2017年中国十大科技进展新闻

1我国科学家利用化学物质合成完整活性染色体 我国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体,标志着人类向"再造生命"又迈进一大步. 该研究利用小分子核苷酸精准合成了活体真核染色体,首次实现人工基因组合成序列与设计序列的完全匹配,得到的酵母基因组具备完整的生命活性.     

生命形态的新诠释——“数字生命”

"数字生命"?听起来似乎有些令人迷惑.不过没错,它的确是这样的定义,即用"非生物"媒介创造新的生命形式.值得注意的是,数字生命并不是"克隆"生命,而是用计算机媒介去"构造"或"合成"生命,而且,这种合成生命也有着进化、遗传、生殖功能!把生命进化的概念引进计算机领域,确实算得上是一个够"酷"的科学构想.     

科普中国

正"人造生命"成功:我国开启合成生物学研究新时代8月3日新华社报道,我国中科院分子植物卓越中心/植生生态所合成生物学重点实验室覃重军团队在最新一期国际科学期刊《自然》上发表论文,宣布首次人工创造出有生命活性的单染色体真核细胞,开启了合成生物学研究的新时代。1965年,我国科学家在世界上首次人工合成出与天然分子化学结构相同、有完整生物活性的蛋白质——结晶牛     

我国科学家揭示“节俭基因”的作用机制

正在国家重点研发计划"蛋白质机器与生命过程调控"重点专项的支持下,厦门大学林圣彩教授团队揭示了乙酰转移酶TIP60作为一个"节俭基因"的功能和作用机制。这是继该团队阐明"浪费基因"AIDA通过抑制脂肪合成而抵御肥胖的机制后,在脂代谢调控领域的又一重要发现。肥胖的特征之一是脂肪组织中过量的脂肪酸通过脂肪合成途径被转变成脂肪。lipin1是脂肪合成     

真核生物酿酒酵母长染色体的精准定制合成

基因组设计合成是对基因组进行全新设计和从头构建,能够按需塑造生命,开启从非生命物质向生命物质转化的大门。然而,基因组合成面临长染色体难以精准合成、合成染色体导致细胞失活等难题。研究团队经过5年多的探索,在人工基因组的合成策略、缺陷靶点定位、精确修复技术等方面取得突破,完成了4条酿酒酵母长染色体的化学全合成。该研究将引领更复杂与智能的基因组设计和更大尺度的人工基因组合成,推动了生命科学研究从理解生命到创造生命的伟大变革。     

非异氰酸酯聚氨酯的合成及其动力学研究

以4,4"-二胺基二环己基甲烷(PACM)和碳酸丙烯酯(PC)为原料,合成了非异氰酸酯聚氨酯PACC,通过红外、核磁共振对其进行了表征。同时研究了4,4"-二胺基二环己基甲烷和碳酸丙烯酯合成PACC的反应动力学,发现PACM/PC体系的反应级数为1.982,表观活化能为33.91KJ/mol,指前因子为1.064 min_-1。当反应温度为120℃时,体系的转化率可达80.1%。     

Staphylococcus saprophyticus JJ-1协同所合成的钯纳米颗粒还原邻氯硝基苯

研究细菌合成纳米颗粒原位还原硝基苯类污染物,为废水中有机物的去除提供参考和思路.首先利用Staphylococcu. saprophyticus JJ-1还原氯钯酸钠合成生物钯纳米颗粒(Bio-Pd NPs),采用一系列表征技术对所合成的Bio-Pd纳米颗粒的形貌、尺寸、晶型进行分析.进一步,利用"S. saprophyticus JJ-1/Bio-Pd"复合体系,还原转化邻氯硝基苯(O-Chloronitrobenzene,2-CNB),利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和高效液相色谱仪(HPLC)对2-CNB的还原途径和还原产物进行分析.结果表明,S. saprophyticus JJ-1能够合成Bio-Pd NPs,并于所合成的Bio-Pd NPs协同作用催化邻氯硝基苯的还原. GC-MS分析显示,邻氯硝基苯的还原产物为邻氯苯胺、硝基苯以及苯胺,说明在此体系下既可以实现硝基还原又可以进行脱氯反应. HPLC对邻氯硝基苯及其还原产物的定量分析显示,邻氯苯胺、硝基苯为中间产物,苯胺为最终产物.此外,研究结果表明,为建立还原2-CNB的"S. saprophyticus JJ-1/Bio-Pd"复合体系,最适的氯钯酸钠浓度为0.2 mmol/L,邻氯硝基苯的浓度上限不应超过0.6 mmol/L. S. saprophyticus JJ-1能够快速的合成Bio-Pd NPs,并于所合成的Bio-Pd NPs构成协同体系,很好地催化邻氯硝基苯(2-CNB)的还原转化.     

