以植物作为生物反应器生产药用蛋白

利用植物生物反应器生产药用蛋白具有非常重要的商业价值,植物生物反应器主要包括稳定表达体系和瞬时表达体系,结合我们的研究结果,本文对这两种体系的侵染方法、主要优缺点等方面进行了论述。     

膜生物反应器去除污水中病毒的试验研究

针对中水回用中可能存在的病原微生物对人体健康的风险, 采用重力出流式膜生物反应器对生活污水的处理效果进行系统的考察. 研究结果表明: 膜生物反应器工艺不仅能有效降低COD,NH₄⁺-N, 浊度等; 而且能有效去除污水中的病毒. 0.22和0.1 μm两种孔径膜对T4噬菌体的去除效果表明, 采用这两种孔径的膜组件的膜生物反应器对病毒的去除效果没有显著差别, 去除率在同一数量级上, 对病毒的去除率都大于5.5 lg. 进一步的研究发现: 对于0.22 μm的膜组件, 膜表面的滤饼层和凝胶层在病毒的截留中起了重要的作用; 0.1 μm膜组件主要依靠膜自身完成对病毒的截留.     

鼓泡式光生物制氢反应器中光合细菌的生长及产氢

提出了一种新型的鼓泡式光生物制氢反应器,并将Rhodopseudomonas palustris CQK-01光合产氢菌在光生物制氢反应器中进行序批式培养,以葡萄糖为碳源底物,以590nm单波长光为光源,研究了不同鼓泡条件下光合细菌的生长、产氢及底物降解特性.实验结果表明,在光生物制氢反应器中适当鼓入氩气气泡可以有效降低反应器内液相氢浓度,减少产物反馈抑制作用,促进产氢性能的提高,并且不同鼓泡频率对光合细菌的生长和产氢有较大影响.实验中间隔3h鼓泡时光合细菌产氢性能最佳,反应器最大产氢量33.25mmol,光能转化效率为18.46%,产氢得率为1.79mol(H2)/mol(glucose),平均底物消耗速率为0.28mmolL-1h-1和平均产氢速率为0.50mmolL-1h-1.     

植物生物反应器与药物研发

随着基因工程、细胞工程、酶工程的发展,生物技术不断影响着人类生活的方方面面,不仅体现出巨大的经济价值,也提供了不可替代的社会服务.其中,利用植物生物反应器表达生产具有临床应用价值的药用蛋白(包括疫苗、抗体)已成为生物制药产业的热点领域,在抢占生物经济制高点、促进国民经济持续稳定发展进程中显示了越来越重要的作用,具有极大的市场前景和商业价值,日益引起人们的关注.     

亲近水母

一提起“水母”，总让人联想到海滩上白色黏糊糊的、令人作呕的一团，许多人对它的第一反应是惟恐躲闪不及，然后不禁会问：这种怪异的生物究竟是几乎透明的“肉冻”呢，还是鱼呢？其实，虽然水母的样子很奇特——和地球上我们常见到的生物不同，但它却是海葵和珊瑚的“亲戚”，它们同属无脊椎动物中的腔肠动物门。     

转基因小鼠乳腺表达重组人溶菌酶

人溶菌酶是由130个氨基酸组成的碱性多肽, 具有抗菌、抗病毒和增强免疫力的功能, 对生物体的自身防御起着重要作用. 为研究乳腺生物反应器表达重组人溶菌酶和提高牛奶的免疫活性, 制备了以溶菌酶基因组序列为目标基因的表达载体的转基因小鼠模型. 经转基因小鼠的制备, 通过PCR和Southern blot 检测, 从83只出生小鼠中获得6只整合人溶菌酶融合基因的转基因小鼠. 对F1代小鼠的PCR检测表明外源基因可以遗传给后代. 在3只转基因阳性母鼠的乳汁中, 用Western blot方法可以检测到重组人溶菌酶的存在, 最高表达量达到0.2 mg/mL. 经活性检测, 转基因小鼠乳清的溶菌酶活性显著提高, 已达到人乳清溶菌酶活性的0.4倍, 而非转基因小鼠乳清具有极低的溶菌酶活性. 尽管转基因小鼠乳清中重组人溶菌酶活性还低于人乳清中溶菌酶活性, 但是转基因小鼠乳汁中的重组人溶菌酶与人溶菌酶具有相同的比活力. 为乳腺生物反应器表达重组人溶菌酶的研究和开发应用打下了坚实的基础.     

