世界研究开发动态与评论

美研究人员绘出狗基因 组序列草图 美国研究人员首次绘出了狗的基因组序列草图,并通过对草图进行初步分析发现,被视为“人类最好朋友”的狗,在基因水平上与人类的相似程度要超过鼠。 马里兰州基因组学研究所和基因组学促进中心的研究人员,在前些日正式出版的美国《科学》杂志上发表了这一研     

科学家绘出世界最大病毒的基因组图谱

科学家绘制出了已知的世界最大病毒的基因组图谱，发现该病毒拥有一些以前被认为只在细菌和其他生物细胞中才存在的基因，这将有助于研究复杂生物的起源。     

基于全基因组序列的水稻基因组系统研究

“水稻基因组计划”是继人类基因组计划之后的,第一个大型农作物基因组计划。中国在激烈的国际竞争中,领先、独立完成了中国水稻基因组的序列框架图和精细图的绘制,成功研制了世界上第一套全基因组水稻基因芯片。开展了基因组学的系统研究：从籼、粳稻基因组的比较到序列多态性研究;从基因表达到蛋白质图谱,全方位的对水稻从胚芽到成熟的生长发育过程,进行了基本信息的采集和研究。揭示了水稻在家养化进化过程中基因变异和演化的基本规律,及人工选育过程中产生的性状与野生稻性状的关系和分子机理,为全面探讨水稻的一般遗传规律及高产、优质、抗逆的性状的选择奠定了坚实的基础,也为生态和生物多样性保护及选种育种提供了理论依据。“中国杂交水稻基因组计划”的阶段性成果,不仅在大科学工程研究上创造了低投入高产出的世界性范例,也开创了对一个重要农业物种进行原创性的,结构与功能,基础与应用相结合的系统研究先例。是中国在生命科学的系统研究领域中标志性的一大步。其成果无疑会对未来世界和中国的农业科学发展产生巨大而深远的影响。中国在高通量生物技术和高性能海量生物信息处理分析方面已经跻身于世界强国之列。     

揭开世界性系统农牧渔业基因组研究的序幕

以基因组测序为先导的农牧渔业系统基因组学研究是一项需要国际间进行协同攻关和紧密合作的重大项目计划。这种以应用为目的的基础科学研究项目无论是对发达国家还是对发展中国家而言都是非常重要和必要的。然而，我们必须清醒地意识到，当人类基因组和其他许多同人类健康相关的基因组以及一些模式生物基因组已经或即将被测序时，重要的农作物、牲畜、水产品基因组所受到的重视还远远不够。虽然我们正面对诸如政策制订、资金申请、地方发展重点、研究团体共识及技术革新等多方面的问题和挑战，人们还是提出了许多有关大规模测序及其投资收益的倡议或计划。由于大规模测序即全基因组鸟枪法(Wh01e Genome Shotgun or WGS)所产生的序列草图能覆盖整个基因组95％至99％的区域，从基因组草图中识别的基因连带其他资源比如分子标记、大片段插入克隆和cDNA序列的知识，为农牧渔业和环境生物学提供了丰富的信息和大量的工具。一旦这项重大计划得以实施并取得成功，所有国家的分子生物学家、遗传学家、实验生物学家。无论富裕或贫穷，都将站在同一科学起点上，基础基因组学信息的又一次大爆发将使我们的生活和环境拥有一个更美好的未来。我们热切呼吁全世界的各个研究基金会，也呼吁各个国家和国际政府机构与组织共同支持这场伟大的项目计划。     

地球生物基因组计划展望

正2015年11月,23位生物学顶级科学家策划了一个生物学领域的登月计划,地球生物基因组计划(Earth Bio Genome Project,EBP),旨在用10年时间对地球上所有真核生物(约150万种物种)进行测序、分类和表征,估计耗资高达47亿美元。2018年4月24日,24位跨学科科学家组成的工作小组在PNAS期刊发文概述对EBP的科研展望。     

世界研究开发动态与评论

美科学家研究出能探测肿瘤的纳米颗粒　　装载荧光材料的纳米级聚合分子囊泡 ,使科学家能透过皮肤和肌肉 ,看到组织深处的肿瘤。研究人员说 ,这一技术将在癌症诊断和治疗领域发挥重大作用。由宾夕法尼亚大学、明尼苏达大学科学家组成的研究小组 ,日前在美国《全国科学院学报》上发表论文说 ,他们在类似细胞膜的聚合物膜内部“封装”进卟啉荧光团 ,由此形成的纳米级囊泡可以让皮肤深处的组织结构清楚地显示出来。科学家们用这种囊泡看清楚了实验鼠体内的肿瘤。这种聚合物膜由宾夕法尼亚大学科学家在 2 0世纪 90年代中期研究成功 ,它的结构与…     

