2022年4月25日 星期一，疏附县 13/26。

零

生物育种现在被高看了不止一眼。领导也好，专家也好，部门也好，政府也好，都看好它。也难怪，眼光都有，不是谁的独门秘笈，可问题不一定大家都清楚，风口也不是谁都可以上去的，不管不顾安全者除外。花大钱，碰运气，能够收几粒麦还不清楚，你敢吗？

只要是规律，就可以循。我们可以三番五次，也可以千遍万遍，下足了功夫，没有攻破不了的壁垒。选对了方法，找对了方向，这是关键，否则增加成本而无效益，看山跑断腿。祝贺那些幸运儿，他们靠了努力和运气，寻求到了。如果哪一天，世界的规律被人类掌握全了，还有好奇心吗？

有种预感，人类站在生命终极原理的门口，期待踹门的那一刻。真要是来临，潘多拉的盒子一旦打开，我们的世界将会是另一番景色，是好是坏有些摸不着。不过，现在我们面临的很多问题，可能迎刃而解。有限的力量，有限的开发创建，我们都在生命的路上，寂寞吗？

一

艾迪晶：专注基因编辑技术开发近10年，欲抢占生物育种行业制高点。

武汉艾迪晶生物科技有限公司是一家由院士领衔，专注于基因编辑育种的国家高新技术企业，成立于2019年，在此之前，团队在基因编辑工具开发、作物品种开发、性状改良等方面已经有了近10年的积累。

公司目前共有员工人数50人，博士及硕士等核心研发人员占比30%。位于武汉东湖新技术开发区国英种业园，现有办公及实验区面积1600平方米，已建成智能化精准育种系统、高通量基因编辑、高通量植物遗传转化、检测和分析、田间试验基地等平台。

据创始人凌永国介绍，多基因编辑工具和工具酶的开发是公司核心优势，已申请及授权发明专利、实用新型专利及软件著作权等20项，参加DUS植物新品种权2项，参与国家作物品种审定1项。

技术积累及独立知识产权成果突出

技术是基因编辑育种的核心壁垒。

凌永国认为，基因编辑育种主要存在两个难点，一是基因编辑技术的改进优化，生物技术育种优于传统育种，能缩短周期提高效率，谁的周期更短、效率更高就更具有优势。第二，是要取得基因编辑工具独立的知识产权，以工具酶为例，目前大部分产权掌握在国外，国产具有独立知识产权的公司相对较少，而对于生物技术企业来说，新的基因编辑工具的开发势在必行。

“对于工具酶的开发，公司已经启动将近1年时间，取得一些比较看好的结果，未来计划投入1000万进行基因编辑工具的开发，取得更多的独立知识产权工具。”凌永国称。

艾迪晶在基因编辑技术及独立知识产权方面均已取得一定成就。

公司的多基因叠加系统 TGSII突破了植物基因工程的技术瓶颈，具有国际领先水平与自主知识产权。一般常规的转化载体只能操作3-5个基因，如何实现同时对多个基因的组装与转化，一直是世界性难题。艾迪晶利用Cre/loxP重组系统和自主开发的不可逆突变loxP位点开发了新型、高效的多基因叠加系统TGSII，可以高效、自动多基因组装与转化，最后能得到无筛选标记的多基因叠加植株，已用于国内外上千家单位合作使用。

艾迪晶运用自主开发升级的，打靶效率高达40%的先导编辑系统（prime editing），成功创制了抗除草剂陆稻新品种突变体材料。该项研究的成功将为湖北乃至国内提供首个自主研发抗HPPD类抑制剂除草剂的陆稻新品种，填补该项研究的空白。

从基因编辑技术开发来说，团队已经积累了将近10年时间，形成了独特优势。此外，在品种开发、性状改良、储备的布局较早，已经突破物种限制，覆盖玉米、大豆、水稻、油菜、番茄、拟南芥、草类、林木类、果蔬类等品种。

艾迪晶在水稻品种选育方面也取得了一些成果。研究团队历时6年选育的水稻新品种“吴稻1号”2022年已报国家主要农作物品种审定区试，具备米质好、抗特定除草剂等特质。该品种在湖北地区早稻127天左右，属极早熟中稻、迟熟晚稻，田间种植生育期、株高、叶形、穗形、穗粒、抗病性等性状高度一致。

