组合化学

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

香山科学会议第552～561次学术谈论会简述

2015年12月21日~2016年5月18日,香山科学会议陆续召开了主题为"合成生物学发展战略""自旋波电子学物理、材料与器件""医学分子探针关键技术""深层地热能系统理论与系统工程的集成创新""光合作用、光能利用与生物质能源——前沿科技重要问题""生物大数据和精准医学时代的生物信息学核心问题与理论体系""聚集诱导发光""土木工程可持续发展面临的挑战和应对技术路径""丝绸之路经济带自然灾害与重大工程风险"和"空间辐射生物交叉学科研究"的第552~561次学术讨论会。     

精细（手性）化学品制造中的生物催化与化学催化整合策略

绿色化学和社会可持续发展需求对物质加工手段提出了更高要求。生物催化和化学催化的交叉整合可以实现两种技术的优势互补,从而提高原子效率,减轻环境压力,降低生产成本,在精细（手性）化学品合成新工艺的开发和工业化生产中具有十分广阔的应用前景。生物催化和化学催化的交叉需要生物学家和化学家的紧密合作,着重解决生物催化和化学催化反应的相容性,生物催化反应类型的拓展及其分子催化机理的认识,及生物催化剂的快速商品化、工具化技术等问题。     

从实验生物学向理论生物学迈进的重要一步

本文综述和评论了近40年来国际上众多科学家研究生物能量沿蛋白质分子传递的机理、理论及其实验验证情况。生物能量传递理论是迅速发展的非线性科学和生命科学的交叉和结晶,是生命科学中第一个从微观原子分子水平上建立起来的一个系统理论,也是分子生物学和复杂生命现象作定量描述的第一次试验,从而引起了国际科学界极大和广泛的关注。可以说,生物能量传递理论是生物学向理论生物学迈进的重要一步,它将推动生命科学从实验生物学向理论生物学发展,不但可推动包括生物学、分子生物学、生物物理学、生物信息学、生物电磁学和电磁医学等在内的生命科学的发展,而且能加快高分子物理、波谱学和现代物理仪器的发展步伐,其科学意义和应用价值很大。     

化学动力学

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学,教化学,到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识,重新定位。这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,中科院文献情报中心《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行讨论,进一步整合出了下面13个重要研究方向:催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、烯烃复分解反应、组合化学、酶催化、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同     

生物机体的辯証法

研究生物机体的理論,对于解决现代生物学的主要任务,具有头等重要的意义。同时它也具有重要的哲学意义。恩格斯曾指出,有机体是把力学、物理学和化学结合为一个整体的高度的統一,生命——这是自动进行的化学过程,而生物組織具有主动的特性。在研究生物机体理論时,碰到了許多困难。辯証唯物主义者提出“生命”这个概念来克服这些困难。他們认为,在生命过程中,較簡单的运动形态(物理的、化学的)并不是消失了,而是被保留在較高级的、生物的物质运动形态当中。唯物辯証法在强調注意生物运动形态的特点、以及它同其他运动形态的继承性的联系时,克服了把生命特性簡单归結为个别原子或分手规律性的“机械论”,和把生物学本身的规律同在有机体内进行的物理、化学过程絕对割裂的“活力论”这两个极端。所有现代生物学証明:研究生命同物理的、化学的物质运动形态的联系是必要的。现代生物学为生物机体这个辯証的概念提供了丰富的实驗和理論的資料。生物体的外部形态、化学成分和细微的内部结构的稳定性,是由于生物机体和外     

超分子化学-分子自组装

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

化学领域重要研究方向发展态势分析：催化不对称合成

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学,教化学,到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识,重新定位。这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,中科院文献情报中心《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行讨论,进一步整合出了下面13个重要研究方向:催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、烯烃复分解反应、组合化学、酶催化、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同     

单分子

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学,教化学,到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识,重新定位。这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,中科院文献情报中心《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行讨论,进一步整合出了下面13个重要研究方向:催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、烯烃复分解反应、组合化学、酶催化、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同     

重离子辐射生物学效应及其医学应用基础研究

本项目属核物理与生物医学的交叉研究,从生物整体、组织器官、细胞和分子等水平系统研究了重离子辐射生物学效应及其医学应用基础,取得以下研究成果:     