科学家在拟南芥中发现抗高盐分基因

土壤盐分过高往往威胁植物生长 ,一个国际研究小组最近在一种名为拟南芥的植物中发现了可抵抗过多盐分侵袭的基因 ,并认为植入这种基因的农作物 ,在高盐分土壤中照样能够茁壮成长。有关资料表明 ,过高的盐分往往会破坏植物细胞的结构 ,并使细胞中的酶失去效用 ,从而造成植物脱水和死亡。全世界每年约有 1 0 0 0万公顷可耕地由于盐分过高而被荒废。法国国家农业研究所的科学家与日本、英国科学家合作研究后发现 ,拟南芥具有一种神奇的抵御高盐分侵袭的机制。拟南芥是一种芥菜 ,专家们发现它能把叶子中过多的盐分通过茎送回根部 ,再由根部将这…     

人类基因组单体型图计划及其"中国卷"

国际人类基因组单体型图计划是针对亚、非、欧裔全基因组中的一百万或更多的单核苷酸序列差异位点进行测定和分析,构建出整合了人类遗传多态信息的每条染色体的“单体型图”,为疾病相关的基因研究提供全球共享的最基本数据。在这一多国参与的重大国际合作项目中,中国将做出10％的贡献,其具体内容为构建3号、21号染色体和8号染色体短臂的单体型图以及提供一半的亚洲样品。中国团队确定的平台技术有基于引物延伸方法的Sequenom的质谱检测系统和PerkinElmer的荧光偏振检测系统以及基于分子杂交原理的Illumina的光纤磁珠检测系统。     

科学家合成与DNA结构类似的新分子

据新一期法国《科学与未来》杂志报道 ,美国科学家最近在实验室中合成了与脱氧核糖核酸 (DNA)分子结构相近的苏糖核酸分子 ,一些专家认为这种物质包含遗传信息 ,可能是第三种遗传分子。含有遗传信息的DNA和RNA(核糖核酸 )已被人们所熟知 ,DNA分子中的一对核苷酸链相互盘绕组成双螺旋结构。苏糖核酸简称TNA ,是DNA和RNA的“近亲” ,它的分子中含有苏糖 ,这种糖的结构比核糖和脱氧核糖的结构简单。正是由于这种简单性 ,一些科学家认为TNA有可能担负遗传使命。3年前 ,瑞士联邦研究所的阿尔贝特·施诺兹和他的研究小组就已合成了第一…     

《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。     

美开发出新型有机物制氢催化剂

美国科学家研制出一种含有镍、铝和锡成分的催化剂。在将造纸厂、食品和谷物加工厂的有机废物中所含葡萄糖等转化为氢的过程中 ,新型催化剂能降低制氢的成本。据新一期美国《科学》杂志报道 ,美国威斯康星大学的一个研究小组对 30 0多种合金催化剂进行筛选后发现 ,由镍、铝和锡按一定比例构成的一种新型催化剂 ,不仅制氢效率与目前使用的铂催化剂相当 ,而且成本大大降低。新型催化剂能够在 2 2 5摄氏度这一相对较低的温度下工作 ,其工作时间至少可持续 4 8小时。另外 ,与传统的镍铝合金催化剂相比 ,新型催化剂在制氢过程中不会生成温室气体…     

基于草图交互的视频摘要方法及认知分析

视频是一类重要的视觉媒体,也是人们进行信息交流的重要载体.面向视频数据的高效内容表达,以及自然便捷的用户浏览和搜索等交互操作,本文提出了一种面向视频内容的草图摘要及交互方法.首先提出了面向视频语义的草图化表征方式,利用草图抽象性和概括性等特点,提出语义草图概念,支持对视频内容的语义草图注释,同时提出了草图摘要的优化布局算法.在此基础上,提出了基于草图摘要的草图交互技术,以及支持交互式视频浏览的自然手势操作,并进一步从认知心理学的角度分析了用于视频摘要的草图表征,以及草图交互中各认知单元的作用及相互关系.最后用户评估的实验结果表明,本文所提出的草图摘要以及草图交互方式提高了获取视频主要内容方面的用户效率,减轻了用户的认知负荷.     