多年的研发积累，公司合计知识产权已达到20项。其中包含已申报发明专利5项，发明专利中已授权4项；已授权实用新型专利12项；授权软件著作权3项；申报植物新品种权2项，水稻品种国家区试1项。

希望引入产业基金，助力公司产业化

基因编辑育种相对传统育种方法，周期短、效率高，随着国家种业战略地位的提升，转基因和基因编辑育种政策逐渐开放。2022年1月24日，农业农村部颁发了《农业用基因编辑植物安全评价指南（试行）》，符合相关要求的农业用基因编辑植物可申请生产应用安全证书。

凌永国判断，“最快一年，慢则两三年可以拿到证书，这也是我看好基因编辑育种前景的主要原因。”

现艾迪晶已经跟中国科学院西双版纳热带植物园，福建农林大学，贵州大学，华南农业大学，湖北省鄂州特色种业技术研究院，湖南亚华种业科学研究院、湖北省种子集团有限公司，湖北谷神科技有限责任公司，甘肃五谷种业股份有限公司，山东劲豆种业有限公司、广西恒茂农业发展有限公司等等建立了玉米、大豆、水稻等品种开发的战略。

未来，艾迪晶将持续加码基因编辑工具的开发，取得更多的独立知识产权。并积累品种及基因资源，加大跟科研育种单位的合作。

基于国家对种业战略地位的重视，同时转基因和基因编辑育种政策的开放，公司计划扩大生产规模、加快成果转化节奏，以便抢占生物育种行业制高点，为国家种业振兴行动贡献一份力量。

成立至今，艾迪晶得到过政府的资金支持，现下要加快产品开发和申报，准备进行一轮融资，有2000万到3000万左右的资金需求。

凌永国表示，育种相对其他行业来说，周期较长，此轮融资不希望纯财务的投资，

更偏向政府引导基金、产业基金，引入有产业背景的合伙人，助力公司产业化发展。

二

植物大战真菌胜负难料 真菌中新发现蛋白可绕过“植物防御”

美国农业部农业研究服务部（ARS）和华盛顿州立大学的一个小组发现了一种蛋白质，这种蛋白质能让600多种植物中导致白霉茎腐烂的真菌克服“植物防御”。该项研究成果近日发表在《自然·通讯》杂志上。

对这种名为SsPINE1的蛋白质的了解，可帮助研究人员开发新的、更精确的控制系统，用于控制攻击马铃薯、大豆、向日葵、豌豆、扁豆、油菜和许多其他阔叶作物的菌核菌。在严重暴发的一年，菌核菌造成的损失可能高达数十亿美元。

名为S.sclerotiorum的真菌通过分泌多聚半乳糖醛酸酶（PG）导致植物腐烂和死亡，这种化学物质会破坏植物的细胞壁。植物通过产生一种阻止或抑制真菌PG的蛋白质来保护自己，该蛋白质标记为PGIP，于1971年被发现。从那时起，科学家们已经知道一些真菌病原体有办法克服植物的PGIP，但他们无法识别它。

“本质上是真菌病原体与其植物宿主之间持续的军备竞赛，一场激烈的攻防之战，其中每一方都在不断发展和改变其化学策略，以绕过或克服对方的防御。”研究负责人、ARS谷物豆科植物遗传学生理学研究部研究植物病理学家陈卫东说。

研究人员说，识别SsPINE1的关键是在真菌细胞之外寻找它。他们通过观察真菌排泄的物质发现了它。为了证明蛋白质SsPINE1是让菌核菌绕过植物PGIP的原因，研究人员在实验室中删除了真菌中的蛋白质，这大大降低了它的影响。

华盛顿州立大学植物病理学系副教授、该论文的合著者田中究表示：“它回答了科学家在过去50年中提出的所有这些问题：为什么这些真菌总能绕过植物的防御系统？为什么它们的宿主范围如此广泛？为什么它们如此成功？”