合成生物学的研究方向与应用

分析构建合成生物学元件的基本思路、研究原理和研究方法,阐述当前合成生物学的两个主要研究方向--最小生命体研究与合成元件的开发的国内外最新研究成果.前者的重点在于找到能维持生命的最少量基因,而后者的重点在于如何建立与天然细胞中相类似的功能元件,并使其能在宿主中顺利运行.两个研究方向出发点不同,但研究目标是一致的,其研究成果最终可以互相借鉴与融合.利用人工合成的最小生命体作为宿主,配合各种不同的生命功能元件合成生命元件,组装系统网络,最终创造出人造生命.同时,概要地指出了合成生物学的发展前景.     

海上合成编队指挥信息体系特征行为分析

探讨了海上合成编队指挥信息体系5个方面的特征行为,包括组成单元的"独立性"、组成结构模式演化的"不确定性"、指挥与信息流程的可变性、组成部分与整体间的"涌现性"以及部署区域上的分布性。海上合成编队指挥信息体系是典型的体系范例,在其设计、部署、运行与管理上,都需要从"系统观"转向"体系观"。     

论书法美学的“生命精神”本质——基于书法美学史的视角

回顾书法美学研究的历史,可见书法美学研究经历了从模仿论、反映论到纯形式主义倾向的历程,把书法视为纯形式的艺术使书法作品陷入"不可知"的困境,造成书法美学在创作实践和理论研究方面的桎梏。对此,书法美学研究应该重新审视书法中"生命精神",从生命本体论、美感生成论、艺术表现论、审美境界论四个方面建构书法美学体系,突出书法美学生命精神的本质规定性,以引导和规范现代和后现代书法艺术的发展。     

水溶液中磷酸根衍生物的形态分辨识别新型光学探针

水溶液体系中阴离子的发光分子传感器设计是分子识别领域中的新研究热点,目前已建立的这类传感体系还很少[1～3],做到能对同一阴离子的不同衍生形态进行分辨性识别的尚未见报道.基于磷酸根及其不同衍生形态在生命体系的重要性,本文设计了一类"缺配位"镧系化合物HQSAC-Ln(Ⅲ)(Ln=Eu,Ce,Yb)(图1)作为生理pH条件下水溶液中磷酸根衍生物的形态分辨性识别探针,获得良好的光学响应效果.     

利用温度梯度法合成硫化物

以金属镁、钛、锆和钨以及升华硫为原料，通过温度梯度法合成了硫化镁、硫化钛、硫化锆和硫化钨，并利用X射线衍射分析了合成物的矿物组成，研究了合成体系内升华硫的蒸发量与合成体系容积大小、合成温度以及合成体系抗压强度等参数间的关系．研究结果表明，在本实验条件下，合成体系内的最大升华硫蒸发量应为1．15g，并根据此硫蒸发量控制合成体系内的温度梯度和升温速度，安全且大量地合成了硫化镁、硫化钛、硫化锆和硫化钨，其质量分别为56．37，112．00，155．36和247．97g．     

大学图书馆生命教育的实践和思考——从池田大作的生命教育思想谈起

池田大作的生命思想是以珍爱生命,尊重生命为核心内容的一种积极的生命思想,它提倡与大自然建立和谐统一的关系,创造人生价值来实现幸福人生。在国内高校生命教育严重缺位的情况下,大学图书馆应该将池田大作的"生命尊严"思想纳入生命教育的内容,开展多种形式的教育活动,构建生命教育网络平台,通过"家庭、学校、社会"三结合来实践生命教育体系。     