基因组研究离诠释生命奥妙还有多远

基因组研究表明，人类与黑猩猩和老鼠的基因序列98％以上是相同的，是否是这1％～2％的基因的差异，就决定了人与黑猩猩和老鼠在表现型方面很大的差异?本文通过大量分析表明，由碱基(5个)→核酸[DNA→RNA(mRNA、rRNA、tRNA)]→氨基酸(22种)→蛋白质(数百千种)→染色体→基因组→性状，其遗传变异信息有逐级放大的过程。这是生物间基因序列虽然有98％甚至99％的相同，但表现型差异却较大的原因所在。基因序列完全相同，并不能说明基因功能相同，基因组研究的结果不能完全诠释基因功能表达的复杂过程。今后必将由序列基因组学→结构基因组学→功能基因组学→蛋白质组学深入发展，必须从网络层次研究基因表达，才能揭示生命的奥妙。另外我们使用的各种基因组研究技术和软件还有待改进，才能真正反映生物基因的差异。     

中日科学家成功合成第113号元素

据科技日报报道，日本理化研究所日前宣布，由该所科学家和中国科学院兰州近代物理研究所、中国科学院高能研究所科学家参加的研究小组已成功合成出第113号新元素。这是亚洲人第一次合成出新元素，我所核分析室赵宇亮研究员参加了这项实验。     

科学家公布人类X染色体基因序列草图

由英国桑格实验室领导的人类X染色体测序工作已基本完成，研究人员在前些日出版的最新一期英国《自然》杂志上公布了该染色体基因草图。     

科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞

美国《科学》杂志前些日宣布,韩国和美国科学家成功克隆出了人类早期胚胎,并从中提取出胚胎干细胞。这是科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。汉城国立大学和美国密歇根州立大学等机构的科学家参与了这项研究。16名健康妇女为这项研究志愿捐献了2 4 2个卵细胞以及被称为卵丘细胞的体细胞。科学家们从卵丘细胞内提取出细胞核,然后将其植入同一位妇女去除了细胞核的卵细胞内,并采用化学手段刺激卵细胞分裂,共有30个克隆细胞经过约7天的时间发育到至少几十个细胞组成的、被称为胚囊的早期胚胎阶段。科学家们从这些胚囊中分离出2 0个内层…     

美科学家确定下一组基因测序目标

美国科学家确定了基因测序的下一组目标生物,包括1种负鼠、4种真菌、3种蛔虫和1种甲虫。据英国《自然》杂志网站报道,这些生物的基因测序工作将于今年内在美国的5家研究中心展开,研究所由美国国家卫生研究所资助。此前,科学家已经绘制出了人类、小鼠、蜜蜂和果蝇等动物的基因图谱,目前正在对紫海胆、大鼠、黑猩猩和牛等进行测序。对比不同物种的基因组,有助于研究生物进化过程辨别基因并分析其功能,了解人类发育和疾病的机理。南美负鼠是一种灰色、短尾的小型哺乳动物,它将成为基因密码被破解的第一种有袋动物。研究人员选中负鼠是由于这种…     

基于创意拐点的计算机辅助草图设计技术

草图是设计师进行产品设计创新活动的重要载体.草图设计是设计师的脑、眼和手三者互动,设计思维和草图表达相互推进的过程;草图设计过程可以抽象为创意拐点图.为了对草图设计过程提供有效的支持,本文提出了一种基于创意拐点的计算机辅助草图设计技术.建立了基于草图行为识别的创意拐点规则推理模型,基于该模型来识别草图设计过程中的创意拐点,并通过对规则进行粗粒化来解决模型的过拟合问题.在此基础上,生成作为草图设计过程记录的创意拐点图,以记录创意过程,辅助设计师草图设计.最后构建了基于创意拐点的计算机辅助草图设计原型系统CASCP,并通过实验初步验证了创意拐点识别方法的有效性,给出应用CASCP完成的草图设计实例.     

天文学家获得“婴儿期”宇宙最精细照片

借助美国宇航局的微波背景辐射探测器 ,一个国际天文学家小组新获得了“婴儿期”宇宙迄今最精细的照片。这一照片细节如此丰富 ,以致于一些科学家认为它是近几年来基础科研领域最重要的成果之一。据《纽约时报》近日报道 ,这张照片是美宇航局“威尔金森微波各向异性探测器”头一年观测结果的结晶 ,通过将其所包含的数据与其他天文观测结果进行比较 ,天文学家们为宇宙的年龄、组成等找到了更为准确的答案。他们根据新照片得出的测算结果显示 ,宇宙年龄约为13 7亿年 ,这一结果的误差率仅为 1% ,是到目前为止获得的最高精度 ;在构成上 ,宇宙中…     

基因功能注释——后基因组时代面临的挑战

在已经解序的、数以百计的生物基因组中,存在大量编码未知功能蛋白的基因序列。同时,众多已知功能的酶蛋白在解序的基因组中找不到对应的基因。确定未知功能基因的功能和寻找孤儿酶对应的基因是后基因组时代面临的极具挑战性的科学任务。本文综合讨论了目前基因组中基因功能注释存在的问题及解决这些问题的策略与方法。