Springer Nature专访：中国基因编辑专家高彩霞作为有着丰富经验的期刊编委和专著作者

近期，中国基因编辑专家高彩霞老师接受了Springer Nature专访，就基因组编辑这一富有挑战性的领域展开了讨论。作为有着丰富经验的期刊编委和专著作者，就论文投稿和写作方面，高老师给年轻研究者提出了积极地指导建议。

插图：Paddy Mills

对于入选此次DNA Day 的关键领袖，您有什么感想？

作为意见领袖中唯一一名中国学者，我觉得非常荣幸，也要感谢大家对我信任、支持和鼓励。我也非常愿意与各位同道，尤其是青年学者们分享我的经验，共同探索基因组编辑这一富有挑战性的领域。

您认为与模式动物相比，在植物中做基因编辑的优势和难点是什么？

优势就是是在植物中做基因编辑不太涉及伦理问题，相对容易。第二点优势是在植物研究中，不是那么特别关注“脱靶”。植物研究的一大特点，尤其是和疾病治疗相关研究相比，最终使用的是后代材料，基本不会用当代材料进行表型研究。使用后代材料意味着，即使当代有脱靶，后代分离中可以把脱靶位点分离出去，因为后代数量充足，所以一定能找到没有脱靶的材料，从这个角度讲，“脱靶”并不是那么重要，有时候甚至要有研究需要利用“脱靶”这一特点获得更多的突变体。

劣势就是和人类细胞研究相比，植物研究没有那么多可利用细胞系，同源重组效率高的细胞系就更少了。因此在植物中同源重组的效率比动物研究低很多，尽管动物研究中也不高。另外能将CRISPR传递到各种植物细胞里还是有很大挑战的，当然这在动物研究中也存在。核酸酶的传递还是植物和动物研究中的一个瓶颈，是需要大家努力攻克的内容。

在植物，尤其是作物中进行基因编辑，作为一线的专家，您能就生物安全性说几句吗？

我觉得绝大部分植物基因组编辑的产品是安全的。当科学家或者育种家把CRISPR作为一种新的育种工具对植物进行基因编辑时，多数情况下是模拟了一些天然突变体，举个例子，东北大米稻花香，它就是有一个基因发生了天然突变，于是产生了香味。我们现在可以在其他水稻品种里模拟这个天然突变，把相同的基因定点敲除，而且完全不留下任何外源基因在这个水稻基因组里，和天然突变体情况一样。整个基因组测序结果显示整个基因组只有这个特定基因的一个碱基发生了缺失。

再比方说白粉病。30年多前做大麦的育种家发现一个抗白粉病的大麦材料，于是通过传统育种方法将这个抗病性导入到了大麦品种中，30多年过去了这些大麦品种仍然抗白粉病。后来科学家发现这个大麦突变体实际是MLO基因被敲除的突变体。问题来了，小麦为什么没有抗白粉病的天然突变体呢？这是因为小麦MLO基因有3个拷贝，通过天然突变方式同时敲除这三个基因概率太低，几乎不可能发生。如果天然突变其中一个拷贝，小麦仍然是不抗病。那在有了CRISPR和其他基因组编辑的技术后，完全可以人为地、靶向地敲除这个基因的3个拷贝，于是就能获得抗白粉病的小麦。

稻花香水稻和抗白粉病的大麦使用了这么多年都很安全，通过基因组编辑技术创制的有香味的水稻和抗白粉病的小麦又有什么不安全的呢？所以我觉得按照这个思路创制的基因组编辑产品是安全的。

您的研究成果在Springer Nature旗下各大有影响力的期刊中发表，同时作为Genome Biology 期刊的编委，在学术期刊建设方面能谈谈您的看法吗？

在我个人看来，编辑是期刊的灵魂，协调着整个期刊的运营，因此高素质的编辑对期刊未来的上升至关重要。另外审稿人是对期刊非常重要的群体。优质审稿人与期刊质量之间存在一个良性循环。当期刊质量达到一定程度时，邀请审稿人就比较容易，有些杂志之所以觉得审稿人难找，说到底还是杂志自身的实力不够。

