2012年9月30日，我校生命科学学院生物学学科在读博士生帅领作为共同第一作者在《Nature》发表了其博士课题研究工作成果，这是我校首次在世界顶级科技期刊《Nature》上发表论文，实现了历史性突破。该研究世界范围内，首次建立了孤雄单倍体胚胎干细胞，首次获得了孤雄单倍体胚胎干细胞与卵母细胞受精发育成的健康小鼠，首次实现了利用基因修饰的单倍体胚胎干细胞获得健康成活的转基因哺乳动物。我校刘忠华教授及其团队成员也参与了该项研究。
    帅领博士是我校生命科学学院“理科基地”2005级本科生，按照“理科基地”“3+2+3”培养模式在完成本科阶段学习后，于2008年进入研究生阶段学习，在我校生命科学学院刘忠华教授的实验室完成硕士阶段培养。2009年，帅领进入我校外聘博士研究生导师周琪研究员的实验室进行博士课题研究，并与其他课题组成员合作开展小鼠单倍体胚胎干细胞的建立工作。经过两年多的实验摸索，在2011年8月获得了由孤雄单倍体胚胎干细胞与卵母细胞受精发育成的健康小鼠。其中10只动物至今仍健康存活，并可正常繁殖后代。同时，他所在的团队将携带基因修饰的单倍体胚胎干细胞与卵母细胞受精，获得了28只由单倍体胚胎干细胞“受精”发育而成的基因修饰小鼠，其中有8只存活至今，并已经繁殖出下一代。该研究为灵长类以及猪等大动物的基因功能研究及疾病模型的建立开辟了一条新的道路。目前，哺乳动物中除了大鼠与小鼠的胚胎干细胞能够作为遗传修饰的载体外，其他物种，包括灵长类动物的胚胎干细胞无法进行生殖系传递，从而严重限制了利用这些物种建立疾病模型的工作。帅领博士与周琪等科学家利用单倍体干细胞既能维持单倍性，又具有无限扩增能力的特性，建立了利用单倍体干细胞进行基因修饰并遗传的技术体系。这一方法有望克服目前难以获得能够稳定遗传的非啮齿类基因修饰动物的难题，对药物开发、疾病发生机制等研究工作将产生积极的促进作用。该研究同时为研究生殖与发育的调控机制提供了模型，并提示类似技术可能对于人类致病基因的筛查和通过辅助生殖技术进行基因修正提供新的途径。
    关于此项研究成果的应用潜力，帅领的硕士研究生导师刘忠华教授介绍说，如果某个特别珍贵的雄性动物，个体已经死亡，只留下了少量精子，那么通过该技术就可以大量扩增出同样的精子用于受精繁殖其后代；对于人类，某些人类遗传疾病是由父亲遗传的，那么通过该技术就可以将其精子进行扩增，并在扩增过程中对其致病基因进行修复，然后再用于辅助生殖，从而使其后代避免遗传疾病的发生。此项科研成果在《Nature》发表代表着该研究具有极大的创新性和重要的科学意义，同时也表明研究的完成者达到了同领域的世界领先水平。帅领能够在博士期间完成这项研究，充分展示了我校“理科基地”拔尖人才培养模式的先进性与优越性，为我校今后的拔尖人才培养起到了良好的示范作用。
    据了解，《Nature》是世界上最早的、影响力最高的国际性科学期刊之一，2011年影响因子高达36.28。自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众…，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。140多年以来，该期刊一直是科学研究领域最具影响力的媒介之一，以发表原创性研究报告为主，覆盖了自然科学的各个领域，以最快的速度、最严格的标准发表各个领域最高水平的学术论文，不受任何政府和学术机构的影响。在《Nature》发表的论文整体上可以代表当前世界科学研究的最高水平，《Nature》与美国期刊《Science》刊发了绝大多数诺贝尔奖获得者（和平奖、经济学奖除外）的原创性论文。
    延伸阅读：单倍体细胞及其发育而成的个体是研究隐性遗传基因的理想模型。针对单倍体胚胎干细胞进行基因操作可以将基因修饰直接遗传给后代，从而避免了其他转基因方法种系嵌合等方面的要求，可以极大提高基因修饰的效率极其应用范围。但哺乳动物中除配子外并不存在天然单倍体细胞。尽管国内外的研究人员已经在哺乳动物单倍体胚胎干细胞的建立方面取得了一定的成果，但在此工作前，尚未获得通过单倍体胚胎干细胞产生的健康成活的基因修饰动物。

（供稿/生命科学学院、研究生处、科学技术处  责任编辑/任晓东）