图 细胞编辑技术发展路线图

基于CRISPR的基因编辑技术能够实现对基因的精准修改，其在医学、农业等领域成就瞩目。然而，基因编辑本质上是在现有基因组上做“局部修改”，对于光合作用这样涉及数百个基因以及复杂调控网络的功能，目前仍难以通过该策略实现。对于复杂性状需要更高层次的系统工程策略。

最近，中国科学院水生生物研究所张承才、缪炜、黄开耀团队在《The Innovation Life》上发表展望论文，提出了一种名为“细胞编辑”的合成生物学新策略。该策略借鉴自然界中普遍存在的内共生现象，通过将具备特定功能的供体细胞改造为“功能穿梭体”并整体移植入受体细胞，从而赋予其复杂生物学功能，如光合作用或生物固氮。

这一策略有望实现生物营养方式转变、能量代谢重构等突破性应用，为粮食、能源、环境等重大挑战提供全新解决方案，但构建稳定的人工共生体系仍面临免疫排斥、代谢整合等多重挑战，需结合理性设计与适应性进化加以突破。

目前，中国科学院水生生物研究所已联合南海海洋研究所、分子植物卓越中心、国科大、动物研究所、成都生物所等多家单位启动战略先导科技专项，从动物、植物、原生生物等多个层面，系统推进细胞编辑的机制、技术与应用研究。该研究得到了中国科学院B类战略先导科技专项（XDB1240000）的支持。

参考文献

DENG Y, XIONG J, HUANG K, MIAO W, and ZHANG C. From Gene Editing to Cell Editing: An Emerging Technology for Synthetic Biology[J]. The Innovation Life, 2026, 4:100225.