纳米生物效应与安全性研究展望

当物质达到纳米尺度时,会具有一些特殊的物理化学性质,如量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等.即使化学组成相同,纳米物质的生物学效应也可能不同于微米尺寸以上的常规物质.因此,根据常规宏观物质研究所得到的生物学效应与安全性评价结果,可能并不适用于纳米物质.自2003年Science发表文章关注纳米生物效应与毒理学效应之后,各国政府先后启动了对纳米生物效应的研究,并且支持力度不断增加.我国是世界上较早开展纳米生物效应与安全性研究的国家之一,研究工作在国际上产生了重要影响.国家纳米科学中心与中国科学院高能物理研究所共同建立的"中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室",作为我国第一个也是国际上少有的以纳米材料生物效应与安全性为研究方向的专业实验室,在了解纳米材料的基本性质-活性关系的基础上,对更深层次的理化效应展开了深入的研究,并建立了适用于纳米生物效应与安全性评价的多层次模型,发展了高灵敏、高分辨率的适用于纳米生物效应和安全性评价的实验技术和研究方法,为保证纳米科技的可持续发展做出了重要的贡献.本文综述了本实验室近年来在纳米生物效应与安全性领域的研究进展.     

正视一门科学——生物统计学和田间技术

一生物统计学与田间技术的意义生物统计学是统计学的一个分枝。它是数学的理论和方法在生物学中的综合应用,它是统计学和生物学相结合而成的一种新科学;而田间技术或试验设计又是生物统计学的理论和方法在田间试验上的应用与发展,它是生物统计学在农学中新发展而成的一部门。在生物学研究及农事试验的设计规划和分析研究上,生物统计学和田间技术不仅帮助生物学家和农学家对于试验观测所得资料进行科学的分析研究,得出正确的结论,而且可以帮助研究者对于所作观测和试验订出正确的设计和规划,使试验和观测的资料和     

生物信息与环境

“生物体与外界环境有机统一”的观点早已为生物学界所公认。如何统一呢?生物学界虽然意识到了这一点,但是迄今未能给出完整的答案。多少年来,有关专家纷纷把精力集中于这一方面,已经取得了诸如太阳生物学、生物地理学、环境医学及别的专题方面的许多显赫     

向达尔文学派挑战

达尔文创立的生物进化论,是生物学发展中的一个伟大里程碑.但是近年来,随着群体生物学和分子生物学的发展而产生的社会生物学学派和非达尔文主义学派向它提出了挑战.达尔文主义认为:生物物种之间、生物个体之间,为了各自的生存、繁殖,都要进行激烈斗争。斗争的结果,适者生存,不适者淘汰,这就是自然选择。根据这个学说,生物为了自己的生存,都是排他而利己的.但是,在对群体生物行为的大量研究中,社会生物学派却发     

定量至简,工程至繁:定量工程生物学

定量工程生物学是合成生物学、定量生物学和系统生物学交叉互补,并融合数学、物理、信息与工程等多个学科思路和方法而形成的一个新兴领域.它旨在揭示天然和人工生物系统分别及共同遵循的内在规律,并在此基础上理性设计和构建人工生物系统,从而解答生命科学前沿问题,通过干预和改造,应对人类社会面临的重大挑战.这里所谓的理性设计,是指在...     

第二届国际全息生物学学术讨论会在挪威首都奥斯陆隆重举行

第二届国际全息生物学学术讨论会于1992年9月9～10日在挪威首都奥斯陆最豪华的五星级饭店皇家克里斯坦尼亚饭店举行。全息生物学创立者、国际全息生物学会终身主席、山东大学全息生物学研究所所长张颖清教授为大会主席。本届大会的主题是全息生物学在医学、生理学和针灸学的应用。22个国家的149名专家、教授、医生和研究人员出席了大会。欧洲一些最著名的医学专家到     

EMBO及其诞生的学术背景

<正>生物学中有三个学科,它们间有相似之处,分别是用化学方法研究生物学的生物化学、在分子水平上研究生命本质的分子生物学和揭示生命运动的化学本质的化学生物学。在一般人心目中这三个学科间的差异是:生物化学是研究蛋     

