G蛋白偶联受体及其生物信息学研究

G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor, GPCR)是一类具有7个跨膜螺旋的跨膜蛋白受体. GPCR的结构特征和在信号传导中的重要作用决定了其可以作为很好的药物靶标. 目前世界药物市场上有三分之一的小分子药物是GPCR的激活剂(agonist)或拮抗剂(antagonist), 这说明该类受体和它们的配基在药物开发和设计中占有极其重要的地位. 以公开数据库中已有的基因组序列和EST序列作数据源, 利用生物信息学手段寻找新的GPCR编码基因(新的药物靶标), 并构建GPCR分子生物学数据库, 一直是GPCR研究领域中的热点. 综合利用生物信息学和高通量配基筛选方法, 寻找可以用作新的药物靶标的GPCR, 进而鉴定出它们的特异性或非特异性配基, 是GPCR研究和药物开发的一个重要方向.     

今日数学及其应用(下)

5.飞机制造 工程设计和制造工艺主要靠计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)两大工具,而这两者又都以数学理论为基础。计算流体力学可以帮助人们设计新的飞行器。数学模型已代替了许多的实验,如风洞实验,既便宜、省时,又有适应性、安全性。自动导航与自动着陆系统是根据卡尔曼滤波的方法设计的,而后者主要又是数学。在涡轮机、压缩机、内燃机、发电机、数据存储磁盘、大规模集成电路、汽车车身、船体等的设计中,也都用到了类似的     

外科手术的“眼睛”

<正>实时影像技术在帮助外科医生制定新的手术治疗方案的同时,术中不仅可以避开健康组织,还可以切除更多的肿瘤或相邻病变区域,或直接切除病灶。1988年,当戴维·杰弗瑞(David Jaffray)作为一名医学生参加暑期实习时,他参与了一次儿童脑瘤患者的手术,其工作是在一张模糊的X光片上设计     

面向合成生物学的机器学习方法及应用

机器学习的目标是设计可以根据先验知识和观测数据不断改进其性能的算法.该算法可以帮助机器从大量的数据中提取知识,从而提升其在特定任务上的性能.作为数据驱动的方法,机器学习可以有效利用高通量实验技术产生的大批量生物数据,实现合成生物体的功能预测与智能化设计,改变合成生物学的研究范式.本文首先介绍机器学习在合成生物学领域广泛应用的几个模型及方法,如支持向量机、神经网络、生成式对抗网络、深度强化学习等.然后介绍机器学习方法在合成生物学领域的典型应用,如启动子预测、酶催化设计、代谢途径构建、基因线路设计等.本文综述面向合成生物学的机器学习方法及应用,并试图启发读者如何选择和设计机器学习方法用于合成生物学的研究.     

费米实验室寻找来自额外维度的访客

如果可以观察到大家所熟知的四维时空--三维空间与一维时间--之外的新的维度,那么这将是物理学历史上惊天动地的发现.在巴达维亚的费米国家加速器实验室里,科学家们正在设计一个新的实验,人们将通过它来探测额外维度真实存在的迹象.     

改变世界的交互设计——访中央美术学院设计学院数码媒体专业

正如果你疯狂到认为一个想法可以改变世界,那你就应该来学交互设计。它会教给你一套方法,把疯狂的想法转化为一个可以改变世界的产品。——费俊舞台,为有才华的人搭建"喜欢尝试新的东西",这是费俊教授对我们说的,他由平面设计转到交互设计的唯一理由。1992年,费俊从中央美术学院版画专业毕业,之后顺理成章地成为一名平面设计师。他在平面设计领域小有成就,搜索引擎里记录着他的艺术履历和荣誉。此时,美国有了新媒体的概念。费俊预感到这种     

一种治愈皮肤溃疡的新技术

波士顿大学医学分院和哈佛医学院的研究者们发展了一种新的治疗方法,即用婴幼儿割除包皮手术时取下的包皮作为皮肤移植材料,可以治愈患有慢性皮肤溃疡的病人。波士顿研究小组在美国皮肤病学学会杂志上发表报告时指出:这种无痛的实验性治疗方法可以使皮肤溃疡得到长期持久的治愈。大学医院的一名皮肤病医生塔尼亚·菲利普斯指出:老年人有循环功能不良者、糖尿病者、偏瘫者和癌症进行化疗者以及其它患有衰竭性疾病者,可以从这种新的治疗方法中得到好处。这种新的方法是从新生婴儿身上割下的包皮为培养基,培养成大片的细胞后直接放置到伤口上。菲利普斯医生说:这种生物材料     

种植塑料

塑料是有名的白色垃圾,因为它在自然界中难以降解而越集越多。如果利用植物制造的生物塑料,则可以在自然界中快速降解。以往的方法是收割了植物后利用微生物发酵的方法来产生塑料。最近,美国研究人员又发明了一种新的技术,可以让植物直接生长出塑料来。也就是说,我们以后可以到地里种植塑料,直接收割塑料产品的原料。现有的化工塑料不仅仅是污染的问题,还面临着原料缺乏的问题,因为塑料是用炼     

与恐惧有关的遗传基因

美国科学家最近发现了一种新的脑电活动 ,它在人们的恐惧经历中起着十分重要的作用。尽管目前这项研究是在小鼠中进行的 ,但研究人员预测 ,这一发现将为寻找新的焦虑症治疗方法提供新的思路。美国哥伦比亚大学霍华德·休斯医学研究所的埃里克Ｒ 坎德尔 (ＥｒｉｃＲ .Ｋａｎｄｅｌ)说 :“这一研究结果表明 ,我们可以尝试研究一种新的分子遗传学的方法来治疗学习性恐惧 ,学习性恐惧是焦虑症的一种。这将使我们能够更深入的了解恐惧产生的分子机制 ,并将导致一种新的治疗方法的出现。”坎德尔是 2 0 0 0年诺贝尔医学奖获得者 ,这份研究报告发表…     

深层搅拌桩的设计与施工

随着中国基本建设的迅速发展,深层搅拌法作为一种新的地基加固方法已广泛应用于铁路、公路、水利、工业与民用建筑等建设中.文章结合工程实例,介绍了深层搅拌桩在具体工程中设计、施工、质量检测的全过程.