No.9 酵母长染色体的精准定制合成

正基因组设计合成是对基因组进行全新设计和从头构建,能够按需塑造生命,开启从非生命物质向生命物质转化的大门,推动生命科学研究由理解生命向创造生命延伸。然而,基因组合成面临长染色体难以精准合成、合成染色体导致细胞失活等难题。天津大学元英进、清华大学戴俊彪、深圳华大基因杨焕明等团队与合作者利用多级模块化和标准化人工基因组合成方法,基于一步法大片段组装技术和并行式染色体合成策略,实现了由小分子核苷酸到活体真核长染色体的定制合     

Fe-Si-C体系合成金刚石的生长特性

研究高温高压下掺Si合成金刚石, 并与Fe-C体系合成的金刚石进行比较. 实验结果表明, 体系中掺入Si, 合成的晶体颜色比Fe-C体系合成的晶体颜色浅, 在相同的合成时间内, Fe-Si-C体系合成金刚石的粒度比Fe-C体系合成金刚石的粒度小; 通过X射线衍射(XRD)可见, 该体系产生FeSi和Fe₃C两种新物质.      

Taq酶体外合成DNA时模板错位机制的探讨

利用Taq DNA聚合酶体外合成DNA过程中,当反应体系中缺少与模板链互补配对的dNTP底物时,产物合成并不会在底物缺失位点处终止,聚合反应继续进行.为研究此复制缺陷现象,设计一系列模板用于DNA体外酶促合成.除了已知的碱基错配机制,笔者发现存在另一种"模板错位"机制,即模板中与底物非Watson-Crick互补配对的碱基位点首先进行收缩滑动,形成模板bulge结构后再继续进行酶促合成反应.这项研究有助于提高DNA样品合成保真度以及继续深入探索体外DNA合成的详细机制.     

细胞状态观点的提出及其生命科学意义

认识真正的"生命"须以活细胞为基础,但目前大多数研究多采用破坏性的做法。本文提出的细胞状态观点,从新的角度、用新的方式揭示和表达了生命的规律。主要内容可展示为:1个公式,即细胞状态公式;3张示意图,即几种典型的细胞类型及相互间的关系、细胞状态在生命及其物质体系中的地位与作用、不同状态细胞的海豚图式分布。这不仅使植物组织和细胞培养突破了经验的局限,走向可预测、可推理的水平,而且对认识衰老、癌变等复杂问题,破解动物克隆、干细胞培养中的难题,以及指导人类保健等有独特的作用,为从完整、动态、多层次、多尺度水平研究生命提供了新的方法与思路。     

水溶液中葡萄糖、纤维二糖、海藻二糖与NaBr相互作用的~(13)C-NMR研究

在生命体系中,糖和金属离子是共存的,它们的相互作用是非常重要的.有关水溶液中电解质与糖相互作用的研究不仅有助于了解糖与电解在溶液中反应的本质,而且对于探索生命体系中糖分子的立体结构及其生物活性具有重要意义[1].     

新形势下提升高校大学生生命观教育的路径探究

大学生生命观教育是推进"以人为本"教育理念的应有之义。针对当前高校生命观教育的现状,对大学生生命观教育的目的和途径进行深入的分析和探讨,以期为高校构筑系统的大学生生命观教育体系提供有益的借鉴。     

利用温度梯度法合成硫化物镲

以金属镁、钛、锆和钨以及升华硫为原料,通过温度梯度法合成了硫化镁、硫化钛、硫化锆和硫化钨,并利用X射线衍射分析了合成物的矿物组成,研究了合成体系内升华硫的蒸发量与合成体系容积大小、合成温度以及合成体系抗压强度等参数间的关系.研究结果表明,在本实验条件下,合成体系内的最大升华硫蒸发量应为1.15 g,并根据此硫蒸发量控制合成体系内的温度梯度和升温速度,安全且大量地合成了硫化镁、硫化钛、硫化锆和硫化钨,其质量分别为56.37,112.00,155.36和247.97 g.