药用模式生物研究策略

模式生物是用于研究某种特定的生物学现象而被选定的物种.基于模式生物的研究策略已经在多个生物学领域取得巨大的成功,揭示了众多生命科学的机理,发展了一系列生命科学研究技术.近年来,现代生物学发展迅速,其相关的概念和技术正不断渗入并影响着药用生物的研究领域,包括基于模式生物的研究策略.丹参(Salvia miltiorrhiza)、灵芝(Ganoderma lucidum)等模式药用生物已经提出了多年,受到国内外的广泛关注.但是由于缺乏成熟的模式药用生物研究体系,使得当前药用生物的研究成果比较分散,难以在理论水平上汇总提高,极大地消耗了药用生物界的研究资源和研究力量,阻碍了药用生物学的发展.本文结合近期药用生物学的研究成果,从药用模式生物研究体系建立的必要性出发,提出了药用模式生物研究体系的基本概念和建立目的,分析了应用药用模式生物研究体系研究的可行性,提出了药用模式生物的选择原则并从遗传信息获得、遗传转化体系建立、突变体库构建和次生代谢物生产体系建立4个方面描述了药用模式生物研究体系的建立策略.本文还介绍了以药用模式生物为对象的次生代谢产物生源合成及调控研究策略,同时认为,药用模式生物体系在阐释药材道地性等中医药传统问题及发展合成生物学等现代科学前沿中发挥重要作用.     

临近空间生物研究及其天体生物学意义

临近空间指海平面之上20～100 km高度的空间,包括大部分的平流层、整个中间层和少部分热层.临近空间是生物圈-大气圈-电离层的多圈层耦合区,是保护人类和地表生物圈免受太阳风和宇宙辐射侵蚀的重要屏障,上接外层空间,下临各国领空,战略地位突出.临近空间独特的高辐射、低温、干燥、低气压等复杂极端环境条件是实验室无法模拟的,可以类比早期地球的高辐射环境和现代火星的表面环境,使其成为开展地球生物学和天体生物学研究的天然实验室.近年来研究人员相继在临近空间20～41 km高度发现许多微生物,表明临近空间中存在着一个未知的生物圈.随着浮空器技术的进步以及实验载荷和方法的研发,临近空间的生物学研究,特别是在临近空间生物多样性及其环境适应机制等方面取得了一系列新进展.这为更好地认识地球生物圈上边界、生命生存极限、类火星环境生命、生命星际传输、行星保护等天体生物学问题提供了新的突破口.临近空间生物学研究与近地轨道空间中开展的生物实验具有很好的衔接和互补,随着我国将于2022年前后完成中国空间站建造以及"登月探火"等深空探测计划的逐步实施,临近空间生物学研究不仅可以为未来空间站的相关研究提供支撑,而且也将进一步促进我国在天体生物学研究领域的发展.     

生物技术的未来

<正>你有可能直接或间接地受到某种生物病症的影响。饥饿、营养不良、癌症、糖尿病以及无数其他疾病,会影响你、你的家人以及你所生活的社区。每天有超过十亿人都面临着各种"生物病症",虽然我们自身"生物程序"的不完善是问题的根源,但生物学依然可以成为一种解决问题的途径。生物学随着从发现生物的学科转变为发明和"制造"生物的平台,它对     

2002年中国细胞生物学学会医学细胞生物学、免疫细胞生物学和发育生物学专业学术研讨会通知

中国细胞生物学学会医学细胞生物学、免疫细胞生物学和细胞生长分化专业委员会联合上海细胞生物学会定于2002年12月13叫 日在上海农业大厦举办医学细胞生物学、免疫细胞生物学和发育生物学专题学术研讨会 欢迎相关专业的科学工作者报名参加     

生物声学

生物声学是介于生物学和声学之间的一门新兴学科。它是生物学、声学、数学、化学,语言学等多种学科相互渗透的产物。     

微波生物学三十年

本文评述微波生物学的研究内容与现状。简要回顾了微波生物效应研究发展史,着重介绍了微波辐射的生物效应、安全标准以及在生物医学上的应用。最后,展望了微波生物学的前景。     

生物测试方法在评价水质中的应用

本文对蜡水蚤繁殖力、发光细菌的发光强度以及小鼠组织中TBA-AP、DNA含量等生物学参数评价制浆造纸黑碱污水的急性毒性作用进行比较分析．比较结果表明：①所有被测客体对制浆造纸黑碱液浓度的生物学反应不呈线性关系．②对上述水样的生物测试中蜡水蚤繁殖力最为灵敏．③脂肪的过氧化水平对黑碱液浓度有高敏感性．④脂肪过氧化水平和血浆DNA含量具有直接的相关性．     

