16S rRNA基因技术在油藏微生物生态研究中的应用

分子生态学技术的发展大大促进了人们对环境中微生物群落的研究，也为研究油藏微生物群落和微生物采油技术提供了一个新的工具，尤其16S rRNA基因技术应用于油藏微生物生态研究．该技术克服了基于细胞水平研究方法的不足，能更准确、更客观地揭示油藏微生物的多样性、群落动态变化、种群结构及进化等方面的信息．文章简要综述了16S rRNA基因技术发展历程及在环境微生物生态学中的应用，详细概述了16S rRNA基因技术在油藏微生物生态研究中的地位和作用以及用于油藏微生物生态研究的16S rRNA基因技术，讨论了16S rRNA基因技术目前在油藏微生物生态研究中存在的问题，通过实例论证了该技术的现场应用效果，重点介绍了胜利油田利用T-RFLP、DGGE等分子生态学技术在河口采油厂罗801区块空气辅助微生物驱和单12区块内源微生物驱研究中的应用，阐明了分子生态学技术在微生物提高原油采收率研究中的重要的意义．     

基因芯片技术在环境微生物分子生态学研究中的应用

基因芯片技术是20世纪90年代发展起来的一门高新技术,其作为不依赖于微生物培养、高通量和高灵敏度的新技术在环境微生物分子生态学研究中得到广泛的应用。环境微生物生态学研究主要包括环境中微生物的种类、数量、功能、动态变化规律以及环境因子、微生物种群和数量对微生物及环境的影响。探讨了基因芯片技术在微生物群落和多样性、微生物功能基因以及微生物群落动态变化和相互作用关系等环境微生物分子生态学研究中的应用。     

环境生物技术的实践(英文)

环境生物技术所从事的是"使微生物群落能为人类社会提供服务",它的成功来自与原核微生物的协同作用,其广泛的代谢能力可以被利用来破坏污染物的结构并产生可再生材料.要想发挥微生物的作用,需要通过微生物分子生态学、分析化学和数学建模等学科的发展去很好地理解它,从而看清微生物黑箱模型内部的本质.同样重要的是将对生物技术的理解转化为"利用好微生物以使他们为我们工作".这种转化需要新颖的反应器设计,先进材料的利用,以及与用户的良好合作.成立于2005年的亚利桑那州立大学Swette环境生物技术中心,就是将相关的科学与工程领域中的多种方法和手段汇集在一起,形成了一种跨学科的研究中心.该中心强调团队协作精神,并与世界各地的研究者和实践者进行合作.介绍了3个新的技术:用于消减水中许多氧化性污染物的H2基膜生物膜反应器(MBfR);用于有机污染物转化为可再能源的微生物电化学电池(MXCs);以及用于加速难生物降解有机污染物脱毒的光催化与生物降解紧密结合的光-生物催化技术说明了中心是如何将基本原理应用于"利用好微生物"的.     

分子生态学及其研究进展

分子生态学是生态学的一个新的研究领域．它采用分子生物学的技术与方法来研究生态活动规律的分子机理．本文简要介绍了分子生态学的定义、研究内容、研究进展等，以期描述出分子生态学的概貌．     

海洋微型浮游植物分子生态学研究进展

简述海洋微型浮游植物分子生态学领域研究进展，综述分子生物学技术在海洋微型浮游植物物种鉴定、系统发生学、群落组成、生态适应与生态功能等方面的应用成果．分子标记和核酸序列为海洋微型浮游植物鉴定与系统发生树的构建提供了更为细致的指标；不依赖纯化培养技术的原位分子方法能较为全面地描述浮游植物群落的多样性组成结构，荧光原位杂交等定量分析技术实现了对种群时空分布和动态的监测；通过功能基因与基因组序列分析等遗传基础分析方法，探讨浮游植物对环境适应的分子机制．研究其生态适应与生态功能．     