SsPINE1的发现为研究控制白霉菌茎腐病病原体开辟了新途径，包括更有效、更有针对性的育种，以使植物对菌核病具有天然抗性。研究团队已经表明，其他相关的真菌病原体使用这种反策略，这只会使这一发现变得更加重要。

三

AI在生命科学中作用如何？高文院士等跨领域科学家共话。

在科学面临历史性机遇的今天，人工智能和传统科研结合带来的巨大潜能使“AI for Science ”成为当前的重要趋势。近日，未来论坛科学讲座《理解未来》即聚焦“AI+生命科学”，来自人工智能、计算机领域以及蛋白质结构预测、分子力学等生命科学领域的科学家共话前沿科学突破。该场讲座由未来论坛理事、北京大学李兆基讲席教授谢晓亮领衔策划。

中国工程院院士、鹏城实验室主任、北京大学博雅讲席教授高文围绕云脑II：AI for Science智能算力，以及鹏城·扁鹊大模型等最新科研成果进行分享。高文介绍，为了让AI为科学问题服务，首先要打造先进自主的云态智能算力平台，支持大规模开源、开放和模型共享。

他指出，鹏城云脑II已建设成为首个国产自主的E级AI算力平台，并形成了自主AI基础软件栈、AI算法流水线，高性能并行计算等一系列支撑架构。云脑的超大规模模型训练平台现已赋能全球首个2千亿参数中文预训练语言模型-鹏程·盘古、多对多模式的多语言机器翻译模型-鹏程·丝路、视觉与跨模态的模型-鹏程·大圣，与百度联合开发的增强知识模型-鹏城百度·文心等多项引擎。

而在AI赋能生命健康领域，鹏城实验室正在开展建设的鹏城·扁鹊大模型通过依托鹏城云脑大装置构建横跨基因和表型的多模态知识图谱、预训练模型和高精度生理生化仿真模型等，通过对人体生命组学大数据进行数据感知融合分析建模，最终服务生命健康领域的基础研究和推动健康医疗。

美国芝加哥丰田计算技术研究所教授、北京大学客座教授许锦波则分享了通过使用人工智能，颠覆蛋白质结构预测，改变分子生物学研究范式的突破。

许锦波介绍，2016年，其团队开发的深度卷积残差网络，大幅度提高残基或原子相互作用预测的准确度。随后的2020年，谷歌旗下人工智能公司DeepMind则开发了基于注意力机制的神经网络。

“通过使用人工智能，我们颠覆了蛋白质结构预测，甚至改变了很多分子生物学家的研究范式，很多人开始使用预测的结构去分析蛋白质功能。”许锦波也指出，目前该领域还面临一些未解决的问题，比如当一个家族里只有一个孤儿蛋白的时候，还有蛋白质的复合物，现有方法准确度还不太理想。“我们希望准确预测蛋白质在某种特定条件下的结构，和多肽、核酸的相互作用，以及预测突变对蛋白质结构功能的影响。”

此外，在前瞻对话环节，高文指出，AI在未来十年的生命科学发展当中，将大有用武之地。例如：人类对于基因组学的分析，哪些片段具有哪些功能？哪些片段的突变会为人类健康带来怎样的影响？只要获取到足够多的数据，我们就可以通过AI来进行计算、分析，并给出药物、饮食方面的建议，降低或延缓人类的患病速度，提高人们的生活的质量。

高文还表示，在小分子药物设计领域，AI也将发挥关键作用。以往，药物成分大多从自然界中提取，而有了AI的赋能，蛋白质结构和功能得以高效测定，我们可以针对某些蛋白对症治疗，并通过生成或设计蛋白质结构制作药物。预计，通过AI算法以及数据模型的不断演进，该领域十年内就会实现突破。

谈到AI+生命科学的产业应用价值，许锦波表示，目前“AI for Science”的产业化环境很好，特别是“AI for BioTech”。国家在“AI for BioTech”领域非常重视，投资机构也非常支持硬科技领域的早期、长期投资。而从产业角度来讲，由于AI在生物制药领域为各个环节赋能，帮助行业提升了效率与准确度，因此AI在该领域的产业化也具有很好的前景。