有人说，科学是冰冷的，但实际上，科学是最温柔的浪漫。就像这次，科学家细细剔除鲫鱼身上那些微小的尖锐，只为了把最纯粹的温柔毫无保留地端到你的面前。同时也让我们管中窥豹，了解基因编辑的神奇之处。
科学进展
精准敲除8处基因，鲫鱼实现“无小刺”
正在进行规模化人工繁殖，不久的将来会游上餐桌
“吃鲫鱼不用挑小刺？”日前，由中国科学院院士、中国科学院水生生物研究所研究员桂建芳团队培育的无肌间刺异育银鲫从武汉抵京，在中国科学院遗传与发育生物学研究所亮相。
鲫鱼是我国重要的大宗淡水养殖品种之一，因其肉质细嫩、味道鲜美且营养丰富，在市场上的需求量较高。然而，每条鲫鱼体内有多达80余根的小刺，不仅会给消费者带来“卡喉”风险，也极大地限制了其加工成鱼丸、鱼罐头等深加工产品的可能性。
为了解决这一难题，桂建芳研究团队依托中科院A类先导专项“种子精准设计与创造”，将“非减数融合”生殖与基因编辑相结合，针对银鲫的肌间刺基因进行精准敲除，创制出既“无肌间刺”又不育的无肌间刺异育银鲫。
“新培育出的无肌间刺异育银鲫‘中科6号’可以正常游动和生长，在口感上没有任何变化。”在近期的一次讲座中，桂建芳介绍说，而且生长速度比普通鲫鱼平均提升25%，养殖存活率平均提升66.5%，饲料效率平均提升20.1%。该产品既从源头去除了小刺、食用方便，同时又不育后代、避免了潜在的生态风险。该产品将极大地改变以往的消费模式，为中国大宗淡水鱼的深加工和消费升级打开数亿级的市场空间。“正在进行规模化人工繁殖，不久的将来会游上广大群众餐桌。”桂建芳说。
据报道，早在2021年，桂建芳团队就与已鉴定出调控肌间刺发育主效基因的华中农业大学教授高泽霞团队合作，试图创制无肌间刺异育银鲫。得益于双三倍体的揭示，桂建芳团队在银鲫中很快鉴定出相应的两个部分同源基因，追踪了银鲫肌间刺发生与骨化过程。
研究人员发现，如果仅敲除一个部分同源基因，肌间刺发育未受影响；只有同时敲除两个部分同源基因及其6个等位基因，才能创制完全缺失肌间刺的银鲫突变体，即完全没有小刺的异育银鲫。这些突变体已繁育了好几代，为培育无肌间刺异育银鲫新品系奠定了基础。
多知道点
鱼的刺究竟是怎么回事？
鱼好吃，刺却危险，特别是藏在鱼肉间的小刺，怎么挑也挑不干净，让人吃得心惊胆颤，一到过年，医院里也总有被鱼刺卡喉的病例，严重的还有生命危险。那么，好吃的鱼，到底为啥要长刺？
为什么有的鱼刺多，有的鱼刺少？
除了一条脊骨外，很多我们常吃的鱼都有肌间刺。主流观点认为，这些肌间刺起到固定和辅助肌肉运动的作用。
低等的真骨鱼刺多，比如演化中较为原始的鲤科中，我国鲤科鱼类中的主要经济鱼类如青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼等，肌间刺都较多。
不过，科学家发现，随着鱼类的演化，鱼的肌间刺经历了一个从少到多，又从多到少，最后消失的过程。从某种程度上也可以说，“这些有小刺的鱼都不怎么高级”。
淡水鱼刺多，海水鱼刺少？
平常吃鱼的时候，很多人都会说：“淡水鱼刺多，海水鱼刺少”，但其实主要是因为我们常见的海鱼刺少，河鱼刺多。
淡水鱼也有刺少的，比如乌鳢、鲈鱼等。海水鱼相对来说刺更少，可能是因为海里生存压力大，需要游动速度很快来躲避追杀以及捕食；而淡水中生存压力小，不需要那么强壮的肌肉，肌间刺和松散的肌肉就够用了。
