最新相关部门披露最新研究成果,RNA与cDNA杂交技术在分子生物学研究中的应用与挑战

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RNA与cDNA杂交技术是分子生物学研究中的一种重要技术手段，它利用RNA与互补的cDNA分子之间的碱基互补配对原理，实现基因表达水平的检测和基因序列的克隆。本文将详细介绍RNA与cDNA杂交技术的原理、应用以及面临的挑战。 ### 原理 RNA与cDNA杂交技术基于以下原理：在细胞中，mRNA通过转录过程从DNA模板上合成，然后经过翻译过程生成蛋白质。在这个过程中，cDNA（互补DNA）作为一种稳定的分子，可以代表mRNA在分子水平上进行分析。当RNA与cDNA分子进行杂交时，它们之间会发生碱基互补配对，形成稳定的双链结构。通过检测杂交双链的形成，可以间接反映mRNA的表达水平。 ### 应用 1. **基因表达分析**：RNA与cDNA杂交技术可以用于检测特定基因的表达水平，为研究基因调控机制提供重要依据。例如，通过比较正常细胞与肿瘤细胞中特定基因的mRNA表达水平，有助于发现与肿瘤发生相关的基因。 2. **基因克隆**：利用RNA与cDNA杂交技术，可以从复杂的基因表达谱中分离出目的基因。通过逆转录过程，将mRNA转化为cDNA，然后通过PCR扩增目的基因，从而实现基因克隆。 3. **基因编辑**：RNA与cDNA杂交技术可以与CRISPR-Cas9等基因编辑技术相结合，实现对特定基因的精准编辑。通过设计特定的RNA分子，引导Cas9酶识别并结合到目标基因上，从而实现基因的敲除、敲入或定点突变。 4. **疾病诊断**：RNA与cDNA杂交技术可用于检测病原体、肿瘤标志物等生物标志物，为疾病诊断提供依据。例如，在HIV感染检测中，可以通过检测病毒RNA的表达水平来判断患者是否感染。 ### 挑战 1. **杂交特异性**：RNA与cDNA杂交过程中，可能存在非特异性杂交，导致结果不准确。因此，设计特异性强的探针和优化杂交条件是提高杂交特异性的关键。 2. **背景干扰**：杂交过程中，背景信号可能会干扰真实信号的检测。为了降低背景干扰，需要优化杂交条件，如调整杂交温度、使用合适的杂交缓冲液等。 3. **RNA降解**：在样品处理过程中，RNA容易发生降解。为了减少RNA降解，需要采取有效的样品保存和提取方法。 4. **高通量分析**：随着高通量测序技术的发展，RNA与cDNA杂交技术逐渐向高通量方向迈进。然而，如何实现高通量、高灵敏度的杂交检测仍是一个挑战。 总之，RNA与cDNA杂交技术在分子生物学研究中具有广泛的应用前景。通过不断优化杂交技术，提高杂交特异性和灵敏度，有望在基因表达分析、基因克隆、基因编辑和疾病诊断等领域发挥更大的作用。

作者 | 铅笔道 松格近日，上海跑出超级独角兽：激光雷达企业禾赛科技，拟在香港上市。据 2025 年 8 月数据，禾赛科技总市值达 34.14 亿美元（约 240 亿元）。它的业务是：激光雷达，是智能驾驶中的关键部件（眼睛）。11 年前，毕业于顶尖学府的三位 85 后学霸（李一帆、孙恺、向少卿），回国创办禾赛科技，如今成为了行业翘楚。以 2024 年中国激光雷达市场占有率来看，禾赛科技以 35.0% 的占比位居榜首；在全球车载激光雷达市场，其份额更是高达 37%，是全球最大的车载激光雷达供应商。通过禾赛科技的案例，我们不妨一同探寻，激光雷达正孕育哪些结构性机遇 。01禾赛科技的创始人是李一帆、向少卿和孙恺。李一帆毕业于清华大学，后赴美留学获得伊利诺伊大学博士学位，曾担任美国西部数据集团首席工程师。向少卿毕业于清华大学和斯坦福大学，曾在苹果公司担任下一代产品开发的产品架构师。