分子生态技术在微生物硝化及反硝化研究中的应用

对微生物硝化、反硝化的机理及作用的相关酶及近年来的研究热点问题进行了探讨。综述了分子生态技术在微生物群落结构分析的操作步骤及应用情况, 分析了荧光原位杂交、变性梯度凝胶 电泳及末端限制性片段多态性技术的原理、操作流程、优缺点及其在硝化和反硝化中的应用。以往 的研究表明分子生态技术已成为环境中硝化和反硝化过程及机理研究的有力工具。     

水生生态调控及水污染治理中微生物的应用

微生物是地球生态系统中最重要的分解者,也是开发潜力最大、人类最宝贵的资源库,在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态环境的建设保护等方面都能发挥重要作用．当今人类所面临的诸如环境污染、资源短缺、生态破坏、健康受害等许多重大问题,都有可能从微生物资源的开发研究中寻找到解决的办法,生物技术对人类社会的持续发展将产生重要影响．本文论述影响水生生态的主要因素及其相互作用,重点分析微生物在生态调控中的功能、演变及应用前景．结合国情探讨生物技术在环境保护中的研究、技术开发及产业化发展方向,分析微生物高级技术如基因工程技术、克隆技术等在环境领域中应用和产业化的可行性．文中着重介绍维持生态平衡、环境资源化和环境无害化不同层次微生物技术的作用,从微生物的多样性和功能性特点发展各种专门技术,实现废水资源化和无害化的综合协调与优化,实现其环境领域中的广泛应用．     

材料学科中的教学规律及与培养方案之间的关系

由于新材料在国民经济中的重要地位，目前各国均非常重视材料学科的高等教育问题．探讨了材料学科的一些教学规律，并对如何在制定材料学科教学培养方案中应用这些基本规律提出建议。     

中学化学课程改革的方向

注重化学的实用价值，是现在化学课程改革的主要问题．在中学化学教学中，应多为学生创造环境去联系实际解决的问题．并且重视化学与其它学科间的相互渗透，使学生掌握科学研究的过程及方法．     

植物光合生理生态学研究进展

植物生理生态学是为解决环境生态问题尤其是全球环境变化问题应运而生的一门学科，它结合植物生理学与植物生态学两门学科的优势来分析生态学现象．植物学中最重要的生态学现象是光合作用，本文综述了国内草本植物、树木、濒危植物、热带林植物等物种的光合生理生态研究状况，以及不同因素对植物的光合生理生态的影响，为深入研究我国的生理生态资源提供参考．     

遗传指纹图谱技术对微生物群落的分析

微生物培养技术无法获得自然生境中99％以上的微生物，而可培养的微生物也仅提供极少的形态学线索，鉴定和生理学特性经常是模糊的。分子生物学技术对不可培养微生物的研究，开启了探索微生物多样性和新资源的大门。DNA杂交、rRNA分子标记测序等已经成为研究分子微生物生态学的常规手段，可以鉴定和描述微生物群落的种群，但却不适于探索微生物复杂群落的动力学。遗传指纹图谱技术允许同时进行多样本的分析，可比较不同生境和随时间变化的微生物群落行为，是传统手段的有力补充。     

环境生物技术与水污染控制

介绍了环境生物技术的研究,发展和应用,指出以现代微生物选育及培养技术和新型高效生物反应器的基础的环境生物技术,目前在提高传统的有机废水厌氧－好氧生物处理过程的效能,开发毒害性化合物在生物处理技术,污染场地的生物补救和修复技术,研制生物可降解材料和用于环境治理的向生物制剂等方面,显示出了不可估量的潜力,将成为２１世纪高新技术的重要组成部分。     

森林生态系统与环境保护

<正>一百多年来特别是近20年来,由于开拓耕地,砍伐森林,工业生产特别是化工冶炼工业的迅速发展,农业生产上大量使用化肥农药,引起生态系统的破坏和环境污染,威胁到人类的健康生活,工业发达的国家尤为严重,已成为全世界共同关心的问题,有关学科都在积极进行研究。兹从生物学角度来评述森林生态系统与环境保护关系。     

