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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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破解人腦獨(dú)特性的關(guān)鍵DNA片段發(fā)現(xiàn)

2025-08-20 科技日報(bào) 劉霞

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語音播報(bào)

究竟是什么讓人腦與眾不同？美國加州大學(xué)圣迭戈分校研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為HAR123的小型DNA片段，這將是解開人類大腦獨(dú)特性之謎的關(guān)鍵。相關(guān)研究成果發(fā)表于新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志。

最新研究表明，HAR123并非普通基因，而是一個(gè)精妙的“大腦發(fā)育調(diào)控器”。它就像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的指揮家，精確指導(dǎo)腦細(xì)胞的生成方式和比例分配。值得注意的是，人類版本的HAR123與黑猩猩的表現(xiàn)大相徑庭，這種差異可能賦予了人類更強(qiáng)大的思維和學(xué)習(xí)能力。

研究團(tuán)隊(duì)將目光聚焦于人類基因組中一類特殊區(qū)域——人類加速區(qū)（HAR）。這些區(qū)域在人類進(jìn)化過程中積累了異常多的基因突變。他們推測，正是這些快速演變的HAR區(qū)域，幫助人類獲得了區(qū)別于其他靈長類動物的獨(dú)特特征。

在眾多HAR區(qū)域中，HAR123脫穎而出。研究表明，這個(gè)DNA片段實(shí)際上是一個(gè)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子，能夠精確調(diào)控基因的開啟程度和時(shí)間。具體而言，它既能促進(jìn)神經(jīng)祖細(xì)胞（產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞）的發(fā)育，又能調(diào)控神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例。這種精妙的調(diào)控機(jī)制，最終造就了人類獨(dú)有的“認(rèn)知靈活性”，即更新替代舊有知識的能力。

實(shí)驗(yàn)顯示，在培養(yǎng)皿中，攜帶人類HAR123的干細(xì)胞產(chǎn)生的分子效應(yīng)與黑猩猩版本存在顯著差異。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了人腦進(jìn)化的分子機(jī)制，也為研究自閉癥等神經(jīng)發(fā)育障礙疾病提供了新思路。

究竟是什么讓人腦與眾不同？美國加州大學(xué)圣迭戈分校研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為HAR123的小型DNA片段，這將是解開人類大腦獨(dú)特性之謎的關(guān)鍵。相關(guān)研究成果發(fā)表于新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志。最新研究表明，HAR123并非普通基因，而是一個(gè)精妙的“大腦發(fā)育調(diào)控器”。它就像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的指揮家，精確指導(dǎo)腦細(xì)胞的生成方式和比例分配。值得注意的是，人類版本的HAR123與黑猩猩的表現(xiàn)大相徑庭，這種差異可能賦予了人類更強(qiáng)大的思維和學(xué)習(xí)能力。研究團(tuán)隊(duì)將目光聚焦于人類基因組中一類特殊區(qū)域——人類加速區(qū)（HAR）。這些區(qū)域在人類進(jìn)化過程中積累了異常多的基因突變。他們推測，正是這些快速演變的HAR區(qū)域，幫助人類獲得了區(qū)別于其他靈長類動物的獨(dú)特特征。在眾多HAR區(qū)域中，HAR123脫穎而出。研究表明，這個(gè)DNA片段實(shí)際上是一個(gè)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子，能夠精確調(diào)控基因的開啟程度和時(shí)間。具體而言，它既能促進(jìn)神經(jīng)祖細(xì)胞（產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞）的發(fā)育，又能調(diào)控神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例。這種精妙的調(diào)控機(jī)制，最終造就了人類獨(dú)有的“認(rèn)知靈活性”，即更新替代舊有知識的能力。實(shí)驗(yàn)顯示，在培養(yǎng)皿中，攜帶人類HAR123的干細(xì)胞產(chǎn)生的分子效應(yīng)與黑猩猩版本存在顯著差異。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了人腦進(jìn)化的分子機(jī)制，也為研究自閉癥等神經(jīng)發(fā)育障礙疾病提供了新思路。

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