孙恺与李一帆、向少卿一样，三人因同在美国且是校友，经常联系。2013 年，他们三人成立禾赛科技。当时，李一帆还在美国西部数据集团任职，兼任着公司 CEO。公司最初专注于高性能激光雷达研发。2016 年，公司推出首款车规级激光雷达。随后 3 年，产品逐渐被自动驾驶企业大规模采用。2021 年，公司实现车规级激光雷达前装量产。截至 2023 年，禾赛激光雷达装车量达到近 16 万台，在全球排名第一，成为国内首家大规模前装量产的企业。客户包括蔚来、小鹏、理想、集度等车企，以及百度、小马智行等自动驾驶方案提供商。禾赛成立之前，市场也有同类产品，但禾赛提升了车辆的环境感知能力，更好地解决了摄像头和毫米波雷达 " 看不远、看不清 " 的问题。这（激光雷达产品）也是公司最核心的收入来源。2023 年，该产品收入为 12.6 亿元，占总营收的 92.2%。其中，AT128 是核心产品，单品出货量超过 15 万台。02激光雷达行业经历了三个阶段：• 科研与测绘阶段（2000 年前后）：主要用于地理测绘和科研实验。• 自动驾驶兴起阶段（2010 年后）：Waymo 等率先使用激光雷达，成为自动驾驶标配。• 车规级量产阶段（2020 年后）：随着新能源车和智能驾驶普及，激光雷达进入大规模前装。2023 年全球车载激光雷达市场规模约为 17 亿美元，预计到 2028 年将增至 68 亿美元，年复合增长率约为 31%。增长的核心驱动力来自新能源汽车，而高阶辅助驾驶的加速落地是最大的需求爆发点。数据显示，2023 年中国搭载激光雷达的新车渗透率已超过 5%，预计 2025 年将达到 15% 以上，这意味着市场空间快速放大。国外厂商如 Velodyne、Luminar 曾是早期领导者，但在量产和成本控制上遇到瓶颈。相比之下，中国厂商凭借本土优势，在 2023 年全球前装出货量前五中占据三席，禾赛更以 47% 的全球市场份额位居第一，速腾聚创、图达通等紧随其后。2022 年禾赛收入为 12.2 亿元，2023 年增至 13.6 亿元；净亏损则由 10.8 亿元缩小至 9.7 亿元。今年二季度禾赛科技实现营收 7.06 亿元，同比增长 54%，净利润扭亏为盈。交付量上，2025 年上半年激光雷达总交付量同比增长 276.2%。值得一提的是，禾赛是极少数盈利的自动驾驶公司。这首先得归功其订单的增长。2024 年全年，禾赛激光雷达总交付量近 50.2 万台，同比增长 126%，连续 4 年实现交付量翻倍。其中 ADAS 激光雷达的全年交付量高达 45.64 万台，在第四季度直接交付 193238 台 ADAS 激光雷达，同比增长 140.3%。截至 2025 年 2 月，禾赛已与 22 家国内外汽车厂商的 120 款车型达成量产定点合作关系，其中包括 9 家中国市值 TOP10（2024 年）的汽车制造商。其次，得归功于其成本的控制。比如其基于第四代芯片架构研发的 ATX 激光雷达，价格有望在 2025 年下探至 200 美元，较之上一代降幅达到了 50%，这使得其产品能够向 10 万元级车型渗透。03除了乘用车自动驾驶，自动驾驶赛道最近几年涌现出多个机会，比如机器人、智慧交通、物流无人车等新场景。这些新兴需求对新玩家更友好，尤其是在低成本固态雷达领域。比如机器人应用场景。在物流机器人、配送机器人、服务机器人等领域，激光雷达不可或缺。全球前 10 家 L4 自动驾驶公司中，禾赛科技的产品覆盖 9 家，为各类机器人在复杂环境中的自主导航、避障等功能提供关键技术支撑，随着机器人产业的蓬勃发展，市场空间极为广阔。而在新兴市场上，比如智能安防、智慧城市、测绘等新兴赛道，激光雷达也开始崭露头角。