高等的鱼比如金枪鱼，因为肌肉力量强壮，不需要肌间刺，游动速度很快，能达到50km/h；而淡水鱼也就在20km/h。这让海鱼吃起来肉质更紧实，有弹性。
鱼刺会扎到鱼自己吗？
一般来说不会，鱼刺其实就跟我们人的骨骼一样，是鱼的骨头。
只不过鱼的“骨头”比我们陆生动物的骨骼小、轻，且较少与钙结合成矿物，其中的胶原蛋白也没那么坚韧。
除了背脊骨和肋廓外，有些鱼的小刺可能主要起到支撑结缔组织引导肌力方向的作用。鱼的运动不会那么剧烈，鱼刺外也有结缔组织包裹，所以即使尖细，一般也不会伤到鱼自己。
怕鱼刺？这些鱼让你放心吃
对于不擅长挑刺的食客，不妨多关注以下几类刺少肉嫩的鱼类：金鲳、鲈鱼、鳜鱼、石斑鱼、罗非鱼、黄鱼、比目鱼、虹鳟鱼等。 据羊城晚报
“转基因技术”与“
转基因技术是将外源基因（如其他物种的基因）“跨界”导入目标生物体内。例如将抗虫基因导入棉花，让棉花具备抗虫的能力。外源基因导入到生物体基因组的位置是随机的。
基因编辑技术则是对生物自身基因进行“精准修改”，如同用“分子剪刀”删除、插入或替换原有基因片段。它像对房子“重铺水电管线”的精装修工程，提升房屋的整体质感，却不破坏整体结构。
基因编辑技术主要分以下几种
CRISPR基因编辑技术
自2012年诞生，这项技术为基因编辑领域提供了“GPS导航+精细手术”的双重工具，不仅操作过程相对简便，成本也显著减少，极大地降低了基因编辑的技术门槛。
“碱基编辑技术”
能够在不破坏DNA双螺旋结构的前提下，实现对单个碱基的精确替换，为治疗由单个碱基突变引发的遗传性疾病提供了新的策略。
“引导编辑技术”
实现了对小段DNA的精确插入、删除或替换，为构建复杂疾病模型、解析基因功能提供了更为灵活的工具；
“逆转座子技术”
能够将大段DNA有目的地整合到基因组中，为基因治疗中引入功能性基因、修复缺失基因提供了更为稳健的载体方案。
伦理规范聚焦人类生殖细胞的编辑
首先，在进行基因编辑时，基因的遗传性可能会永久改变人类基因池，技术风险的脱靶效应可能会危及后代健康，严重违背医学伦理的风险最小化原则。
其次，不以治疗为目的的非治疗性基因增强可能加剧社会不公，威胁生物多样性，导致技术优生主义。
最后，由于胚胎无法自主决定被修饰的遗传特征，也挑战了生命自决权伦理。
科学背后
基因编辑：改写生命密码的“神笔”
通过定点敲除基因，可以使鲫鱼实现不长小刺，这就是通常所说的基因编辑（GeneEditing）。基因编辑就是对生物体基因组特定目标进行修饰的过程。通过精准基因插入、缺失或替换，从而改变遗传信息和表现型特征。现在，就让我们多了解一些吧。
如同“分子剪刀”
精准删除、插入或替换特定基因
基因是携带遗传信息的DNA片段，它决定了生物的性状特征。基因编辑技术，就是对特定的基因进行删除、插入或替换，从而实现基因序列的定向改造。打个比方，基因编辑技术像一支带有精准便捷导航系统的“修正笔”或“分子剪刀”。这支“修正笔”或“分子剪刀”可以对基因进行“精准修改”，矫正病变的、错误的基因。
