转基因动物与生物医药产业

通过转基因动物的乳腺生产珍贵的药用蛋白质,这对生物医药产业界充满诱惑力。一方面,诸如牛、羊等转基因家畜生产的人重组蛋白质是经地转录后加工和修饰的,与人的蛋白质十分相似,因而具有高的生物活性。另一方面,与传统医药工业相比,转基因动物污染少、利润高,因此是一个理想的重组蛋白生产方式。     

全球转基因抗虫玉米专利布局及对我国的发展建议

转基因抗虫玉米在我国具有良好商业化应用前景，通过分析其全球专利布局，以厘清全球转基因抗虫玉米技术研发格局、洞悉技术发展趋势，明确我国该领域技术发展差距，为合理部署我国转基因抗虫玉米技术创新，有序推进其产业化发展、完善知识产权布局与保护，提供数据支撑。基于专利信息，采用文献计量法从时间、地域和研发主体等维度梳理全球转基因抗虫玉米技术研发格局，通过文本聚类和技术发展路线分析，明晰转基因抗虫玉米技术研发热点、发展历程及未来发展趋势。结果显示，当前全球转基因抗虫玉米技术研发趋于成熟，美国和中国是主要技术来源国，美国在专利规模、全球化布局和产业化发展方面优势显著，国际种业巨头专利储备丰富，布局地域广泛。表达载体构建是该领域的重点技术，多重抗虫基因组成的嵌合基因和多抗虫基因表达盒组合是其未来发展方向。我国在专利申请规模、全球化布局和产业化发展方面尚有差距，在表达载体构建和检测方法方面的专利布局仍有不足。建议我国以基因表达载体构建技术为重点优化技术研发布局、积极培育种企创新能力强化其创新主体地位，进一步提升知识产权保护水平及全球化布局战略意识。     

生物能量在生命体中传递的新理论及应用

生物能量在生物体当中的传递是生命科学中的一个基本问题，它相关于ATP水解放出的能量沿着蛋白质分子的传递。这种传递与蛋白质的动力学相关。根据ATP分子分布和水解的特性以及蛋白质结构的特点，在Davyclov理论的基础上提出了一个新的生物能量传递的理论。在这个理论当中，Amide振动的集体激发状态用一个两量子准相干态表示，系统的哈密顿量不但包含了Amide振动引起的相邻氨基酸残基的位移，而且包含了相邻Amide之间的共振相互作用所引起的氨基酸残基的相对位置的改变。由这个理论得出的传递生物能量的孤子的寿命可得10^-10秒，在这个时间之内孤子能传递过上千个氨基酸残基，因此它能在生物过程中起着重要的作用。这个理论与E．col．的Ramma谱的实验结果和我们做出的胶原蛋白的红外吸收谱等实验结果相一致，因此它可能是生物体中生物能量传递的一个可利用的和正确的理论。     

基因学(Genics)--未来的新兴学科

遗传学的发展是从Heredity(以生物外部表现型为主的数量遗传研究）→Genetics(以生物体内染色体为主的细胞遗传研究）→Genics(以染色体上核酸为主的分子遗传研究）,基因是研究的核心。在二十世纪,在理论方面,基因的结构、功能和概念不断扩展,由单基因→基因家庭→基因簇→同源框基因→基因组学,在应用方面,从基因工程→基因克 隆→转基因→基因沉默→基因流→转基因安全性的研究,有了飞跃性的发展。基因研究已渗透到各个科学领域,出现了后基因组学,功能基因组学,蛋白组学,功能蛋白组学,功能酶学,生物信息学,生物计算机,药物基因组学,疾病基因组学,工业基因组学,转基因（食品）安全性,基因流,环境基因学等新的基因研究方向。基因产业和基因经济将会成为二十一世纪经济发展的新生点。基因学将在二十一世纪走向更加成熟和完善。     

日本将斥巨资实施"基因组网络研究"计划

日本文部科学省决定从2 0 0 4年度起斥巨资实施一项规模宏大的计划,查明基因、蛋白质如何在体内发生复杂的相互作用,最终引发癌症等疾病的整体过程,以获取大量与制药相关的信息。据日本《读卖新闻》前些日报道,文部科学省决定实施的名为“基因组网络研究”的新计划将持续5年,预定2 0 0 4年度先期投入30亿日元(约合2 830万美元)。2 0 0 3年4月,人类基因组测序工作全部结束,与各种疾病相关的基因也正陆续被发现。但到目前为止,很多发现还没能应用于开发新药和新的治疗手段。有关人士认为,受基因控制合成的蛋白质与别的物质结合后,能对其它基因…     

