单碱基基因编辑系统的研究进展

基因编辑技术是近年来取得突破性进展的颠覆性技术之一。CRISPR/Cas9基因编辑系统简便、高效,被广泛应用于基因功能研究和利用。尽管CRISPR/Cas9可以高效靶向目的基因,但其定点修饰依赖于效率低下的同源重组机制,因此精准编辑基因的能力有待提高。单碱基编辑技术通过将Cas9切口酶或无核酸酶活性的Cas9与胞嘧啶脱氨酶形成融合蛋白,并通过sgRNA(单链向导RNA)将融合蛋白靶向靶位点,在不切割双链DNA的情况下对靶基因位点的单个碱基进行胞嘧啶C→胸腺嘧啶T或鸟嘌呤G→腺嘌呤A的精准编辑。目前,单碱基编辑技术已在植物、动物以及人细胞中进行了高效的基因定点突变,在农业、生物医学研究甚至基因治疗中有广泛的应用前景。本综述就单碱基编辑系统的发展和应用进行回顾和展望。     

《人类基因组编辑:科学、伦理和监管》报告提出监管的一般性原则

<正>2017年初,人类基因组编辑委员会发布一份题为《人类基因组编辑:科学、伦理和监管》的综合性报告,在总结基因编辑现状的基础上,提出人类基因组编辑监管的7个一般性原则。促进福祉原则:支持提供福利和防止对受影响者的伤害。遵循这一原则的责任包括:(1)研究应有利于促进个人健康和福祉,如治疗或预防疾病的人类基因组编辑技术,同时降低在早期应用于人体时存在的高度不确定性风险;(2)对人类基因组编辑的任何应用都应合理平衡风险和利益。     

合成生物学市场全球格局分析

<正>在过去几年的时间里,合成生物学研发吸引了越来越多公司的投资,新的基因编辑技术的应用前景进一步促进了合成生物学研究的发展,传统药品正被遗传工程产品、DNA测序和DNA合成技术所取代。虽然合成生物学市场还面临诸如政府管理规章和政策、生物安全与生物安保问题、生物武器等潜在风险和阻碍,但这些问题正被监管机构和研发机构加以解决。合成生物学市场利用高级计算和设计系统完全改变了传统对     

生物科技领域国际发展趋势与启示建议

近年来,生物技术进展日新月异,突破性成果不断,展现出巨大的发展潜力。合成生物技术、基因编辑技术等前沿新兴技术的应用范围不断扩展,新型测序技术为生物资源挖掘利用提供了支撑,多学科交叉为人类解决问题提供了新思路。本文在梳理各国重大战略规划和政策措施,综述生物科技领域研究与发展趋势的基础上,针对我国发展生物经济、促进科技强国建设、加强新兴技术监管等方面提出了相关建议。     

《人类基因组编辑:科学、伦理和监管》报告为基因组编辑建言献策

<正>2017年初,人类基因组编辑委员会发布一份题为《人类基因组编辑:科学、伦理和监管》的综合性报告,总结了基因编辑当前应用情况和面临的政策问题,明确了在可遗传的生殖细胞编辑的临床试验许可之前必须具备的条件和人类基因组编辑监管的7个一般性原则。并在此基础上提出了若干建议:1)在人类基因组编辑监管方面考虑和应用全球原则。2)使用现有的监管程序来监督人类基因组编辑实验室研究。     

科学出版社期刊出版中心招聘启事

科学出版社期刊出版中心是专业化科技期刊出版服务机构,致力于打造中国科技期刊的集团军,做大做强科技期刊产业.现因业务发展需要,招聘以下岗位:1.编辑人员5名,其中出版管理编辑1人,医学专业编辑3人(医学中文编辑2人、医学英文编辑1人),工程技     

小麦转基因研究现状及展望

自二十世纪八十年代开始研究转基因植物以来，小麦作为世界主要粮食来源，其转基因遗传改良受到科学家的广泛关注。目前国内外已有近200例外源基因，主要是抗除草剂类基因、抗病虫基因、品质基因、抗旱耐盐等抗逆基因、雄性不育类基因等，通过基因枪法、农杆菌介导法、花粉管通道法等技术转入小麦的报道。从转单基因到进行多基因组装，从改良各种生物胁迫和非生物胁迫的抗逆性，到改良品质、高产等生理和农艺性状，是未来转基因小麦的研究方向。本文就近二十几年来转基因小麦研究进展及存在问题进行了全面系统的综述和探讨。     

