中国传统医学与神经信息学

人类脑计划是继基因组计划之后,又一国际性政府间的科研大计划,其核心内容是神经信息学。中国传统医学是世界医学的瑰宝,如何结合中国传统医学开展神经信息学研究,我们在这方面做了一些探索性工作。希望得到国内神经科学、信息学和中国传统医学专家的支持,做出一些具有中国特色神经信息学的研究成果,并以此作为中国加入全球人类脑计划的切入点。     

浅谈国际生物医学科学数据共享

基因组计划为生物医学领域开展国际性大科研合作提供了成功的经验。随后的蛋白质组计划、人类脑计划研究内容更加深入,研究范围逐步扩展。生物医学是关系全人类健康的重要领域,世界各国在该领域投入了巨大的人力和物力,积累了海量数据。用户很难从海量数据中便捷地获取有用的知     

β抑制因子与TRAF6结合可负调节Toll样受体-白细胞介素1受体信号

在国家863计划、973计划和上海市科委等的支持下，国家人类基因组南方研究中心黄薇课题组联合复旦大学遗传工程国家重点实验室、上海南方基因科技有限公司、上海交通大学医学院附属瑞金医院上海血液学研究所及医学基因组学国家重点实验室、中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所和上海生物芯片有限公司等单位，利用人类21号染色体上约2万多个单核苷酸多态性（SNPs）位点，将300多个有代表性的中国人群和世界其他人群进行了对照，通过约2000多万个基因分型分析，成功绘制出了中国人21号染色体遗传变异图谱。     

科学家发现人类基因开关

"人类基因组不再是一个空壳了。"国际科学界宣布,"DNA元素百科全书"计划(简称ENCODE)获得了迄今最详细的人类基因组分析数据。     

“863”计划出台 贯穿改革开放的伟大科技工程

正"863"计划承载了中国几代科学家的激情与梦想,也让曾经辉煌的古老中国在世界科技领域获得了瞩目与荣光。1986年11月18日,一个面向21世纪的中国战略性高科技发展计划正式公之于世,这就是开启新中国科技腾飞历程的"863"计划。"863"计划是怎样出台的?其中饱含着科技工作者与国家领导人怎样的奉献与求索、使命与担     

从美国“2010 计划”谈我国植物功能基因组研究

本文介绍了美国“2010计划”的立项背景、目标,简要分析了该计划前5年资助项目的主要研究方向和项目的进展情况。并根据其成功和不足之处,对我国植物功能基因组的研究提出了几点建议。     

杨焕明:面对SARS的心头之痛

“应该承认,在SARS面前,我们中国科学家整体打了败仗。”这是杨焕明针对SARS研究第一个时期,杨焕明几乎逢人便讲,逢会必说的一句话。面对前来视察工作的胡锦涛总书记他这样说,在中国科学院“紧急行动计划”的启动会议上他这样说,在接受中国科学院基因组研究所所长的任命时他还是这样说。 2003年5月1日,美国《科学》杂志网站刊登了两篇SARS病毒基因组序列的研究论文,一篇以美国疾病预防与控制中心的科学家为主,并有美国、荷兰和德国科学家参与完成;另一篇则以加拿大不列颠哥伦比亚癌症研究署基因组科学研究中心为主完成。     

书评:《苏联技术向中国的转移(1949—1966)》北大核心CSCDCSSCI

张柏春、姚芳、张久春、蒋龙著:《苏联技术向中国的转移(1949—1966)》,济南:山东教育出版社,2004年,529页,定价55.00元,ISBN:7-5328-4801-9。苏联在20世纪50年代对中国的援助计划是世界上有史以来最大的同类计划,对援助国整体经济的意义大于20世纪晚期的任何发展援助项目,甚至大于第二次世界大战后的马歇尔计划。苏联的目的是将中国未来的各个方面与1917年布尔什维克革命后产生的计划和经验联系起来,从而创造一个亚洲社会主义现代性,使这个世界上人口最多的国家成为苏联的坚定盟友,并为亚洲邻国树立一个通过与莫斯科合作可以获得成功的榜样。     

第一个克隆人会得什么病

4月初,意大利科学家安蒂诺里宣布,由他负责秘密实验实施的克隆人计划目前进展顺利,其中一名妇女已怀孕8周,不出意外,世界第一个克隆人将于8个月后出生。这条惊人消息犹如原子弹爆炸,立刻在全球引起强烈震撼。正在上海参加国际基因组大会的专家们纷纷表示坚决反对。“为什么说是个悲剧?因为我     

未来中国飞艇将达一流

继美国造出世界最大飞艇后,包括中国在内的各国军用飞艇研发动态成为了媒体关注对象。美国《防务新闻》报道称,中国解放军正试图用飞艇监视台湾,并计划在卫星遭遇袭击时用飞艇取而代之。文章称,未来10年或20年内,中国飞艇技术将达世界一流水平。     