基于改进鲸鱼优化算法的微网系统能量优化管理

针对包含多种可再生能源的冷热电联供型微网系统的能量优化问题,为了优化其运行过程的经济效益和环境效益,本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法的多时间尺度下能量优化方法,首先根据长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)预测得到的可再生能源出力和负荷需求预先制定调度规划,然后以此预测数据为基础,采用改进鲸鱼优化算法调整可控设备出力,优化微网系统的运行成本和固定成本。将该方法应用于某楼宇冷热电联供型微网,结果表明,在满足负荷需求的基础上使得经济成本平均降低4.03%且经济效益更优。     

Interactions between marine microorganisms and their phages

Viruses are the most abundant biological entities in marine ecosystems. Most of them are phages that infect bacteria and archaea. Phages play important roles in causing the mortality of prokaryotic cells, structuring microbial communities, mediating horizontal gene transfer between different microbes, influencing the microbial food web process, and promoting biogeochemical cycles (such as C, N, etc.) in the ocean. Here we provided an overview of recent advances in research on the interactions between marine microorganisms and their phages, and suggest future research directions based on our understanding of the literature and our own work.     

现代生物技术在环境科学中的应用

从生物降解、微生物脱硫、基因工程药物及生物多样性保护等六个方面介绍了现代生物技术在环境科学中的应用和研究进展．讨论了现代生物技术的优越性和危险性．提出了我国环境生物技术发展的重要方向和任务．     

乳酸菌基因组代谢网络模型的研究进展

基因组代谢网络模型(genome-scale metabolic models,GEMs/GSMM)是基因组规模的细胞生化反应网络,可以定量描述基因与表型的关系,广泛应用于系统生物学、代谢工程、环境科学等领域。微生物基因组代谢网络模型是基于微生物基因组构建的生理生化知识库,通过数学模型实现对目标微生物生理生化反应的模拟,已成为研究微生物代谢调控的重要工具。基因组代谢网络模型的构建步骤通常包括构建模型草图、人工精炼、模型转换、验证评估4个阶段。在介绍以模式微生物(大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母)为代表的微生物基因组代谢网络模型发展过程基础上,重点聚焦乳酸菌基因组代谢网络模型的研究现状,系统介绍了已构建的乳酸菌基因组代谢网络模型及其应用。对乳酸菌基因组代谢网络模型的发展方向进行了展望,提出未来乳酸菌基因组代谢网络模型的研究应在现有模型的基础上构建更高质量的代谢与大分子表达模型和泛基因组模型,为乳酸菌的研究提供更高效的工具。     

光合细菌燃料电池的开路电位法研究

随着能源危机的严重,新能源的开发与探索成为了人们关注的热点。其中微生物燃料电池作为生物质能的一个重要代表也获得了广泛的关注。通过使用硫酸铁铵和硫酸亚铁铵制备的磁流体来吸附微生物,使得微生物与电极接触更好,将微生物聚集在电极表面增大微生物的密度,增大电极的产电性能。选用开路电位法来研究微生物燃料电池的产电性能,是在无电场干扰的纯自然条件下对电池的产电性能的检测和表征,使得微生物能正常的进行生理代谢而不会受到伤害。研究的微生物燃料电池的开路电位高达1.44V,而且在检测的100min内比较稳定。     

先进能源储存和转换材料专刊社论

The ever-increasing environmental problems and energy challenges have called urgent demand for utilizing green, ef-ficient, and sustainable energy, thus promoting the develop-ment of new technologies associated with energy storage and conversion systems. Amongst a wealth of energy storage devices, Li/Na/K/Zn/Mg ion batteries, metal-air batteries, and lithium–sulfur/all-solid-state batteries together with su-percapacitors as advanced power sources have attracted con-siderable interest due to their conspicuous merits of high en-ergy density, long cycle life, and good rate capability. In the energy conversion systems, solar cells and fuel cells can be considered as mainstream renewable energy resources once their manufacturing cost has decreased to an affordable level. However, the developments of advanced power sources de-pend critically on advances in materials innovation. There-fore, to promote the practical applications of these promising systems, developing high-performance electrode materials has been taken into the center stage in current research areas from chemistry, physics, and materials science fields.