美国科幻系列电影《侏罗纪公园》就有基因编辑内容——片中出现的恐龙种类繁多，但都来源于同一个地方：按照设定，蚊子吸食了恐龙的血液，然后又被凝固在琥珀中。科学家从蚊子体内提取了血液，从中分离出恐龙的DNA，通过克隆等方法复活了恐龙。后面的续集中，则是通过基因编辑等技术，人为地培育出特别的、嗜血成性的恐龙当做武器。
人体的基因组有30亿个碱基对，可以简单理解为人体是一本由30亿个字符组成的书。基因编辑技术可以快速精准地找到并修改特定字符。从发现遗传规律到精准修改生命密码，基因编辑技术正在改变着人类对生命的认知。
1953年揭示DNA双螺旋结构
21世纪基因编辑技术快速发展
基因编辑技术的演进，是一场解读生命密码的跨世纪接力。
19世纪60年代，孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传规律，开启了人类理解遗传现象的大门。1953年，沃森和克里克揭示了DNA的双螺旋结构，使遗传信息的编码方式得以洞察。20世纪六七十年代，随着DNA重组技术的发展，基因编辑技术走向实践。进入21世纪，基因编辑技术进入快速发展阶段。主要包括CRISPR基因编辑技术、“碱基编辑技术”“引导编辑技术”“逆转座子技术”等。
应用场景不止医学领域
还可培育新型水稻、合成药物等
当前，基因编辑技术正从实验室内的理论研究与初步探索向实际应用场景转化。
在医学领域，基因编辑技术为遗传病的治疗提供了新的方法。地中海贫血症是一种血红蛋白异常的疾病，利用CRISPR基因编辑技术可以精准编辑患者的造血干细胞，恢复其血红蛋白基因的正常表达，再将这些经过编辑的干细胞回输到患者体内。目前，全球已有部分患者通过这一创新疗法实现了症状的显著缓解。
在癌症治疗方面，CAR-T（嵌合抗原受体T细胞）疗法同样可以利用基因编辑技术对患者的免疫细胞进行基因改造，通过对T细胞的“分离-改造-扩增-回输”等几道程序，增强其对抗癌细胞的能力。
科学家们通过对小鼠的基因进行精确编辑，模拟血友病、杜氏肌营养不良等复杂疾病的发病过程。借助这些技术手段，研究人员可以深入观察疾病的发展变化，进而加速新药的研发进程，为攻克顽疾提供科学依据。
在农业领域，基因编辑技术同样大有用处。通过基因组编辑技术与水稻杂种优势利用技术的结合，我国成功培育出新一代抗镉超级稻。同样的，通过编辑水稻中的感病基因，培育出能够抵抗稻瘟病、白叶枯病等多种灾害的新型水稻品种，为全球粮食安全提供了有力保障。
在绿色生物燃料的生产过程中，对发酵菌中的酵母基因进行精确改造，能够更高效地将糖类物质转换为乙醇。
在稀缺药物合成方面，通过编辑微生物基因，在缩短实验室生产周期的同时，显著降低了生产成本。
“生命剧本”不可轻言改写
严格设置边界 规范医学伦理
随着基因编辑技术的不断深入，伦理规范是必须正视的问题。相关争议主要集中在人类生殖细胞的编辑上。
为了不让基因编辑技术误入歧途，科学家们设置了严格的技术边界：优先发展不具遗传性的体细胞编辑技术，以治疗目的为主，禁止生殖细胞编辑临床应用。通过国际协同监管与透明审查机制，防止伦理违规行为。
2024年7月，科技部发布了由国家科技伦理委员会医学伦理分委员会研究编制的《人类基因组编辑研究伦理指引》，回应人类基因编辑技术研究与应用所面临的伦理挑战，规范人类基因组编辑研究行为，促进人类基因组编辑研究健康发展。 钟合 制图/张永文