科学家筛选出远古北京人基因组

<正>北京房山田园洞曾出土一具四万年前男性的骨骼化石。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究人员们和德国合作开发的一种特殊的捕获技术,将混杂在大量微生物DNA中极其微量的古人类的DNA筛选出来,并进行了测序。由此,中国地区古人类的第一个基因组、整个东亚地区最古老的人类基因组诞生。科学家们对这一难得的基因组数据进行了充分研究,并将其与世界     

日本血吸虫全基因组测序完成

血吸虫是一种可引起人类血吸虫病的寄生虫,在中国乃至世界造成了极大的危害,其种类主要包括流行于亚洲的日本血吸虫和流行于非洲、南美洲的曼氏血吸虫。我们所在的日本血吸虫基因组测序和功能分析协作组完成了对日本血吸虫的全基因组测序。结果显示,日本血吸虫基因组序列由近4亿个碱基组成,含有大量的重复序列(占基因组41%)。我们从中共识别出编码基因13469个,其中有首次发现的与血吸虫感染宿主密切相关的弹力蛋白酶(elastase)基因。在与具有同等大小基因组的非寄生生物比较中,我们发现虽然基因数量相似,但其功能基因的组成却有较大差别:日本血吸虫一方面丢失了很多与营养代谢相关的基因,如脂肪酸、氨基酸、胆固醇和性激素合成基因等,这些营养物质必须从哺乳动物宿主获得;另一方面,扩充了许多有利于蛋白消化的酶类基因家族的成员。这一变化充分体现了血吸虫适应寄生生活,与宿主协同进化的重要特性。血吸虫基因组学研究成果加深了我们对血吸虫生物学特点、分子寄生虫学、分子进化以及与宿主的相互作用等方面的认识。同时,也为血吸虫病的诊断、疫苗研制和新药研究奠定了重要基础。     

