合成微生物组:当“合成生物学”遇见“微生物组学”

合成微生物组是指运用合成生物学方法构建的功能菌群.合成微生物组以代谢通路模块化为核心特征,每个代谢模块的工作由一个菌株完成,从而实现多个菌株的分工与合作.与单菌株相比,合成微生物组具有降低菌株代谢负担与遗传改造难度、提供多样的元件表达平台、实现"即插即用"的模块替换等优势.在合成生物学与微生物组学快速发展、交汇融合的影响下,合成微生物组已成为近些年微生物领域新的研究热点,在生物合成平台化合物、复杂大分子以及生产生物燃料等方面具有广阔的应用前景.本文介绍了合成微生物组的设计原理与优势,总结了近些年的主要研究成果,阐述其目前面临的挑战与机遇,最后对其未来的发展进行展望.     

人工智能助力生物分类

正随着全球生物多样性的减少,研究人员正急切地将所有新发现的昆虫和其他无脊椎动物编入目录,它们涵盖了尚未命名的900万个物种的90%。为此,科学家通常要花很长时间在实验室里对收集到的标本进行分类。现在,一种名为"多样性扫描"的新方法可能会帮上忙。这种方法包括一个机器人,它可以每次从托盘中取出一个昆虫或其他小生物,并对它们拍摄;然后,一台计算机使用名为"机器学习"的人工智能,将每个样本的腿、触角和其他特征与已知样本进行比较;最后,     

用基因组学解码鸟类演化史

地球上现存的几千种各式各样的美丽可爱的鸟,它们都是如何演化的,之间的亲缘关系又是怎样的,它们适应不同环境的能力背后有什么样的遗传物质基础。科学家利用最新的基因组学技术,从分子层面为人们解开鸟类多样性背后的分子机理。鸟类在人们心中一直有着重要的地位,在许多古代文明中都是重要的崇拜对象。它的图腾常常出现在出土的陶器、玉器和古代壁画上。像《山海经》中就有"汤谷上有扶木,一日方至,一日方出,皆载于乌"这样的记载,这里的"乌"就是指中国古代神话中栖于太阳     

生物标记预知癌症的征兆

在你第一次点燃香烟之前．是否清楚地知道这将会有多大的概率导致癌症呢？尽管吸烟是导致肺癌的主要原因．但却只有10％～20％的吸烟者罹患此症。数十年来。这背后的原因让研究人员一直难得其解。     

辨证学的微观化与人工智能

辨证学是一门探索疾病本质,辨别疾病证候,为论治提供依据的学科,它充满自然辩证法思想,和极为丰富的实践经验及理性概括.总的来说,它可分为宏观辨证与微观辨证.以往历代医家重视宏观辨证,随着医学科学研究的发展,自70年代以来,以当代多学科综合运用武装起来的微观辨证学,将从宏观领域脱颖而出.并且发展非常迅速,已从细胞水平到亚细胞水平及分子水平,由此对证的实质进行阐明.不论是从宏观或微观方面研究辨证学,都是非常必要的,二者相得益彰,不可偏废,对实现中医现代化有极为重要的意义.     

癌症已非不治之病——记治癌专家武艺敬和他的命子生物医治学

癌症肆虐,残害生灵,每年夺走数百万人的生命!正当全世界无数医学工作者为攻克癌症这一世界医学难题而奋勇攀登时,山西亚太治疗研究中心的武艺敬这位从医40多年的老中医,以他创立的命子生物医治学为人类彻底征服癌症,带来了希望之光。武艺敬的"命子",是指人类生命的根本活性     

人工智能用什么方式工作?

计算技术渐趋复杂,机器开始显示出智力——但,它们能真正地思考吗?     