我个人觉得发文时间越快越好，快是所有作者最期待了。当然，审稿是非常重要的一个环节，需要很慎重。编辑需要和审稿人有诸多沟通，两者之间也存在一个平衡。编辑非常尊重审稿人的意见，毕竟编辑要负责多个领域，属于通才，这也意味着面对某一特定领域，尤其是非常细分领域的论文，对其的质量判断编辑需要专业审稿人的意见。这两个方面我认为Genome Biology总体上还是做得非常不错的，至少在基因组编辑领域是这样的。

此外，我觉得编辑和投稿人之间的充分沟通对于期刊的发展也非常重要。投稿人有意见和建议能够及时反馈给编辑，编辑根据情况决定是否听取和采纳。我所接触的很多编辑在这方面都做得挺好，这样有利于大家之间的沟通，也会获得投稿人的尊重。我希望在接下去的时间里Genome Biology能够在保持现有质量的情况下获取更大的上升空间。

作为最早一批的开放获取系列期刊的编委，有着多年的学术论文审稿经验，对于年轻的研究者在论文投稿和写作方面，有什么建议?

基因组编辑领域的竞争比较激烈，因此发文速度也比较重要。因此如果有一个很好的想法，应当尽快付诸行动。除了速度，深度也是我们应当重点关注的方面。基因组编辑领域中很多研究的发现都是颠覆性的，技术发展速度也非常快，这一特点就将我们置于进退两难的处境中。如果不追求速度，那根本没有机会，但是如果追求速度，势必要牺牲本可以做得更好更深的内容。我觉得这是技术发展前期不可避免的的矛盾。

至于应对措施，应该具体课题具体分析。如果研究本身比较简单，例如在植物或动物中验证某一体系，速度可能更重要；但是如果是更深入或者创新性更高的课题，我们就更应当关注深度而不是速度。我觉得好的工作评价标准是，真正会在领域内引起反响的工作，或者说别人一旦用到这个技术就会想到你的工作。做技术开发的人，都希望别人能使用你的技术，甚至比你使用得更好，这才说明你的技术具有价值。研发出来的技术需要反馈，是否能重复、可以怎样利用、整个领域是否广泛使用等等，而且反馈周期很短，半年一年之内就可以看到技术的价值，我觉得这也是技术研究的挑战所在。

高彩霞

中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室研究员，博士生导师

1991年甘肃农业大学学士。1994年甘肃农业大学硕士。1997年中国农业大学博士。1997-1998年丹麦DLF-Trifolium公司科研部博士后。1998-2009年丹麦DLF-Trifolium公司科研部Research Scientist，课题组长。2010年入选中国科学院“杰出技术人才”；2016年6月，高彩霞当选第五届农业转基因生物安全委员会委员。

主要研究领域：农作物基因组定向编辑技术体系的研究与应用、农作物遗传转化技术体系的建立与应用，以及小麦重要功能基因的分子生物学研究。

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进入 Springer Nature 2018 DNA Day 活动主页，免费下载高彩霞老师的以下文章：

? The future of CRISPR technologies in agriculture

? Gene replacements and insertions in rice by intron targeting using CRISPR–Cas9

? MicroRNA393 is involved in nitrogen-promoted rice tillering through regulation of auxin signal transduction in axillary buds

? Establishing a CRISPR–Cas-like immune system conferring DNA virus resistance in plants

? The OsSPL16-GW7 regulatory module determines grain shape and simultaneously improves rice yield and grain quality

? Targeted genome modification technologies and their applications in crop improvements

? Targeted Mutagenesis in Hexaploid Bread Wheat Using the TALEN and CRISPR/Cas Systems, a chapter from Wheat Biotechnology: Methods and Protocols