4月29日，2024中关村论坛年会重大成果专场发布活动在中关村国际创新中心畅春厅举办，现场发布了重大科技成果，涉及面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康共四大版块。

此次重大科技成果：探索发育奥秘——胚胎干细胞嵌合体猴

发布单位：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心

据介绍，嵌合体实验是评估胚胎干细胞发育潜能的金标准。中国科学院脑智卓越中心研究团队首次成功构建了高比例胚胎干细胞来源的出生存活嵌合体猴，证明了灵长类的胚胎干细胞可以高效生成嵌合体，在灵长类干细胞领域处于国际领先水平，该工作也为遗传修饰模型猴的构建奠定了技术基础。

从克隆猴“中中”“华华”到构建高比例胚胎干细胞嵌合体猴，5年内，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员孙强和刘真的科研成果两次登上《细胞》杂志封面。

他们在国际上首次成功构建高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合体猴，突破了学界曾经的“不可能”定论。

刘真（左三）与同事一起开展实验“传统的胚胎编辑效率是比较低的，而利用胚胎干细胞嵌合体技术可以一次性实现多种遗传操作，哪怕是上百种基因编辑需求，都能在胚胎干细胞上完成。”刘真说。然而，长期以来，胚胎嵌合体的制备技术仅局限于啮齿类动物。各国科研团队都努力将这项技术拓展到灵长类动物，以更好地推进人类脑科学、脑疾病和生物医药的相关研究，但长期未取得突破。

刘真团队打破了这个“不可能”。2021年7月23日，一只嵌合体猴顺利出生。“那只出生的小猴，干细胞的贡献比例达70%，在脑组织的嵌合比例甚至超过90%！”不论回想起多少次，那个瞬间都让刘真无比激动。

事实上，七十四分之一，是这一批嵌合体猴培养的成功率，而此前，失败对他们来说更是家常便饭。团队成员回忆，起初，当将胚胎干细胞注入另一个胚胎时，胚胎干细胞无法存活。屡战屡败，又屡败屡战，团队终于找到了原因——胚胎干细胞与胚胎所需的生长环境不同，必须找到两方都“宜居”的培养基；同时，对于胚胎干细胞这个“外来户”，团队还不断改进技术，让它们能顺利在新囊胚中安家。

稍显遗憾的是，这只小猴并没能存活太久。出生后仅10天，它的身体状况急转直下。围绕它的脏器发育情况，团队也持续开展了深入研究。“因为我们只得到了一个个体，只能基于目前的情况进行推断假设，比如，嵌合比例过高可能会影响它的生长发育，或者细胞上标记的荧光蛋白可能有生物毒性，等等。”刘真说，即便如此，这只小猴也实现了“从0到1”的突破。

在中国科学院院士、中国科学院脑智卓越中心学术主任蒲慕明看来，嵌合体猴有着更好的应用前景，是构建非人灵长类疾病模型的里程碑发现。处于囊胚状态的胚胎细胞具有很强的分化能力，未来它们可以发育成为生物体内的各个器官、组织。如果将囊胚中的内细胞团取出，并在体外妥善培养，它们就能持续保持分化能力，无限复制和更新。这样一来，科研人员就能很方便地对其进行基因编辑，再将经过编辑后的胚胎干细胞注入另一个囊胚，进行后续的生长发育，就能产出特定、稳定的实验动物模型。

今年36岁的刘真，已经接连实现了世界级科研成果的产出。现在，他仍然在攀登险峰，带领团队围绕嵌合体猴的构建开展更深入研究。“我们要不断提升实验方法和技术，让嵌合体胚胎变得更稳定。”他和团队正在努力提升胚胎干细胞的制备质量，并尝试让被植入新细胞的囊胚更“包容”，减小其对外来细胞的排斥。“蒲慕明院士一直鼓励我们要敢于冒险、敢于挑战，一旦成功，那就必定是非常重要的突破。”

该研究严格遵守生物伦理规范，所有实验均符合国际干细胞研究学会的研究指南，并经过中国科学院脑智卓越中心伦理委员会审核。