转抗旱基因作物的研究进展

在烟草中已分别进行过与抗旱有拳甘露糖醇－１－磷酰脱氢酶基因,甜菜碱脱氢酶基因,二氢吡咯－５－羧酸酶基因,晚期胚胎发生丰富蛋白基因,海藻糖合成酶基因,过氧化物酶基因的转抗旱基因烟草的研究。转Ｍｎ－ＳＯＤ ｃＤＮＡ的转基因苜蓿,表现了较强抗寒性和抗旱性。     

我国农作物生物技术的成就与展望

自1983年人类首次获得转基因烟草、马铃薯以来,植物基因工程技术在世界范围内取得了飞速的发展,转基因植物的研究和开发取得了一系列令人瞩目的进展,已培育成功一批抗虫、抗病、耐除草剂和高产优质的农作物新品种.与此同时,农作物基因工程产业化的步伐在各国政府的大力参与下正在加快,预计在下个世纪初期将成为经济的支柱产业之一.近几年,美国、欧洲、日本等发达国家为加强基因工程的研究和开发,相继制订了一些利于其发展的新政策,如美国的"面向21世纪的生物技术",欧洲的"尤里卡计划",日本的"官、产、学一体化推进21世纪的生物技术计划",都把农业生物技术列为优先发展领域.农作物基因工程由于应用体外重组DNA技术将动物、植物、微生物的基因相互转移,打破了物种之间基因交流的天然屏障,因此无论在基础研究还是在应用开发方面都取得了相当的成就,其研究成果正在越来越多地应用于农业生产,深刻影响着农业的生产方式和效益,并日益显示出其解决人类所面临的环境恶化、资源匮乏、效益衰减等问题的巨大作用.     

表观遗传基因沉默研究新进展

美国弗吉尼亚联邦大学Massey癌症中心的研究人员确定出了一种蛋白质在血红蛋白基因沉默中的作用。这种蛋白将可能成为在分子水平上治疗遗传性血液疾病如镰刀细胞贫血症和β-地中海贫血症的一个非常有潜力的靶标。这项研究的结果公布在4月的PNAS（美国科学院院刊）中。研究人员首次发现蛋白质MBD2蛋白通过甲基化作用（DNA的一种化学修饰过程）介导胎儿gamma球蛋白基因沉默。     

生物能量在生命体中传递的新理论及实验证实

我们从蛋白质的分子结构和ATP水解所放出能量的特征出发,提出了一个新的生物能量传递理论。并用新的哈密顿函数和波函数代替了原来旧的函数,用解析的方法求出了传递生物能量的孤子在其生理温度和它的寿命时间内能够传递过上千个氨基酸分子,于是它可能是传递生物能量的真正载流子。用解析和数值模拟的方法研究了这种传递生物能量孤子的特性和在生理温度300K时的热力学稳定性,证明了这种孤子在生理温度时是十分稳定的,它的寿命能达到300ps,可能是生物能量的传递者。再通过实验测定了在胶原蛋白和牛血清蛋白等(-螺旋蛋白的光谱特性及其在27-95℃范围内其谱线分布和谱线强度随温度的变化,把所检测的三个结果与能量传递的理论预示的结果相比较,发现它们完全一致,从而从实验上证明了在蛋白质分子中建立的生物能量传递理论是正确的。而理论预示的孤子是蛋白质当中生物能量传递的真正载流子。     

基于LS-DYNA的直齿轮动力学与关键技术研究

本文研究了LS-DYNA有限元分析软件对直齿轮进行动力学接触仿真分析中的关键技术;计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化及分布情况;找出了齿轮接触最薄弱的部位并提出了修改建议。这对提高轮齿的接触强度和齿轮传递运动的平稳性具有重要意义。     

世界研究开发动态与评论

表观遗传基因沉默研究新进展美国弗吉尼亚联邦大学Massey癌症中心的研究人员确定出了一种蛋白质在血红蛋白基因沉默中的作用。这种蛋白将可能成为在分子水平上治疗遗传性血液疾病如镰刀细胞贫血症和β-地中海贫血症的一个非常有潜力的靶标。这项研究的结果公布在4月的PNAS(美国     