“生物能力学”

本书的特点是,它并非对生物能力学作詳尽的闡述,而是对未知的科学領域大胆地提出个人的見解与推測,并以通俗的解释引导讀者去思考生物物理与生物化学迫切等待解决的一些重要問題。作者在本书中提出了生物体內能力学过程的几个基本假說。他认为在生物現象中存在着两个不同的能量形式,即儲存在化合物中的“非活性”价鍵能和在生化过程中能传递和“迁移”的活性能量。生物对象中处于被束缚状态的水具有特殊的結构,这种水不仅是某种坚固的介貭,而且是一种有利于“活性”能积累和传播的介貭。作者更进一步指出:“活性”能也就是組成生活物貭的蛋白貭、核酸以及其他成分的分子或分子体系的电子激发能。作者力求     

生物寿命学研究什么

自从法国天文学家戴·梅朗观察植物从而发现生物节律现象起,到1979年已经过去250年了.此后,研究者们又获得了大量资料,证实自然界的生物节律是一种普遍现象.然而,直到最近才真正弄清:不管是植物还是动物,其功能的周期性变化并非是某一局部的现象,而是一切有机体生命活动的基本规律性的反映.生物节律是指各级(分子的、细胞的、组织的、器官的、最终包括种群和生物圈的)生命过程中所发生的量变以及由此引起的质变.譬     

维生素A和癌症

以往的研究认为吃含维生素A丰富的食品会降低肺癌、喉头癌、胃癌和食管癌的危险。研究人员对纽约西部178名男女食管癌病患者的研究中发现,食用松香油含量高食品要比食用松香油含量低的食品的人,癌症病例高达三倍以上。有些医学工作者密切观察从维生素A中选出胡罗卜素的保护作用.研究人员还发现:多食用含胡罗卜素的食品会降低患食管癌的危险。胡罗卜、西红柿、球花椰菜、菠菜和桃子等食品中含胡罗卜素丰富;而含高脂肪肉类、动物肝、黄油、全牛奶、蛋黄等食品中含有松香油(C_((?)2)H_(1(?)))。在纽约州大学的研究工作者们报告说“应更早地发现胡罗卜素与松香油对肺癌、口腔癌和喉头癌的不同影响.”     

误解了多少生物学知识

都说21世纪是生物科学时代,但是有一些最基本的生物学知识却被误解。这种例子在生活中随处可见。     

水生生物组冠军《海龙》

正~~     

信息革命和癌症研究

遗传毒理学为降低癌症发病率作出应有贡献遗传毒理学(又名毒理遗传学)是遗传学与环境科学交叉形成的一门新兴边缘科学.它用遗传学方法研究环境因素对遗传物质的损伤及毒理效应.主要内容之一便是分析环境因素诱发体细胞的基因突变或染色体畸变,或探讨在亲代的遗传背景上诱发体细胞突变,促使体细胞恶性转化为癌细胞.显而易见,这是一门与癌症发生因素的寻找紧密联系的学科,从而可为降低癌症发病率提供重要信息.本学科的萌芽发端于1927年.当时摩尔根的高足之一,也是后来的诺贝尔奖金得奖人缪勒,用X 射线照射果蝇导致基因突变,获得了第一个人工诱变.嗣后人们用各种理化因素得到了愈来愈多的实验证据.广岛和长崎的核爆炸,产生了强大的杀伤力,也引发了巨大的遗传损伤和白血病等的猛增,这震惊了世界,     

多环碳氢化合物和癌症

某些普通的环境污染物被哺乳动物的细胞转变成代谢物,这些代谢物与细胞核酸反应会引起癌症。     

用分子力学的方法计算高分子构型和能量

分子力学(Molecular mechanics)方法是结构化学的理论研究方法之一。该方法对有机化合物的结构计算、生成热计算及构型研究已被许多实验证明是极为成功的。然而分子力学在高分子方面的应用尚不多见,其原因不仅由于高分子的原子数目众多而已有的程序所     

连接组和连接组计划

连接组就是神经系统中所有神经细胞相互连接关系的总体。个体的特性在很大程度上取决于其连接组,因此画出神经细胞相互连接的“线路图”就成了脑科学研究的一个基础前沿课题。本文对宏观和微观连接组研究、人类连接组计划、美国艾伦脑科学研究所的连接组研究作了综述,最后并对以连接组研究为代表的大科学、团队科学与公开科学作了讨论。