今年第5位实现顶刊Cell帽子戏法的学者，高彩霞带来最新重磅成果

高彩霞又发Cell了。8月4日，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞带领团队发表最新研究成果，该研究报道了用于在千碱基至兆碱基尺度上实现高效精准基因组工程的迭代重组酶技术。基因组编辑技术在高等生物中实现精准、大规模的DNA操作时面临诸多挑战，包括效率低下、编辑规模和类型受限，以及重组位点等不必要序列（“疤痕”）的残留。该研究提出了可编程染色体工程系统（Programmable Chromosome Engineering, PCE）及其迭代版本RePCE，它们能够在植物和人类细胞中实现无痕的千碱基至兆碱基级DNA操作。通过高通量工程改造，研究获得了逆转效率降低10倍的Lox位点，并应用人工智能辅助的重组酶工程方法（AiCErec）生成了重组效率比野生型高3.5倍的Cre变体。结合基于Re-pegRNA的无疤痕策略，进一步提升了编辑精度，可在染色体水平上实现无疤痕的插入、缺失、替换、倒位和易位等操作。

总之，该研究在高彩霞今年7月Cell成果的基础上，开发了新型可编程染色体水平的大片段DNA精准操纵技术，实现了从千碱基到兆碱基级别精准无痕的DNA编辑，其目前已实现在水稻中实现赋予除草剂抗性的315千碱基倒位、无疤痕染色体融合，以及在人类疾病相关位点实现12兆碱基倒位。这些进展显著拓展了基因组编辑技术在分子育种、治疗性开发和合成生物学等领域的应用范围，为领域内的重大突破。

本文第一完成单位为中国科学院遗传与发育生物学研究所，唯一通讯作者为高彩霞。这也是高彩霞以通讯作者身份一个月内发表的第2篇，2025年以来发表的第3篇Cell文章，实现了Cell的“帽子戏法”。今年2月13日和7月7日，高彩霞分别作为共同通讯作者和唯一通讯作者报道了基于植物进化的辅酶Q10性状设计和整合结构与进化约束的逆折叠模型助力蛋白质进化研究推进。此外，7月23日，高彩霞还作为最后通讯作者在Nature正刊发表了关于生物技术与人工智能创新融合助力作物改良的综述文章（ review articles ）；7月初，她当选为了今年欧洲分子生物学组织（ EMBO）的新增外籍会士，她也是今年唯一一位中国籍的当选者，内地机构的第14位当选科学家。

随着高彩霞Cell的三连发，她也成为了今年国内第5位实现Cell帽子戏法的学者，前四位分别是我们此前报道过的武汉大学的严欢、山东大学的孙金鹏和中国科学院动物研究所的刘光慧、曲静。近些年来，中国学者在Cell、Nature和Science三本顶刊上的发文量增长迅速；其中尤其是在Cell上，现在基本就是中、美两国学者的“二人转”为主，占据了该期刊的大多数文章；这也是CNS三大刊中，中国和美国发文量差距最小的一本，中国发文量占到了美国的约六成。相信随着国内CNS顶刊的进一步增加，国内学者在同一年发表多篇CNS正刊的情况会越来越普遍。当然一项工作是否重要并不是由发表在哪本期刊上决定的，不是说发表在顶刊上的工作一定就比其他期刊的更好；只是从平均水平来说，顶级期刊的整体质量占优。另外还是需要看清的一个事实就是，国内学者目前的工作多数还是跟随式为主，开创性和奠基性的还很少；而且有一些颠覆性的工作可能正是由于其与传统认知有冲突，而得不到CNS的青睐，只能投到一些看起来“一般”的期刊上。