还不过瘾,要等之发酵再发酵,直至长出一层毛来,臭味之上,又多了一重芝士味。
但是奇怪的很,这种双重夹击的重口味入口柔和,一点也不霸道,真的像是高级芝士了。
豆腐上铺了大量辣椒,却不甚刺激,用勺一舀,呈拉丝状,哈哈!连样子都像高级芝士了。
再挖下去,有一粒一粒的肉丁,以为是宣威火腿,实则是腊板鸭,提供整道菜的咸味。
试了一口,即忍不住叫饭,有道是:人间至味非清欢,而是蒸毛臭豆腐。
此菜与“南兴园”的麻婆豆腐并列上海豆腐界双雄至尊,当豪饮可乐三大瓶!

9. 糖醋黄鱼焙面 @ “掌柜”
当今,“闽东壹鱼”的生态养殖大黄鱼,经过老板陈黄鱼兄的孜孜努力,已和某某西班牙火腿及某某鱼子酱并驾齐驱,成为霸占高端餐饮食材市场的三大食材之一。
很不幸地,正因为它们出现的频率如此之高,以至于尽管相较火腿和鱼子酱,大黄鱼的吃法无疑更加富于变化,但陈黄鱼的大黄鱼,仍和另外两大品牌并列,是我最不想碰的食材前三位。
不是说食材有问题,还是审美疲劳的原因,尽管各路名厨已试遍了蒸煮煎炸。
但凡事都有例外,“掌柜”的糖醋黄鱼焙面就是例外。
首先,在高级餐厅见怪不怪的“闽东壹鱼”,出现在一家平价餐厅,本身即是一件稀奇的事情。再者,河南菜的代表作鲤鱼焙面摇身一变(主要上海人吃不惯鲤鱼),以黄鱼身登场,独沽沪上,又是一件善事。
最关键的是,这道菜经过沈宏非老师一而再,再而三的点拨和试味,前后经历近十次迭代,方成今日我餐桌上之黄鱼焙面。
鱼炸得通透,汁调得也通透,色如琥珀,亮如琉璃,甜度和酸度大胆又柔和,更兼焙面如龙须,堪称至味。
焙面犹如被面,“一被子”的陈黄鱼,被我吃了大半条。
此菜当痛饮可乐三大瓶!

10. 妈妈的姜酒鸡汤粉 @ “佳记啫粉”
“惠食佳”旗下的“佳记啫粉”低调开业,我也低调地探之。
老实说,当今除了白粉,市面上什么半成品粉买不到?但像“佳记”这样坚持自制广州河粉的,百里无一。因此菜单上虽另有云南米线和桂林米粉的选择,毫无疑问首选河粉。
姜酒鸡汤粉者,出自客家人坐月子专用的姜酒鸡汤,取老姜炒香,下鸡块和客家米酒再炒,又下浓鸡汤滚之,实为暖宫暖身之佳品。
全名叫“妈妈的姜酒鸡汤粉”,意思是说饮一口汤,即会爆出“妈妈的”一类的粗口赞叹。
此粉当笑饮可乐三大瓶! https://t.cn/RVJk9aF


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