以“适应”为核心统一的三大研究方向

一、piRNA：生殖系的适应性基因组防御系统

适应性挑战： 基因组持续受到内部“遗传寄生物”的威胁，例如转座子和内源性逆转录病毒。这些元件进化迅速，可能破坏基因组稳定性并导致不育。

我们的观点： 我们认为，piRNA 构成了生殖系中的 RNA 介导的适应性免疫系统，使机体能够应对不断变化的基因组内部威胁。

我们的研究内容包括：

- piRNA 的产生机制(生物发生)

- 新 piRNA 的产生与旧 piRNA 的消失(进化)

- piRNA 在转座子沉默之外的生物学功能 (功能)

我们发现，核糖体可直接参与并引导 piRNA 的生物发生, 表明翻译机器本身可被重新利用为一种适应性 RNA 加工系统。该机制在多种脊椎动物中高度保守，提示其具有重要的进化意义。

在鸡模型中，我们证明宿主可以将病毒序列转化为 piRNA 产生位点, 这一策略在概念上类似于细菌中的 CRISPR 系统，显示 RNA 机制可在无需等待缓慢 DNA 突变的情况下，实现对基因组威胁的快速适应。

适应性原则： RNA 系统为应对不断演化的内部基因组威胁提供了快速而灵活的防御机制。

二、精子 RNA：环境记忆的跨代载体

适应性挑战： 父母所处的环境能够显著影响子代健康，但这种影响往往并不伴随 DNA 序列改变。

我们的观点： 我们提出，精子 RNA 是跨代传递适应性信息的重要载体, ，连接亲代环境与子代表型。

我们发现，哺乳动物精子中含有数千条完整 mRNA，其中大量编码核糖体和翻译相关因子。这些 RNA 并非被动残留，而是经过选择性保留的。

我们的研究重点包括：

- 环境因素（如毒物、饮食和代谢状态）如何重塑精子 RNA 组成

- 精子 RNA 如何影响早期胚胎发育

- 为何某些适应性反应可跨代持续，而另一些则逐渐消退

我们关于重金属暴露与代谢疾病协同作用的研究显示，肾脏和代谢表型可发生显著的跨代效应，支持环境适应（或失适应）可通过 RNA 机制传递给后代。

适应性原则： RNA 使生物体能够在不改变 DNA 序列的情况下，将环境经历传递给后代。

三、RNA 医学：定向的人工适应

适应性挑战：许多遗传性或表观遗传性疾病本质上源于适应失败、适应不足或适应时机错误。

我们的观点： 我们将RNA 治疗视为一种“人工引导的适应”形式, 通过模拟自然界已有的 RNA 调控策略来恢复生物功能。

我们的研究与开发方向包括：

- 用于挽救男性不育的 mRNA 疗法

- 针对显性负效突变的 siRNA 策略

- 用于精细调控 RNA 稳定性与翻译效率的 UTR 设计平台

- mRNA 疫苗及抗蛇毒等 RNA 技术

相较于基因治疗，RNA 医学具有以下优势：

- 不对 DNA 进行永久性修改

- 可在时间和空间上精准调控

- 更贴近进化过程中自然形成的 RNA 调控机制

适应性原则： RNA 药物之所以有效，是因为进化本身早已将 RNA 作为核心适应工具。

统一理念

贯穿上述三个研究方向，我们的核心理念是：

RNA 是使生物体及其后代适应不断变化环境的关键分子系统。

遗传突变是适应的一种结果，表观遗传继承是另一种结果，而适应失败则可能导致不育、疾病甚至物种消亡。RNA 位于这三种结局的中心。

通过研究 RNA 介导的适应机制，我们希望：

- 构建新一代生命科学理论，将 RNA 介导的遗传与核糖体等核心机器的适应性功能纳入对遗传与进化的理解

- 重塑育种与性状选择理论，超越单纯的 DNA 模型，将环境响应性和可遗传的 RNA 状态纳入实践，尤其应用于家禽和农业动物

- 发展面向重大未满足需求的 RNA 治疗策略，利用自然进化形成的适应机制，而非永久改写基因组