我校本科生以共同一作在《Nature Communications》发表论文

本网讯 近日，我校生科学院在读大三本科生李艺元，与华中科技大学学生作为共同第一作者，在国际顶尖期刊《Nature Communications》（《自然·通讯》）发表题为“Spatially blocked split CRISPR-Cas12a system for ultra-sensitive and versatile small molecule activation and detection”的研究论文。我校生科学院李龙杰副教授，华中科技大学、同济医院、香港城市大学相关专家学者为论文共同通讯作者。《Nature Communications》是Nature出版集团旗下国际顶尖综合期刊，影响因子14.7，位列中科院一区TOP期刊。

在临床诊断、环境监测及食品安全领域，小分子化合物的精准检测面临重大挑战：传统质谱、ELISA（酶联免疫测定技术）等方法依赖大型设备且灵敏度有限，而现有CRISPR-Cas12a技术（基于Cas12a的基因编辑技术）虽具备分子诊断潜力，仍受困于高背景噪音、复杂探针设计及目标适配性弱等瓶颈。针对上述问题，李龙杰副教授团队联合华中科技大学生殖健康研究所肖先金教授、同济医院检验科程黎明教授、香港城市大学周小钰助理研究员等团队，提出新型的空间阻断式分裂CRISPR-Cas12a系统，构建了检测限可达pM（皮摩尔/升）级、背景干扰低、普适性强的新型生物传感平台，为小分子检测方向提供革新工具。

本研究首创空间阻断式CRISPR-Cas12a系统，通过在支架链3'端修饰目标小分子并引入大分子结合产生空间位阻，彻底抑制Cas12a本底活性；目标分子竞争性结合CRISPR-Cas12a系统后解除阻断，进而激活反式切割活性，实现超灵敏检测（如谷胱甘肽检测限20 pM）；进一步开发单核苷酸DNA延伸支架策略，显著提降低背景噪音，成功适配多类型小分子互作。

在生科学院学科竞赛工作坊、卓越人才基地班、李龙杰课题组的多重培养支持下，李艺元将全部课余精力投入CRISPR-Cas12a系统的技术攻关，主动放弃周末及寒暑假大部分休息时间，持续优化实验方案，针对高背景噪音等问题，反复调整反应条件与序列设计，通过与导师及团队博士生的高频次研讨，系统性突破了信号稳定性、交叉干扰等多项技术瓶颈。在校期间，李艺元获一等学业奖学金、“卓越青年”、“优秀团干”等奖项和荣誉，共发表SCI论文5篇，获实用新型专利1项，在挑战杯、中国国际大学生创新大赛（原“互联网+”大赛）等赛事中获得国家级奖项4项、省级奖项3项。

生科学院党委书记易文君表示，学院高度重视学科竞赛和科研型学生骨干的培养，通过构建“三位一体”育人体系，设立创新基金、创办卓越人才基地班、加强学科竞赛工作坊（创新基地）建设等措施，培养学生的创新精神与实践能力，同时注重对优秀本科生创新创业事迹的宣传，鼓励学生关注学科前沿，勇担时代使命，努力成长为兼具 “一流视野、一流知识、一流能力、一流体格” 的高素质人才。