生物大分子相分离研究进展和发展建议

生物大分子相分离(phase separation)或相变(phase transition)是近年来生物学研究中一个新兴的交叉研究领域.生物大分子液-液相分离驱使细胞内形成多种无膜区室,如核仁、核孔复合物、有丝分裂纺锤体、着丝粒、中心体、应激颗粒和一些信号传导复合物等,这些无膜区室被统称为生物分子凝集体.生物大分子相分离具有广泛的生物学功能,例如调控生化反应、感知与响应应激条件、缓冲生物大分子的细胞内浓度和介导与有膜细胞器的直接通讯等.异常的生物大分子相分离与许多人类疾病密切相关,例如神经退行性疾病、癌症以及传染性疾病等.本文介绍了生物大分子相分离的生物学功能及其在人类疾病发生发展中的作用,总结了国内外生物大分子相分离研究所取得的重要进展,并提出了我国相分离研究的发展建议.     

体外合成生物学:无细胞蛋白合成系统研究进展

合成生物学是近年来融合生物、化学和工程等学科的新兴交叉研究领域,推动人类由理解生命到创造生命的革新.体外合成生物学不依赖生命体,在试管等媒介中研究生命活动和规律,是合成生物学重要的前沿领域.作为体外合成生物学最重要的研究平台,无细胞蛋白合成系统利用外源DNA或mRNA直接在体外合成目标蛋白质,不依赖于细胞结构,突破传统生物方法的局限,具有简便、快速、可控性强和绿色经济等优点,同时为理解生命进化和人工创造生命系统提供了重要的研究模型.本文综述了无细胞蛋白合成系统的发展历程、组成、类型、优势等,并对其在高通量蛋白质和药物合成方面的应用进行了总结.     

生物信息服务之探

<正>生物学信息资料将不断地堆积起来,除非将生物信息分析者认作具有创造能力的协作者。据2015年4月《自然》杂志报道,美国精准医疗计划于今年一月对外公布,该计划需要大量生物信息学人才。这项投资2.15亿美元的计划的目标是:为提高人们的健康水平,将从在美国的100多万人中收集有关医学的、生理学的和基因组学方面的信息,寻找个体之间不同的基因表型性状。该举措并不意味着科学界力量不足,而是因为生物信息累积的速度快于人们关于生物信息分析能力提高     

生物进化的分子生物学证据

生物进化论,早在十九世纪初即问世,它的提出是生物学发展的重要里程碑。以往支持生物进化论学说的证据都是从古生物学、比较解剖学、胚胎发生学等大量宏观的研究中得出的,自生物学的研究由宏观进入微观领域后,分子生物学的研究也提供了生物进化论的证据,支持了生物进化论学说。《生物进化的分子生物学证据》一文,对这一进展作了介绍。     

碳纳米管与蛋白质相互作用的机制及其生物效应

由于碳纳米管本身具有诸多优异的物理化学性质,已经在生物学和医学领域展现出潜在的应用前景.从纳米科技的长期发展而言,碳纳米管的安全应用及其潜在的毒理学评价显得非常重要.众所周知,碳纳米管用于载药、诊断或成像等生物医学领域时,会与生物体内的各种蛋白质产生相互作用,进而会改变碳纳米管自身的理化性质和影响蛋白质的构象及功能,从而引发不同的生物反应.而通过将蛋白质连接到碳纳米管上制备的生物器件,既降低了碳纳米管潜在毒性又为其安全生物应用开拓了市场.因此深入阐述碳纳米管-蛋白质相互作用的机制及后续的生物效应,对发展碳纳米管的安全应用具有重要意义.     

捕获日光的微生物

紫色细菌生活于死海,它们利用其外膜捕获太阳能,我们能够吗?死海并非全然是死的,其栖居生物中包括少数异常"坚强"的微生物,其中一种作为生物学现象早已闻名的细菌,可能对生物工艺学作出杰出的贡献,这种细菌就是嗜盐杆菌,它和某些关系并不密切的物种一样,具有在自然界其它地方再也找不到的利