酶消化结合组织块培养法用于颞下颌关节盘组织工程细胞扩增的初步研究

目的采用酶消化结合组织块培养法对山羊颞下颌关节（temporomandibular joint，TMJ）盘细胞进行体外培养和扩增，探索TMJ关节盘细胞体外培养及扩增的新方法。方法在无菌条件下，切取一月龄山羊TMJ关节盘，剪至1．0mm^3的碎块，用0．25％胰酶、0．01％I型胶原酶消化关节盘组织块，将消化好的组织块置入6孔板中培养。在倒置显微镜下连续观察细胞的形态变化及贴壁率，甲苯胺蓝染色、I型胶原免疫组化染色进行细胞鉴定，测定其生长曲线。结果原代培养的关节盘纤维软骨细胞4天可观察到贴壁细胞，7天贴壁细胞逐渐增多，第10天时细胞彼此相连，铺满平底，细胞以梭形为主，部分多角形。传代后12小时贴壁率达90％，大部分为多角形，4～5天即可长满瓶底。甲苯胺蓝染色可见异染颗粒，胶原免疫纽化染色胞浆内可见棕黄色颗粒。结论酶消化结合组织块培养法培养的山羊TMJ关节盘细胞具有较强的增殖能力，可作为TMJ关节盘组织工程中获取大量原代细胞的实用方法。     

美政府资助人类胚胎干细胞基础研究

美国国家卫生研究所已宣布,它将为三家研究机构提供 拨款,以资助它们进行人类胚胎干细胞的基础生物学研究。 胚胎干细胞能够分化形成人体所需的200多种细胞中的任何一种。利用干细胞的这一特性培育移植用细胞、组织或器官,在医疗上具有重要应用潜力。但美国国家卫生研究     

意大利专家发现女性乳腺癌发病新机理

意大利的一个科研小组最近在女性乳腺肿瘤细胞内发现了一种能促使肿瘤细胞病变、转移的蛋白质和一种能抑制肿瘤细胞扩散的蛋白质,这一发现为人类进一步研制有效的药物治疗女性乳腺癌提供了新的可能据意大利媒体的道,这个科研小组是由那不勒斯癌症研究实验室的研究员马西莫·佐洛牵头,由设在萨丁岛的人类基因研究所等机构研究人员组成,研究得到了意大利全国癌症研究协会的资助。佐洛等人在连续数年的跟踪调查和研究后发现,在女性乳腺肿瘤细胞内,存在一种被称作“H -PRUNE”的蛋白质和指导合成这种蛋白质的基因,“H -PRUNE”蛋白质会试图…     

并联机器人执行系统的能效分析

机械执行系统作为机器人等装备的关键组成部分,其能效分析与评价在装备能效研究中具有重要意义.当采用并联机构时,执行系统结构复杂,能效分析困难.针对这种情况,通过分析并联机器人执行系统的能量传递机理,建立了执行系统能效模型和支链功率方程,将能量从驱动单元到末端执行器的传递过程中的支链动能变化作为影响能效的重要因素.在此基础上,结合驱动单元能量耗散特点和末端执行器运动时支链动能变化的各向异性,提出了一种基于支链动能变化率的并联机器人执行系统的功率传递指标,该指标与机构位姿和执行系统几何、质量参数有关,反映了并联执行系统中支链构件对能量传递的影响,以及支链几何参数与执行系统能效之间的关系.分别以一种二自由度平面机器人和一种五自由度空间并联机器人为例,给出了功率传递指标的求解过程,分析了工作空间内机器人执行系统能效大小分布情况和高能效工作区域范围.所提出的功率传递指标可用于评价并联机器人执行系统的能效,并进行并联机器人高能效执行系统的设计.     

