合成生物学与人工生命体

计算机出问题不能工作了,通常我们会选择重装操作系统,而类似的想法在活的细胞中也能够实现.这是怎么回事呢?2007年10月6日,基因组研究先锋美国克雷格·文特尔研究所(J.Craig Venter Institute)已成功地合成了生殖支原体(Mycoplasma genitalium)的基因组.     

原子力显微镜技术及其在细胞生物学中的应用

从原子力显微镜的发展、特点、操作模式以及联用技术等方面对原子力显微镜技术作了简要的介绍, 从细胞固定方法、细胞成像、力检测以及细胞操纵等方面综述了原子力显微镜技术在细胞生物学方面的应用, 并对原子力显微镜技术的发展进行了展望.     

合成生物学在医学中的应用

合成生物学是21世纪初出现的一门重要前沿交叉科学。在医学领域中,对利用合成的生物学回路来弥补功能异常以达到治疗目的,有越来越多的探讨,正促使医学合成生物学诞生。合成生物学(synthetic biology)是2000年出现的一门融汇生物学、工程学、化学和信息学等学科而成的交叉科学。目前对合成生物学的定义还存在不同认识,较普遍接受的观念是:①为了应用目的,重新设计现存的自然生物学系统;②设计和建造全新的生物学元件、回路和系统。从这样的观念出发,合成生物学与有机     

基质金属蛋白酶的催化亚基——分子生物学在药物研究中的应用

近几年来,分子生物学的迅速发展为新药研究提供了理论基础,本文以对基质金属蛋白酶(matrix metallo-proteinases)催化亚基的研究为例,说明将分子生物学应用于药物研究的一条途径。基质金属蛋白酶是一类参与结缔组织更新的蛋白水解酶,与关节炎、肿瘤扩散转移、牙周炎等疾病有关,一些人的基质金属蛋白酶的催化亚基成功地在大肠杆菌中表达出来,用于酶抑制剂的随机筛选、酶或酶与抑制剂复合物的三维结构测定、酶与其抑制剂相互作用的结构活性关系研究,为得到新一代高亲合性、高选择性、高生物利用度的基质金属蛋白酶抑制剂作为药物打下了基础。     

天体生物学研究进展和发展趋势

天体生物学旨在研究宇宙演化背景下生命的起源、演化、分布和未来.天体生物学研究始于20世纪中期,已在生命起源、生命与环境协同演化、宜居环境、地外生命探测、生命星际传输、行星开发和保护等方面获得了一系列新发现和新认识,深刻改变了人们对生命和宜居环境的理解.天体生物学是一门交叉性和探索性很强的学科,其发展不仅推动了生命科学、地球科学、行星科学、空间科学、天文学等不同学科的交叉融合,也增强了科研人员与工程技术人员、科学家与公众之间的对话和沟通.近年来,我国探月工程取得了举世瞩目的成就,酝酿中的火星、木星等深空探测旨在探索浩瀚宇宙,给我国的天体生物学研究提出了更高要求.本文综述了国内外天体生物学的研究现状、主要方向、关键科学问题和研究进展等,并对我国的天体生物学研究提出了若干建议.     

定量与工程生物学在mRNA基因疗法中的应用

信使RNA(messengerRNA,mRNA)作为基因信息的瞬时载体,是一种多功能、灵活及安全的基因治疗手段,但由于mRNA分子的不稳定性和免疫原性,这种基因疗法最初并没有得到普及.在过去几十年里,定量与工程生物学学科交叉融合使得以mRNA为基础的基因治疗方法逐渐从概念验证阶段走向临床治疗阶段.本文从mRNA的功能结...     

地质微生物——地球环境中的“协调员”

简单介绍了微生物-地球环境的相互作用,并从微生物矿物相互作用、微生物环境修复、极端环境地质微生物学和古微生物生态重建等四个方面介绍了微生物-地球环境协调发展的意义。     

面向合成生物学的机器学习方法及应用

机器学习的目标是设计可以根据先验知识和观测数据不断改进其性能的算法.该算法可以帮助机器从大量的数据中提取知识,从而提升其在特定任务上的性能.作为数据驱动的方法,机器学习可以有效利用高通量实验技术产生的大批量生物数据,实现合成生物体的功能预测与智能化设计,改变合成生物学的研究范式.本文首先介绍机器学习在合成生物学领域广泛...     