生物信息学

生物信息学(Bioinformatics)是一门生物学与信息学交叉而成的年轻学科,旨在研究生物系统与生物过程的信息量与信息流,以便支持人口与健康、农业生产、创新材料和资源环境等领域的研发计划。其中基因组信息学(genome informatics)、结构生物信息学(Structural Bioinformatics)和神经信息学(Neuroinformatics)是较热门的分支。生物信息学由数据库、应用软件和因特网三大要素组成。20世纪60年代,蛋白质氨基酸序列和蛋白质三维晶体结构测定成功后,出现存储与研究蛋白质序列信息与结构信息的工作,像美国女科学家Dayhoff建立了第一个分子生物学数据库“Atlas of protein sequence and structure”,亦即现今数据库PIR的前身;Zuckerkandl与Pauling提出运用蛋白质序列推断生物种族的进化历史以及Anfinsen根据核酸酶再折叠试验提出“氨基酸序列决定它的三维结构”原理。到70年代核酸序列测定已获成功,特别是Sanger等人开始病毒基因组的测序工作,吸引了众多计算机科学家、数学家和物理学家加盟,去实现数据在线采集与建立数据库以及数据检索、处理、分析、显示和流通等目的。经过近十年的努力,取得一批崭新成果,分别收录于1982年、1984年和1986年的《核酸研究》(Nucleic Acid Research)的特刊中。随后蛋白质序列库PIR与SwissProt,核酸序列库GenBank与EMBL以及蛋白质结构库相继出台服务。以上计算分子生物学工作和数据库建设为90年代诞生生物信息学准备了科技条件。1986年美国科学家Dulbecco在《科学》(Science)上发表题为《癌症研究的转折点——测定人类基因组序列》的文章,在科技界引起了强烈反应。经过激烈的辩论,终于在1990年公布了美国的人类基因组计划,随后形成国际人类基因组计划。在它的第一个五年计划中,第三项目标是基因组信息学,要求研发有效的数据库、应用软件和网络传输等信息技术,来支撑大规模图谱与测序以及诠释基因组信息。同年,召开了第一届国际生物信息学会议。在第二届国际会议上正式使用Bioinformatics一词。到2001年已是第10届会议,会议内容涉及序列和结构数据库、基因识别、基因组比较、基因组功能分析、DNA芯片信息学、分子进化和蛋白质组学等方面。还有每年一次的计算分子生物学会议,像国际计算分子生物学会议(RECOMB),生物计算太平洋会议和分子生物学智能系统国际会议(ISMB)等,是国际生物信息学界的盛会。我国的生物信息学工作是逐步地发展起来的。20世纪80年代初仅在中国科学院生物化学研究所与生物物理研究所和内蒙古大学物理系艰难地开展一些计算分子生物学的工作,像RNA二级结构预测、分子动力学、核酸序列的统计分析和蛋白质二级结构预测以及精神分裂症的脑复杂度分析等。至1986年,国家“863计划”支持几个单位用计算生物学实施蛋白质工程,如中国科学院的生物化学所、生物物理所和药物所,以及北京大学化学系和中国科大生物系。1990年这些单位率先开展生物信息学研究工作和实施相应的博士和博士后培养计划。1992年中国生物物理学会召开以“蛋白质工程、基因组分析与非线性生物学”为题的全国首届生物信息学会议,比首届国际生物信息学会议仅晚2年,但没有引起管理层和科技界注意。随后,北京大学化学系与生物系也分别开放蛋白质结构库(PDB)和欧洲生物信息学研究所(EBI)映象数据库服务。几年后,国际“基因组计划”变得十分火热。国内随即成立中国科学院国家基因研究中心和中国人类基因组南、北研究中心,分别负责“水稻基因组计划”和“人类基因组计划”。其中,中国科学院遗传所的人类基因组中心异军突起,克服重重困难于1999年9月代表中国承担国际人类基因组计划中1%的任务,即3号染色体短臂上的一个约30MB区域的测序。它成为中国各个基因组项目中最具影响和实际产出最明确的主要部分。由此,生物信息学顿时成为公众宠儿,科技界角逐的领域。除此之外,1993年美国国立健康研究院(NIH)宣布实施“人脑计划”。在头五年中主要发展神经信息学(Nuroinformatics),并于2000年6月在《自然》(Nature)杂志发文提议建立国际神经信息网络。国内与此差距甚大,但仍有积极响应。人类基因组计划的工作方式在生物领域中是前所未有的,采用了工业化模式的大科学工程。生物信息学解决了由此产生的海量信息的采集、存储、处理、共享、流通、服务和开发等挑战性问题。至今即将完成或已经完成测序的有人、褐鼠、黑腹果蝇、秀丽线虫、拟南芥菜、水稻、啤酒酵母等真核生物以及近百种微生物。其中重大的成就有：1.整基因组的测序原理和集装方案的提出和实行。从20世纪70年代简单病毒基因组测序开始到如今实施整基因组测序和集装,历经了整整20年的努力。2.从集装成的基因组序列预测基因,提示蛋白质功能,结构与功能分类,最后构成面向对象的数据库(ACEDB),无不依赖于生物信息学的支撑。3.后基因组的发展,如结构基因组学,功能基因组学,蛋白质组学、疾病基因组学,药物基因组学和环境基因组学等,更离不开高效、灵敏和准确的生物信息学。其中阵列信号检测(如DNA/Protein chip)的统计分析和众多基因组间的平行比较是典型的例子。与国际上生物信息学的重大成就相比,我国的研究呈现三种状况：一是序列基因组学(图谱与测序)中所用的生物信息科技(软硬件)多半从国外移植和拷贝;二是依靠国外生物信息中心(例如EBI和NCBI等)建立北京大学生物数据映象中心;三是中国生物信息学的本土基础力量较薄弱。尽管如此,仍取得了一些好的成果。这些成果包括：1.中国科技大学施蕴渝院士的研究组成功地发展了分子动力学,且用于蛋白质工程。尤其她将分子动力学和量子化学程序结合用来模拟酶促反应,是国际上少数成功事例之一。2.应用序列同源性搜索和基因电子克隆技术大大加快了新基因的发现。例如夏家辉院士的研究组发现了遗传性高频耳聋的疾病基因以及克隆了新的蛋白质激酶基因DyRk3和识别了人的auxilin基因。3.中国科学院生物化学研究所丁达夫研究组根据分子生物学的序列、结构和功能的基础关系在三个方面得到了好结果：① 从序列模建蛋白质三维结构。其中关键一步是序列—结构联配,在国际上是较早实行者之一。② 蛋白质分子设计。其中创新之处是氨基酸序列选择、侧链构象安装和主链骨架柔性的平行组合筛选,以及在小分子骨架上嫁接功能活性区。③ 基因组功能预测。其特点是发展了进化踪迹法,比通常的同源搜索方法有较高的正确率,且可延拓到细胞生化功能(代谢途径与调控网络)的预测。4.另外,中国科学院生物物理研究所陈润生研究组发现基因组的Junk DNA序列(即不编码基因的DNA序列)可能存在特异的编码方法,且与基因组调控网络关联。还有,中国科学院昆明动物所刘次全研究组,北京大学来鲁华研究组,以及内蒙古大学罗辽复研究组在结构生物信息学和基因组统计分析方面都有显著的成就。今年二月份《自然》和《科学》分别公布了国际人类基因组联合体和Celera基因组公司的人基因组测序结果。他们都认为这只是破解生命奥秘的良好开端,而不是完满的结束,基因组功能是永恒的主题。而且提出了一些实质性的问题,例如：1.基因组复杂性。虽然人和大猩猩的基因组仅差1%～2%,但是他们的基因组表达及其调控乃至整体行为却有很大差异。基因组复杂性同基因数、神经元数和细胞类型数没有直接关联。有人提出生化网络(代谢和调控)的复杂性才是基因组复杂性的表现。2.基因表达图谱(像DNA chip)可揭示整体细胞基因表达信息,是基因组功能分析方面的主要进展。然而细胞或组织中的mRNA丰度与蛋白质丰度的统计关联是不显著的(在人肝中0.48,在酶中小于0.4),因此基因组的后翻译修饰及其与环境的相互作用(epigenetics)对于理解生命的活动是不可缺少的,从而必须开展蛋白质组学和环境基因组学的研究计划,药物基因组学才能有较大的发展。毫无疑问,面对这些巨大系统工程,生物信息学看到的既有挑战又有机遇。     