生物医学研究热点及意义

生物医学研究是目前发展最快、令人振奋的科技领域。本文概述了生物医学的发展趋势，并对生物医学前沿领域的研究热点，如基因组、蛋白质组、细胞信号转导机制、干细胞研究、神经科学研究、生物信息学等进行了分析。对生物技术领域的研究热点，如生物芯片技术、高效基因转移系统技术、组织工程技术和干细胞定向分化技术、基因敲除和敲入技术、克隆技术等进行了综述。提出研究中应该注意针对研究热点选题，注意多学科交叉和集团作战，同时注意知识产权保护。     

药膳食疗信息系统数据分析与结构设计

随着人类生活水平和质量的不断提高,民众的自我保健观念发生了根本性的转变.药膳食疗不再是属于专业人士而走进了千家万户.本文运用数据库技术和面向对象技术对药膳食疗信息系统进行了建模与分析,建立了药膳食疗的敷据库模型,为用户提供药膳,食疗的信息咨询,方便用户对照症状查找相关的药膳食疗配方.药膳食疗系统包括三个模块:药膳食疗信息收集,编辑,查询模块;配餐服务模块:药膳食疗在餐饮行业的应用;医疗服务模块:药膳食疗学在医疗行业的应用.利用药膳食疗信息系统,没有药膳食疗相关知识的人们只要会一般的计算机操作,就能够自己掌握药膳食疗.     

基于音乐基因的乐谱存储模型

本文提出一种基于音乐基因的乐谱存储模型S-MusicXML.将乐谱的存储和处理的基本单位由音阶提升到基因,有利于通过数据挖掘技术对音乐内涵的挖掘和存储.定义了旋律基因等概念,并通过实验进一步分析了挖掘音乐基因比挖掘音乐频繁模式更有优势.     

医学领域颠覆性技术发展现状、问题及展望

近年来，人工智能、基因编辑、生物3D打印、诱导多能干细胞、合成生物学等新兴技术备受关注，并逐步运用至临床医学领域，给许多疾病的诊治带来了新方法。这些技术因其独特的优势正在取代或者已经取代传统医疗技术，对现有诊疗理念具有颠覆性的意义。医学领域颠覆性技术的发展，不仅改变了现有的诊疗方式，还改变了现代医学的思维方式。现代医学正逐步向多技术、多学科交叉融合方向发展，并不断孕育新的颠覆性技术。然而，在这些新兴技术进步的同时也产生了很多的问题。本文综述了现代医学中几个代表性颠覆性技术的发展现状，同时对伴生的安全问题进行了浅析及展望。     

基于DNA技术的非对称加密与签名方法

结合现代基因工程技术和密码学技术设计了一个非对称加密与签名系统DNA-PKC,这是在生物密码研究领域的初步探索.类似于传统的公钥密码,DNA-PKC的密钥由加密钥和解密钥组成,加密者之间互相不能解密,只有解密钥的拥有者才能解密所有密文.不同于传统的公钥密码,DNA-PKC的密钥与密文均为生物分子实物,在应用协议等方面具有不同的要求.在安全性方面,DNA-PKC主要依赖于生物学问题而不是传统的计算困难问题,因而对未来的量子计算机的攻击免疫.     

基于类别空间的基因选择

基因选择通常是在基因空间中进行的. 由于基因空间的维数(基因数目)比该空间中的样本数要多得多, 这种做法存在严重的维数发难(curse of dimensionality)问题, 其结果是在基因空间中所建立数据模型难于获得满意的精度, 基于所建立模型的基因选择结果可信度低. 如何对具有极少样本的极高维空间进行特征选择(基因选择)是一个极具挑战性的课题. 将基因空间变换为它的对偶空间, 称为类别空间, 从而空间的维数仅为基因空间中样本的类别数, 空间中的样本数则为基因空间的维数. 显然, 在类别空间中不存在任何维数发难现象; 提出了在类别空间中基于将不同的类尽可能分开的原则、并借助主分量分析的基于类别空间基因选择方法. 对真实基因数据的基因选择实验, 并通过Fisher指标、加权Fisher指标以及leave-one-out cross validation等可分性指标, 与其他两种基因选择方法进行了深入的比较, 结果表明该方法是十分有效的.     