中国传统蛋清灰浆的应用历史和科学性

蛋清灰浆是一种传统有机-无机复合灰浆,在中国古代应用广泛,主要用于三合土建筑、砖石砌筑、泥塑彩绘壁画等方面,与糯米灰浆、桐油灰浆、血料灰浆等共同构成了具有中国特色的古代建筑胶凝材料体系.研究这一人工复合材料的应用历史和科学性无疑可对中国古代建筑史和科技史起到丰富和补充作用.研究发现,将蛋清加入石灰、黏土等无机物浆体中时,会产生一系列物理化学作用,如加气作用、黏接作用、杀菌作用和防水作用等,其作用机理与蛋白质分子及水化产物的界面活性作用有关,也与生物矿化的模板调控作用有关.运用化学检测和酶联免疫检测分析方法,在149处古建筑及遗迹的灰浆样品中发现含有蛋白质成分的有32个以上,充分说明蛋白质类灰浆应用广泛和历史久远的事实,同时也为文物建筑维修保护方案设计提供了参考资料.     

基于优势点检测的晶粒轮廓非均匀B样条逼近

进行复合材料三维重构的一个重要步骤是获取晶粒轮廓简洁的、光顺的数学表达. 在利用小波变换技术和Level set技术得到陶瓷复合材料晶粒闭合边缘的基础上, 根据晶粒轮廓的特点, 研究了其特征型值点的合理提取方法: 提取晶粒轮廓上高曲率的点作为候选点, 利用自适应弯曲度来确定曲线上每个点的支撑区间, 计算评价曲率, 依据评价曲率和最大采样间隔确定合理的优势点. 采用周期非均匀3次B样条曲线逼近的方法, 得到控制误差条件下最简洁的晶粒轮廓曲线. 根据所传递的候选节点矢量, 采用柔性间距选择, 获取序列轮廓的共同的节点矢量, 采用蒙皮技术获得陶瓷复合材料晶粒的3次B样条曲面模型.     

日本开发出高精度检测艾滋病病毒新方法

日本研究人员最近开发出一种新检测技术 ,通过测量某种蛋白质在血液中的浓度 ,即可判断出艾滋病病毒的数量 ,确定病情恶化的程度 ,精确度是现有检测技术的 10 0 0倍。据《日本经济新闻》报道 ,如果人感染上了艾滋病病毒 ,体内一种名叫“SDF - 1”的蛋白质 ,就会数倍乃至数十倍地增加 ,病毒数量越多 ,这种蛋白质也就越多 ,因而“SDF - 1”在血液中的浓度 ,就成了艾滋病病毒数量变化的晴雨表。早稻田大学教授松本和子与京都大学副教授田代启等人开发出的新检测方法使用的是稀土元素铕。铕具有发光特性 ,把它与能识别“SDF - 1”的物质结合…     

CTGF在肺癌中的研究进展

结缔组织生长因子（CTGF／CCN2）属于即刻早期基因编码的CCN家族中的一员,参与正常细胞增殖、黏附、迁移、凋亡及新生血管形成,在创伤修复、纤维化疾病和肿瘤形成中也具有重要的作用。新近研究发现,CTGF在肺癌组织中表达较正常肺组织降低,与肺癌的发生、发展密切相关,被视为肺癌转移和预后的评价指标。本文简要介绍了CTGF的结构、功能及在其肺癌中的研究进展,以期为肺癌的临床治疗提供新的思路。     

疼痛的神经生物学--理解大脑机制及神经疾病治疗的机理

中枢神经系统的神经元和突触具有可塑性，他们能够发生贯穿整个生命过程的长时程改变。研究这种长时程变化的分子和细胞学机制，不仅可以帮助我们了解大脑如何学习和储存新的知识，而且还可以揭示机体损伤后病理变化的机制。我认为，一方面学习和记忆等生理学功能的神经机制可能与大脑在疼痛期间的反常或机体损伤相关的变化过程共用一些信号分子；另一方面，一些不参与认知学习和记忆过程的突触和神经元网络机制也可能与疼痛的病理过程相关。伤害性感受可以从脊髓传递到前脑并在不同水平受到调节。其中，前扣带脑皮质(anterior cingulate cortex，ACC)在痛觉的感受和调节中具有重要作用。我们的实验结果表明，ACC中的N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体依赖的、钙／钙调蛋白激活的腺苷酸环化酶(adenylyl cyclases，AC)(ACl和ACB)在慢性痛的表达过程中起着重要的作用。ACC还可以通过激活内源性易化系统影响脊髓背角的痛觉信号传递。这些结果为机体对损伤的生理反应如痛行为反应、情绪变化和不良记忆等提供了重要的突触和分子水平的机制。加强对疼痛机制研究，会带动中国的神经科学的基础和临床研究。