不能说的秘密

改写历史：科学家公布首个具同形孢子蕨类植物的全长基因组_我的网站

A |     “每一个基因组都讲述了一个不同的故事，”共同作者、佛罗里达自然历史博物馆的杰出教授Doug Soltis说。“蕨类植物是所有种子植物最接近的活体近亲，它们对食草动物产生化学威慑，可能对农业研究有用。然而直到现在，它们仍然是绿色生命中最后一个没有基因组序列的主要品系。

B |     能识别猫、狗等宠物情绪并翻译为人类语言的全球首款实时宠物翻译器PettiChat，可实现3秒速热与远红外理疗功能的石墨烯发热眼罩……近日，2026杭州十大“科技新特产”及20项入围产品、杭州科技旅游新二十景公布。”最近，两个不同的研究小组独立发表了桫椤（Alsophila spinulosa）和模式蕨类水蕨（Ceratopteris richardii）的基因组。余杭入选总数达14项，居全市第一。Ceratopteris的基因组分析为回答为什么蕨类植物平均储存的DNA比其他植物多这一长期的难题提供了提示。与其他物种的基因组比较发现，蕨类植物从细菌那里“偷取”了它们的一些抗草食性毒素的基因。自20世纪60年代以来，人们对蕨类植物含有如此多的DNA最青睐的解释是全基因组的猖獗复制，即意外地将一组额外的染色体传给一个生物体的后代。这有时是有益的，因为所有额外的基因可以作为新性状进化的原材料。事实上，全基因组复制被认为与几乎所有农作物的起源有关。

C | 余杭区委十五届十四次全体会议明确，要以“创新余杭”建设推动新质生产力发展，全力打造人工智能创新发展第一城核心承载地。

D | 全基因组复制在植物甚至一些动物中都很常见，但大多数生物往往会随着时间的推移抛弃多余的基因包袱，瘦身为更小的基因组，在代谢上更容易维持。余杭正以创新为魂，推动越来越多的科创成果从“书架”走上“货架”、走向全球。斯坦福大学的博士后学者、前佛罗里达博物馆的研究生Blaine Marchant说：“在过去的半个世纪里，这一直是一个主要的讨论点，并导致了各种矛盾的结果。试图弄清这一悖论背后的进化过程是令人难以置信的重要。”有了第一个完全组装的同胞蕨类基因组，科学家们终于准备好解决这个问题，但要做到这一点并不容易。

E | 对Ceratopteris庞大而复杂的基因组进行测序花费了八年多的时间，来自世界各地28个机构的数十名研究人员共同努力，其中包括美国能源部联合基因组研究所。

F | 创新驱动 激活源头活水在余杭区未来科技城超重力实验大楼里，全省首个国家大科学装置杭州超重力场能够模拟超过地球重力千百倍的“超重力场”，在科研上实现“时空压缩”的“超能力”，让科研效率实现了质的飞跃。

G | 在余杭，像这样的创新载体已多点绽放：人工智能小镇在这里扎下了根；四大实验室等高能级创新平台先后落地；“模域空间”启用，已集聚约120家企业与200家OPC（一人公司）……共同为余杭的创新生态注入强劲动能。平台是舞台，企业才是主角。通过构建“省科技型中小企业—国家高新技术企业—新雏鹰企业—‘小巨人’企业—科技领军企业”全层级培育矩阵，余杭集聚了越来越多的“高成长性”企业集群。

H | 在“杭州六小龙”中余杭占其一，“杭州新八骏”中余杭占其三。最后的结果是7.46 gigabases的DNA，是人类基因组的两倍多。在2026全球人工智能大会上，智澄首发的AI全尺寸双足人形机器人TR6、曦诺未来的Flex 2灵巧手等一系列AI成果让世界再次看见余杭的创新实力。接下来，余杭将继续加大科技领军企业、高新技术企业、专精特新“小巨人”、制造业单项冠军、独角兽企业等培育力度，努力构建“龙头引领、梯次跟进、活力迸发”的企业创新矩阵；同时，深入推进环科创平台创新生态圈建设，布局一批中试基地和概念验证中心，让更多“从0到1”的原创突破加速走向“从1到100”的规模化应用。如果Ceratopteris通过反复的基因组复制事件增加了DNA，研究人员预计其39对染色体中的大部分将是相同的。算力筑基 夯实硬核底座对于人工智能企业来说，算力是驱动创新的核心引擎。但他们发现的是一个混合的重复序列和数以百万计的被称为跳跃基因的短片段，它们占了蕨类植物DNA的85%。