重离子辐射生物学效出及其医学应用基础研究

本项目属核物理与生物医学的交叉研究,从生物整体、组织器官、细胞和分子等水平系统研究了重离子辐射生物学效应及其医学应用基础,取得以下研究成果：     

超高时空分辨蛋白质机器动态成像

蛋白质是生命活动的主要执行者,一切生命活动都有赖于蛋白质功能的正确发挥。蛋白质机器,是指由大量蛋白质和生物分子形成的高维度的、复杂的超级功能复合体,此外也包括蛋白质与蛋白质或其他分子形成的低维度复合物及具有特定生物学功能的蛋白质分子。膜转运和跨膜信号转导是细胞的重要生命活动过程,与细胞命运和功能密切相关。细胞中蛋白质机器是高度动态的,由于组成复杂、功能多样,在分子水平研究蛋白质机器行为机制对成像技术提出了极大的挑战,针对重大生命过程中蛋白质机器动态组装与功能调控的分子机制这一核心科学问题,提出了解决这些难题的工作思路和重点研究内容。从提高成像时空分辨率、实现时空可控和多模态融合入手,发展多种新型成像和关联技术,揭示膜转运和跨膜信号转导等重要生命过程中蛋白质机器的作用机制。提出的主要研究内容包括下一代超高时空分辨结构光照明显微镜、超分辨荧光成像技术和原子力显微镜联用、时间相关的超分辨显微镜与冷冻电镜关联技术。     

基于CRISPR合成生物传感的研究现状与展望

随着合成生物学的发展，合成生物传感技术（synthetic biology-enabled sensing technology,SBST）伴随模块化传感系统的标准化与平台化而出现。在各种传感工具中，规律间隔成簇短回文重复序列及相关蛋白（clustered regularly interspaced short palindromic repeat,CRISPR）技术具有反应温和、操作简单和灵敏度高等显著优势，因其能最大化发挥模块化组件的易用性与可扩展性，已被广泛应用于SBST研究。为概述基于CRISPR的SBST，首先梳理其在生物安全与医学检验、食品安全和环境监测等不同领域的拓展应用；其次分析其对一锅法、无扩增和可视化等现场检测方法的影响；最后探讨基于CRISPR的SBST所面临的挑战与机遇。合成生物学的进步为CRISPR技术的发展提供技术支撑，进一步激发SBST的创新，助力健康中国战略。     

南京师范大学遗传资源研究所

一、实验室概况 "进化论是生物学中最大的统一理论".生命科学各个层次的研究以及各分支学科体系的建立无不以生物进化的理论为其指导思想,同时又吸收与综合生物学各学科的研究成果;另一方面,现代的进化论已不仅仅是一种思想理论,对生物进化的研究已成为一个专门的学科领域,即研究生物进化的历史过程、进化的原因、进化机制、进化速率、进化趋向、物种的形成和绝灭、系统发生以及适应的起源等内容的进化生物学(evolutionary biology).分子进化是达尔文进化论思想在分子水平上的延伸.DNA、RNA、蛋白质和糖等生命大分子的突变和选择成为生物表现型性状进化的基础.现代分子生物学技术及思想的飞速发展,极大地推动了分子进化论及分子系统学的深入.     

语言与基因

生物语言学研究语言的生物学机制,成为语言研究的另一种范式.目前分子遗传学手段被广泛运用于研究语言生物学机制的微观层次,鉴定了与语言功能相关的基因,且从基因中找寻到人类语言起源和进化的相关理据.然而语言与基因的联系非常间接,脑功能各层次的系统研究以及多学科合作才能最终揭开语言与基因关系之谜.     

从化学键的本质到生命的本原——鲍林与20世纪化学的两次跨学科综合

20世纪的化学在高度分化和专业化的同时，完成了两次重要的跨学科综合。在上半个世纪，化学吸收物理学革命的成果，衍生出量子化学和现代结构化学，在电子层面回答了基本物质以何种方式结合的学科基本问题；下半个世纪，化学应用于生物学，分子生物学发展起来，生命现象得以在分子层面得到说明。而莱纳斯·鲍林这位20世纪最杰出的化学家以一己之力直接参与并实际引领了这两次理论变革。本文考察了鲍林在化学键理论、早期分子生物学以及分子医学方面的工作，以此追溯和分析了暗含于两次基础学科综合的基本概念转折和方法论特征。     

工业生物技术与生物经济

生物经济时代即将来临。生物技术产业由医药生物技术、农业生物技术和工业生物技术3个部分组成。医药生物技术产业是未来生物经济的先导,农业生物技术产业是未来生物经济的基础,工业生物技术产业是未来生物经济的支柱。生物炼制是未来生物产业的核心,分子生物学、系统生物学及合成生物学构成了未来生物技术发展的学科基础,能源作物、分子机器、细胞工厂、过程工程和系统工程是现代生物技术的主要技术平台。     

医药化学学派初探

该文追溯了医药化学学派产生的历史背景及其代表人物在化学上的重要贡献，分析了他们在思想方法和研究方法上的特点，阐明了医药化学在古代化学向近代化学过渡中所起的重要桥梁作用，并通过史实剖析了医药化学学派在近代化学的形成、确立和发展过程中所产生的广泛而浣的影响。     

烯烃复分解反应

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

燃料电池

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。