全长基因的克隆

新基因全长cDNA序列、全长DNA序列的获得常常是分子生物学工作者面临的难题。本文就克隆全长基因的各种技术如文库筛选法、各种PCR技术及新发展起来的电子克隆法等方法作一简单综述。     

协同优化方法与并行子空间方法的评估与比较

多学科优化设计技术是航空航天领域内近年来发展起来的一种新的总体优化设计技术,致力于解决复杂系统的耦合设计问题,以获得系统的整体最优.协同优化方法和并行子空间方法是多学科优化设计技术中的2种主要方法,本文从计算效率、计算精度、学科自治、工程实用性等方面,结合3个实例,对2种方法进行深入的分析与评估.分析结果表明：并行子空间方法在计算效率、学科自治以及工程实用性方面比协同优化方法略胜一筹.     

三类微型能量转换系统有限时间热力学性能优化的研究进展

随着分子生物技术、纳米技术和微电子技术的发展,微型能量转换系统日益受到人们的重视.微型能量系统中能量转换的机理和效率研究是涉及热力学、统计力学、物理学等多学科交叉融合的新课题,而能量系统的性能优化是揭示微型系统能量转换机理、提升能源利用效率的一个关键问题.本文在概述有限时间热力学理论产生和发展的基础上,结合国内外的研究现状,阐明性能优化对微型能量转换系统的意义,综述利用有限时间热力学理论对热驱动布朗马达、能量选择性电子机和热离子装置这三类典型微型能量转换系统进行热力学分析和优化研究的最新进展,并提出进一步的研究展望.     

TD-SCDMA系统中引入阈值信噪比的信道估计

采用联合检测和智能天线等技术是TD-SCDMA移动通信系统的优势之一,但这些技术的实现必须以准确的信道估计为前提.本文探讨了适合于TD-SCDMA系统的信道估计算法,分析了一种加入阈值信噪比的信道估计算法原理.通过上行链路的模拟仿真表明,该信道估计算法的信道响应更接近理想值,有利于提高系统性能.     

水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术研究进展

快速有效地采集和描述水稻-稻田环境系统重要信息,是水稻精准生产作业的重要前提和关键.在水稻的精准生产过程中,需要掌握稻田平整度、泥脚深度与耕作阻力、稻田水层高度及土壤含水率、土壤养分、温室气体排放、稻田有害排放物和水稻病虫害、水稻苗情长势以及产量估测等信息,要求能够定位、快速、精确、连续地测量.传统的实验室分析方法已很难满足这一要求,为此,需要大力开展适用于水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术的研究.文章主要对上述信息快速获取技术的研究进展进行了分析,并提出了今后进一步开展水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术的研究方向.     

复杂软件系统的成长性构造与适应性演化

随着信息网络技术的渗透性发展,复杂软件系统正在成为一种泛在的新型软件形态.此类软件系统通常由相当数量的局部自治的软件系统相互耦合关联而成,具有"系统之系统"、"信息—物理"融合系统和"社会—技术"交融系统的特点,表现出成员异质、边界开放、行为涌现、持续演化等一系列新的性质.这些特征打破了传统基于"还原论"思想的软件工程理论和技术所基于的基本假设,使其难以适用于复杂软件系统的构建.本文分析复杂软件系统的内涵、形成特征和基本性质,深入讨论复杂软件系统在构造和演化环节所面临的挑战,借鉴互联网以及生命系统、社会系统和经济系统等复杂系统的形成和演进模式,提出复杂软件系统的"成长性构造"和"适应性演化"法则,阐述这两条法则所涉及的主要科学问题和关键支撑技术.本文试图为复杂软件系统的构建和发展提供新的方法学和架构层面的支持.     

高黏度微量喷射系统的实验研究

在微电子封装技术发展过程中, 封装用胶的分配技术正从接触式向非接触式过渡, 尤其是作为非接触式分配技术代表的微滴喷射技术的出现, 使高精度按需分配成为可能, 而高性能的封装用胶一般具有较高的黏度, 采用传统的非接触式分配技术并不能满足其黏度特性要求. 本文通过研究, 提出了一种机械式高黏度流体微量喷射系统, 其核心是通过阀杆相对于阀座的运动, 带动并将一部分流体从喷嘴中挤出. 通过实验研究发现, 影响该系统喷射质量的主要因素包括阀杆的行程、气缸驱动压力、弹簧预压、供料腔背压以及流体工作温度等. 本文在研究中采用0.2 mm不锈钢喷嘴, 得到了最小直径为0.35 mm的胶点.