I | 与其说是多个基因组副本，不如说Ceratopteris主要包含了数百万年来积累的基因碎片。“功能基因被大量的重复性DNA分开。虽然我们还不确定Ceratopteris和其他蕨类植物的基因组是如何变得如此之大的，但很明显，关于基因组重复发作的普遍观点并没有得到支持，”共同作者、佛罗里达博物馆馆长和杰出教授Pam Soltis说。在这方面，余杭的做法很实在：每年安排最高各5000万元的“算力券”和“模型券”，在全市率先上线Token券，有效降低中小企业的AI研发成本，让企业敢用算力、愿用模型。接下来，余杭将持续优化算力券、模型券、Token券、语料券等政策工具，加快形成覆盖AI研发全链条的要素保障体系。

J | 算力问题解决后，在哪里训练？今年3月，海纳数据枢纽创新中心（杭州）项目在余杭正式启动，为企业提供“一站式”的语料生产、模型训练和开发服务。作者指出，现在做出任何确定的结论还为时过早，特别是由于这是在这个群体中进行的第一个范围的分析。与其他蕨类植物基因组的交叉比较将有助于更清楚地描绘出这些植物的进化过程。Marchant说，尽管如此，这些结果表明，与几乎所有其他植物相比，具同形孢子蕨类植物管理其遗传内容的方式有明显的区别。“我们似乎发现，像开花植物这样的东西，它们的基因组平均比蕨类植物小得多，只是更擅长摆脱垃圾DNA。它们更善于丢掉多余的染色体，甚至在小规模复制后缩小规模。”仔细观察Ceratopteris内部的数十亿个DNA碱基对，发现有多个防御基因为一种特别险恶的成孔毒素编码。这些毒素与细胞结合，在那里它们被激活并形成小的空心环，冲进细胞膜。目前，余杭备案登记大模型有31个，备案数量占全省近三分之一。水通过产生的孔洞涌入细胞，导致细胞破裂。Marchant解释说，科学家们对形成孔洞的毒素进行了深入研究，因为它们可能用于纳米孔技术。

K | 余杭将建设更多类似“中国飞谷”“模域空间”的创新载体，持续完善海纳数据枢纽创新中心等新型基础设施，进一步夯实人工智能产业发展的底座。在人工智能领域，余杭将强化“模芯协同”“芯机联动”，做强RISC-V开源生态，加快建设聚焦AI芯片、车规级芯片、具身智能终端先进封测中试基地，形成全栈式、系统化的人工智能产业竞争力。

L | AI赋能 重塑千行百业人工智能的真正意义不是“炫技”，而是要走出实验室、融入产业链，变成“有用”。在高特新能源的“未来工厂”里，电池管理系统的生产线正在经历一场变革。然而，最常见的是，它们在细菌中被发现。“我们在工厂内搭载了先进装备制造技术和新一代信息技术，通过建设数字化研发设计、智能化柔性生产、绿色低碳制造等多个核心应用场景，系统性优化了研发试制、智能制造、订单交付、经营管控等多业务链条。Marchant说："这是蕨类植物DNA中这些细菌毒素相关基因的第一个具体证据，"他指出，这种相似性并不是一个巧合。

M | 蕨类植物似乎没有自己进化出这种毒素，而是通过一种叫做水平基因转移的过程直接从细菌那里获得了这种毒素。鉴于该基因有多个副本分布在三个独立的染色体上，这很可能发生了不止一次。

N | 他说：“令人着迷的是，这些基因的许多拷贝出现在植物的不同部位。”高特新能源相关负责人说。AI赋能下，余杭还要打出一张具备全球辨识度的文化名片。

o | 一些在茎和根中高度表达，而其他拷贝只在叶子中表达，还有一些一般在所有组织中表达。打开余杭的地图，“两廊一轴”的格局清晰可见：北边是良渚文化大走廊，南边是城西科创大走廊，一条千年发展轴把“文化”和“科技”连在了一起。我们目前不能确定这些基因的确切功能，但它们与细菌中的毒素形成基因的相似性肯定表明这些基因与防御有关。”这不会是蕨类植物第一次将外来DNA纳入其基因组。2014年的一项研究表明，蕨类植物可能是通过借用远缘植物的基因而进化出它们在阴暗环境中生长的特征能力。然而，相隔数百万年的进化的生物体究竟如何能够交换全功能的基因，仍然不清楚。Doug Soltis解释说：“水平基因转移背后的机制仍然是陆地植物进化中调查最少的领域之一。位于余杭区的杭州娃娃鱼动画是一家影视动画企业。过去做一部动画，制作流程长、成本高。在进化的时间尺度上，这有点像中彩票。如今，公司培训年轻人使用AI工具，对接短剧、漫剧平台的剧本资源，两周就能用AI完成一部短剧从剧本到成片的完整流程。任何时候植物受伤，其内部都容易受到微生物的入侵，但它们的DNA被纳入基因组似乎很神奇。接下来，余杭将加强文化创新创造，统筹推进“文化+科技”“文化+旅游”“文化+民生”，持续推动文化建设“八项工程”在余杭走深走实。”作者说，这只是一系列研究中的第一步，其实际应用范围从开发新型生物杀虫剂到创新的新保护战略等。

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