问题探究法在生物学教学中的应用

问题探究教学就是教师根据生物学教学内容中的系统性和内在联系性,利用学生的求知欲望、好奇心理和对知识的接受掌握规律,教师在教学中把教材中的重点,难点分隔成一个个逐层深人的渐进式单位,把各个知识点分析、综合后有机地结合起来进行教学,对每一个知识点都要有计划,有目的地针对性设疑,以激发学生的学习兴趣和探究知识的热情。我在“根的吸收作用”一节课中采用问题探究教学方法取得了良好的教学效果。     

多介质环境模型在化学品暴露评估中的应用与展望

由于化学品引发的环境事件呈上升趋势,各国政府和公众已高度关注化学品的环境风险.欧盟发布化学品监管的法规指出"没有安全数据,就没有市场"("No Data,No Market").中国也发布了《新化学物质环境管理办法》,这标志着中国化学品的环境管理由危害管理过渡到风险管理.化学品的暴露评估是环境风险评估和管理的关键.多介质环境模型是化学品环境暴露评估的简便而有效的工具之一.应用多介质环境模型,可以预测化学品在环境介质中的存在水平和分布,揭示相对重要的降解过程,估计化学品在环境中的停留时间,全面地描述化学品的环境归趋.本文概述了多介质环境模型的理论基础及发展过程,重点介绍了局部、区域及全球尺度下多介质环境模型应用于化学品暴露评估的研究进展,比对分析了化学品风险评估中常用的暴露评估软件的特征.此外,还总结了中国化学品暴露评估中多介质环境模型的应用情况,展望了多介质环境模型两种发展趋势及方向.可以预见,多介质环境模型在我国化学品环境风险评估和管理领域具有巨大的应用前景.     

同步辐射技术在大气环境生物监视器中的应用研究

基于同步辐射先进光源为研究平台, 探讨了苔藓植物监视大气污染的机制. 使用同步辐射X射线显微成像技术, 观测了苔藓植物细胞超微结构的变化. 使用同步X荧光微探针对苔藓组织表面和茎干剖面进行微区扫描测定, 获取了苔藓植物叶面和茎断面Pb, Cu, Fe, Ni, Mn, Zn, Ca, K等元素的精细分布. 结果表明, 苔藓植物对环境重金属污染十分敏感且具有较强的富集能力, 环境污染会导致苔藓植物体细胞损伤、超微结构变化和生长发育滞缓等一系列影响. 在遭受污染情况下, 叶表吸附和富集了过量的Fe, Ni, Pb等金属离子, 同时抑制了植物对K, Ca, Zn等微量营养元素的正常吸收.     

从古生物学到地球生物学的跨越

以学科体系和科学问题为导向, 对当前国际上出现的地球生物学从学科分类体系、形成背景、主要研究方向、亟待突破的分支学科及其与之相关的研究领域进行了评述. 作为地球科学与生命科学相结合而形成的新兴交叉学科, 地球生物学在地球科学中应具有独立的一级学科地位, 类似于地球化学和地球物理学. 地球生物学主要研究地球系统的生命运动, 涉及地球环境与生命系统的相互作用. 它的形成与发展既是当今科学技术发展的结果, 也是当今世界对所面临重大人类-环境-资源问题的响应. 分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学、地球生理学等地球生物学中的二级学科还有待尽快突破, 以形成地球生物学的成熟理论框架和方法体系.     

酶的研究与生命科学(三):分子生物学酶的发现和应用

20世纪下半叶,分子生物学取得迅猛发展,分子生物学酶的发现和应用在其中发挥了巨大的推动作用。DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶、限制性内切酶和端粒酶等的鉴定和功能阐明拓展了对许多生命现象的理解和认识。这些酶的应用还衍生出重组DNA、桑格酶法测序和聚合酶链式反应等技术,在基因操作、DNA测序和扩增等方面具有广泛应用。通过介绍分子生物学酶的研究历程展现了酶的发现和应用对当代生命科学研究仍有重要意义。     

VPN技术在彩票销售系统中的应用

文章从多个层面介绍了基于宽、窄带VPN技术原理。阐述了VPN技术在彩票销售业以及其他行业中的应用优势和实现方式。     

数据库技术在后勤信息管理系统中的应用

介绍了数据库服务器系统和开放数据互连标准的一些特点,论述了后勤信息管理系统中数据库的设计方案,以及SQL Server数据库平台与ODBC在该系统中的应用.     

VPN技术在彩票销售系统中的应用

文章从多个层面介绍了基于宽、窄带VPN技术原理,阐述了VPN技术在彩票销售业以及其他行业中的应用优势和实现方式.     

数据库技术在后勤信息管理系统中的应用

介绍了数据库服务器系统和开放数据互连标准的一些特点,论述了后勤信息管理系统中数据库的设计方案,以及SQL Server数据库平台与ODBC在该系统中的应用。     

定量工程生物学的化学蛋白质组学支撑性技术

定量工程生物学是一门前沿交叉学科,通过设计-合成-测试-学习-再设计路线将不同的生物元器件组合,形成可以执行特定功能的基因线路,再经过不断优化获得稳定的、可控的基因线路,最后将设计优化后的线路引入不同的生命体,以达到预设的目的.这种变革性的方法可以创建一些能够灵敏感知和响应各种环境的工程系统,但在其中的功能检测环节,化...     

VPN技术在彩票销售系统中的应用

文章从多个层面介绍了基于宽、窄带VPN技术原理,阐述了VPN技术在彩票销售业以及其他行业中的应用优势和实现方式。