从月球是否属于"深空"谈起

以中国人家喻户晓的神话人物"嫦娥"命名的探月计划一期工程已经正式启动.中国计划于2007年发射首颗月球卫星的消息,将成为继"神舟"载人飞船之后,国人及世界关注的新热点.     

从月球是否属于“深空”谈起

以中国人家喻户晓的神话人物“嫦娥”命名的探月计划一期工程已经正式启动。中国计划于2007年发射首颗月球卫星的消息，将成为继“神舟”载人飞船之后，国人及世界关注的新热点。     

我国计划建设直径500米世界最大的射电望远镜

我国正计划建设直径达500米、世界上单口径最大的射电望远镜,欲一举超过美国拥有的目前世界上最大的直径为360米的射电望远镜。这意味着,在研究宇宙形成与起源方面,中国天文学家观测外太空将看得更远,分辨率更高。在首次中英天文学研讨会上,国家天文台科技计划与财务管理处处长薛随建研究员透露,这项预计投资6．72亿元的天文学重大工程的建     

国际人类基因组组织(HUGO)关于遗传研究正当行为的声明──这份声明由HUGO伦理、法律和社会问题(ELSI)委员会起草,同HUGO理事会1996年平3月21日海德堡会议上批准

在1980年代提出1990年正式启动的人类基因组研究计划（HGP）,其具体目的是鉴定所有人类基因和将整个基因组排序。在未来15年完成HGP,将为生物学和医学提供一本原始资料。然而,在这个时间框架内,所有基因的功能,单个基因或基因协调一致的功能,还不会知道,基因在世界范围内的变异也不能确定。人类基因多样性研究计划（HGDP）是一项国际性科学工作,它是HGP的补充,通过分析全世界人群。家庭和个人的DNA来考查人类基因组的变异。HGDP有可能帮助我们人类的基本单位,人类的生物史,人群运动,以及对种种人类疾病的易感性或抵抗性…     

人类蛋白质组计划研究现状与趋势

在人类基因组草图完成之际,一批科学家迅速集结于国际人类蛋白质组组织(HUPO)旗下,启动"人类蛋白质组计划(HPP)"。近20年来,以鉴定和定量复杂体系中基因组编码全套蛋白质为核心的蛋白质组学技术获得了空前发展。在这篇文章中,我们将回顾HPP的发展历程和我国在蛋白质组学领域的最新进展,并简略讨论"蛋白质组学驱动的精准医学"的发展趋势和应用前景。     

尼安德特人的回归

目前,计算机的数据库中保存着一组引人注目的DNA,它们是尼安德特人的基因组。这也引起了人们的想象:科学家能否根据这一基因组,来复原一个真实的现代尼安特德人?专家认为:在不远的将来,遗传工程的发展也许可以帮助科学家实现这一目标。但尼安德特人是否应该回归则是另外一回事。自从1996年世界上第一只克隆的哺乳动物——克隆羊多利出生后,克隆技术获得了巨大的发展。科学家在此后相继克隆了狗、     

2004国家科技计划成果大盘点

一、自主创新科技成果在各个领域取得重大突破 1.曙光4000A承建国家网格,跻身世界十强(863计划,攻关计划) 由中国科学院计算所、曙光公司和上海超级计算中心共同研制的每秒峰值运算速度10万亿次的曙光4000A系统作为中国国家网格最大主节点落户上海超级计算中心.作为国家"863计划"的最新成果,曙光4000A将承担包括国家网格、上海基础科研平台和华东地区信息服务三方面的重任,其将为华东地区各行各业提供海量信息处理、信息开发服务和科学研究高性能计算服务.曙光4000A系统实现了我国高性能计算机研发与应用双跨越,使中国成为继美国、日本之后第三个能制造10万亿次商品化高性能计算机的国家之一.