生命的奇迹

我们从电视节目“动物世界”中可以发现:地球生命千姿百态、千差万别,据说这些千差万别的生命个体是起源于共同祖先的,这不禁使我们好奇:它又发生于何时何地呢?地球生命为什么会如此的辉煌呢?是如何产生的,又是如何从初级到高级,从简单到复杂进化的呢? 为了解答这些疑问,科学家纷纷展开了一系列的调查研究。     

自组织,进化和生命

复杂的动力学系统往往可以自发地由无序到有序,这是否正是进化的动力呢?在研究生物进化问题方面,我们似乎忽略了一些关键性的原理,它不同于多年来生物学家所热衷的自然选择,遗传漂变或其它机制,然而它却决定了生物的发育.     

无机膜——新的工业革命

无机膜(陶瓷、玻璃、金属及其复合材料膜)与已经广泛商品化的高聚物膜相比,由于耐高温、化学稳定、耐腐蚀、力学强度高、结构稳定和易于再生,因而更适于高温或其他恶劣环境下的技术应用,特别是生物技术、石油化工膜反应器、高温气体分离等方面,有人预料无机膜技术的发展将引起—场新的工业革命.以最为吸引人的高温气体分离和膜反应器为例,其工业应用前景到底如何呢?在走向成功的道路上,材料科学与工程学家们面前的任务是什么呢?     

基于微载体技术的生物人工肝研究进展

在无法进行肝移植的情况下,肝衰竭的发病率和死亡率均较高.人工肝支持系统,特别是生物人工肝,则可促进肝衰竭恢复或作为肝移植的过渡辅助.生物人工肝中含肝细胞的生物反应器可提供生物转化和肝脏的合成功能.所使用的肝细胞既可以为人肝细胞也可以为异种肝细胞(动物源性).病人的血液或血浆循环通过生物反应器,由肝细胞代谢去除毒素并产生所需化学成分后,再返回病人体内.随着人类及猪肝细胞长期培养增殖的成功,以及具有充分生物相容性的微载体的发展,单位体积内培养肝细胞的密度在当前已经可以满足生物人工肝系统的需要.以生长在微载体上的肝细胞填充而成的中空纤维生物反应器已得到广泛使用,在不久的将来,生物人工肝支持系统成为肝衰竭治疗的有效方法具有良好前景.     

"惠更斯号"探测泰坦星生物

泰坦表面存在生物吗?或许我们很快就能回答这个问题了——只要这些生物呼出的是甲烷。欧洲太空局发射的“惠更斯号”探测器已在2005年1月登陆泰坦,也许它在登陆过程中所记录的信息里就包含着微生物的“化学指纹”。     

地球上有多少种生物

你知道地球上究竟有多少种生物吗?或许不少人会说,大约几十万种吧。而联合国环境署最新发布的一份报告称,地球上共有870万种生物,其中包括650万种陆地生物和220万种海洋生物。870万种生物是个什么概念?假如我们能活100岁,假如我们从一出生就开始每天不间断地参观各种生物,那么每天需要     

通向闭路水循环的未来市政污水处理新模式

由于自然水资源不足及人口和经济的迅速发展,中国目前正面临着日益严重的水资源短缺危机.在此背景下,市政污水应被重视为一种新兴的淡水资源而非传统意义上的废水.目前,我国市政污水处理普遍采用以活性污泥法为核心的生物处理工艺,然而该工艺面临能耗高、剩余污泥产量大、资源回收率低、温室气体排放多等挑战.污水排放标准日益提高,使污水处理工艺升级改造成为必然.目前,现有工艺的升级改造主要采用在原有生物处理工段基础上叠加深度处理单元,延长了工艺流程,不仅增加了处理系统的复杂性和运行难度,还提高了运行费用、能源消耗和占地面积.未来的市政污水处理应走向何方?本文分析认为,基于厌氧膜生物反应器和反渗透的耦合处理工艺,可将市政污水用于生产高质再生水进行回用,为通向闭路水循环的未来市政污水处理提供了可借鉴的新模式.该工艺不仅可大幅提高污水处理的能源效率,简化工艺流程,降低剩余污泥产量,减少占地面积;同时回用高质再生水,有效缓解城市水资源短缺的压力.吸附法因其经济、高效、快速的优势备受关注,可通过开发具有优良性能的氨氮吸附剂,确保出水中氨氮达高质再生水要求,为耦合工艺的应用提供保障.     

复杂生物的起源和早期演化

复杂生物,包括动物、陆生植物、真菌和宏体藻类等,它们是寒武纪至现今地球生物圈的主体.根据化石记录,地球生命自38亿年前起源以来,有近30亿年是单细胞的微体生物世界,直到距今10～8亿年的新元古代早期,复杂生命才开始出现.成冰纪可靠的化石记录极少,我们对这近1亿年生命史的认识非常有限.在埃迪卡拉纪,丰富的化石记录和分子钟的估算结果均指示,复杂生物已经发生了适应辐射,也进一步诠释了达尔文的自然选择学说.现如今,如果还以宏体复杂生物化石的大量出现来定义“显生宙”,它应该包括埃迪卡拉纪更为合适.距今18～8亿年的元古宙中期是地质历史上持续时间最长、环境最为稳定的时期,生物演化也似乎处于停滞状态,被地质学家称为“枯燥的十亿年”.本文根据现代生物学的研究进展,结合以往报道的化石资料,特别是对近年来中国一系列新化石的发现进行综合分析,认为:正是在这长期稳定的环境中,原生生物和原核生物悄然地发生了寄生、共生和基因转移等一系列相互作用,演化出了复杂生物各大类型的单细胞祖先,并进一步实现了多细胞化和细胞分化,“枯燥的十亿年”并不“枯燥”,它建造了复杂生命的根基.     

强大的自然改造者

正这些肉眼不可见的家伙们,恐怕是我们自然界中最勤快的生命了,它们把自身变成了一个高效的微型生物反应器,疯狂地吸纳着周围可以利用的材料,生长并快速繁殖着,同时也潜移默化地改变着宏观环境。假如没有微生物SPECIAL REPORT假如没有微生物,垃圾不会变臭,食品不会发霉,人也会免去很多疾病,那该多美好啊。可是,我们马上就会面临新的问题,因为动植物的残骸再也不     

黏菌世界话神奇

说到黏菌，若不是生物专业的读者也许会觉得很生疏，但近年来北国南疆陆续发现的一种“太岁”让我们认识了它的家族的来龙去脉。其实黏菌和“太岁”都不是动物，也不是植物，是介于生物和真菌之间的一种原生质生物，它们具有真菌的特点，是有生命的黏菌类生物体。首次见诸报端的太岁曾引起人们诸多猜疑，也不乏迷信成分混杂其间，实际上它并没有传说的那么神异，只不过比较少见而已，《知识就是力量》2008年第11期的“中药肉灵芝”一文所简要介绍的就是这种太岁。而真正值得称奇的倒是它所隶属的黏菌，最近日本科学家发现了黏菌不为人知的神奇智能行为。     

固定化耐冷菌用于内循环复合生物反应器处理生活污水及其微生物学研究

为确保寒冷地区污水生物处理系统的有效运行, 分离出了6株高效冷适应微生物, 并鉴定分别隶属于动胶菌属、气单胞菌属、黄杆菌属、微球菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属. 混合耐冷菌在低温条件下COD去除效率比中温菌高出63.67%, 以软性聚氨酯泡沫为载体固定高活性耐冷菌, 用于内循环复合生物反应器(ICCBR). 以生活污水为研究对象, 通过12个月的试验室小试, 考察了ICCBR对生活污水的处理效能, 生态因子的影响, 污泥的理化特性, 及系统内的微生物生态. 结果表明: ICCBR系统在冬季4~10℃条件下的COD平均去除率为85.79%, 全年COD平均去除率为86.66%, 系统出水COD低于60 mg·L^-1, 达到污水一级B排放标准. 季节性的温度变化使得系统内的生物种类和数量发生变化, 原后生动物的数量从夏季的110000±30000微生物·mL^-1污泥减少到冬季的35000±20000微生物·mL^-1污泥, 生物膜重量也呈现出先增长后略有降低的趋势.     

生物计算机

一前言研究生物、利用生物学研究成果来帮助开发新的信息处理元件和计算机的方法在80年代中期开始得到重视,同时,生物芯片、生物计算这类术语也流行起来.虽然生物计算机的概念尚不能明确定义,但有一点可以肯定:它决不局限于过去基于某种简单概念而开发的定义清晰的计算机类型,比如超大规模集成电路、第五代并行处理机、模糊计算机、神经网络等。由于人们对生物尤其是人脑的功能着迷,生物的感觉系统和人脑将来可能成为能降低计算机下载荷的图灵机的一种模式。无论是生物还是计算机都是由内装的程序控制的信息机构,假如将生物计算机定义为“具备生物与现有计算机双方特点的计算机”,开发过程中就能明     

逆转脑死亡

什么叫死亡?在绝大多数国家,脑功能不可逆转的丧失——或称“脑死亡”——是死亡的判定标准.但据国际媒体2016年4月22日报道,致力于所谓“修复”和“复生”技术的美国保健公司——生物夸克宣布,死亡或许并非“不可逆转”.该公司将挑战极限,测试死亡是否真的不可逆转.     

嘿,我就是个“球”

<正>2011年4月,美国研究人员称,该国首例麻风病人可能由一种奇怪的生物传染而来,这种奇怪的生物便是本文的主角——犰狳……2014年巴西足球世界杯已选定"犰狳"为吉祥物,也许很多读者并不知道"犰狳"这两个字该怎么念,也不知道它到底是什么生物,更从未看见过这个家伙。那么,犰狳究竟为何物?它为何能与足球结缘?这里告诉您:犰狳是南美珍稀动物,它真的可以当球踢。