基因编辑动物模型在人类疾病研究中的应用

近年来,随着以CRISPR/Cas9为代表的多种CRISPR系统的开发和不断改进,基因编辑技术逐渐完善,并广泛应用于人类疾病动物模型的制备。基因编辑动物模型为人类疾病的发病机理、病理过程以及预防和治疗等方面的研究提供了重要的素材。目前,用于人类疾病研究的基因编辑动物模型主要有小鼠、大鼠为代表的啮齿类动物模型和以猪为代表的大动物模型。其中啮齿类动物在机体各方面与人类差别较大,且寿命短,无法对人类疾病的研究和治疗提供有效评估和长期追踪;而猪在生理学、解剖学、营养学和遗传学等各方面与人类更接近,是器官移植和人类疾病研究领域重要的动物模型。文中主要介绍了基因编辑动物模型在神经退行性疾病、肥厚心肌病、癌症、免疫缺陷类疾病和代谢性疾病等5种人类疾病研究中的应用情况,以期为人类疾病研究及相关动物模型的制备提供参考。     

景观服务及其空间流动：连接风景园林与人类福祉的纽带

风景园林空间及其功能是人类福祉的基本来源,而人类福祉需求则是风景园林可持续发展的基本驱动力。厘清风景园林与人类福祉的关系对风景园林创建美好生活具有重要意义。从服务角度强调风景园林对人类福祉的贡献,梳理风景园林提供的景观服务类型,分析景观服务的空间流动过程、类型及其机制,从而揭示出景观服务在哪里产生、流向哪里、实际在哪里被使用等过程。基于景观服务及其空间流动特征,提出基于景观服务供需平衡的风景园林空间管理框架,以期为满足人类福祉需求的风景园林空间布局和管理决策提供新思路。     

自然生态系统公益及其价值

自然生态系统公益是指自然生态系统及其生态过程所形成的维持人类赖以生态的自然环境条件及其提供的服务.自然生态系统不但为人类提供食物、木材、燃料、纤维以及药物等社会经济发展的重要组成成分,而且还维持着人类赖以生存的生命支持系统,包括空气和水体的净化、缓解洪涝和干旱、土壤的产生及其肥力的维持、分解废物、生物多样性的产生和维持、气候的调节等,没有自然生态系统提供的这些公益人类文明将不再繁荣.人类经济的发展很大程度上依赖自然生态系统公益,但是人类工农业生产活动已经破坏了自然生态系统,如果继续当前的不合理生产方式,人类将在几十年内完全失去全球现有的自然生态系统公益.为了维持自然生态系统的可持续能力,更为了人类自身繁衍和发展,系统地认识并采取有效措施保持自然生态系统公益迫在眉睫.     

水生态服务功能分析及其间接价值评价

水生态系统服务功能是指水生态系统及其生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。它不仅是人类社会经济的基础资源 ,还维持了人类赖以生存与发展的生态环境条件。根据水生态系统提供服务的机制、类型和效用 ,把水生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类。水生态系统提供的产品主要包括人类生活及生产用水、水力发电、内陆航运、水产品生产、基因资源等 ;调节功能主要包括水文调节、河流输送、侵蚀控制、水质净化、空气净化、区域气候调节等 ;文化功能主要包括文化多样性、教育价值、灵感启发、美学价值、文化遗产价值、娱乐和生态旅游价值等 ;支持功能是上述服务功能产生的基础 ,其对人类的影响是间接的并且需要经过很长时间才能显现出来。评价中 ,将我国陆地水生态系统分为河流、水库、湖泊、沼泽四个类型 ,结合基础数据的可获得性 ,建立了由调蓄洪水、疏通河道、水资源蓄积、土壤持留、净化环境、固定碳、提供生境、休闲娱乐 8项功能构成的水生态系统间接价值评价指标体系并进行了初步的评价与估算 ,结果表明其总的价值为 6 0 38.78× 10 8元 ,相当于供水、发电、航运、水产品生产等水生态系统提供的直接使用价值的 1.6倍     

生物教学中应注重物种多样性价值的教育

本文介绍了物种起源与灭绝基本知识,强调保护生物多样性意义,指出物种灭绝的危害性,阐述了以生物教学为平台,有效进行地开展生物多样性保护的可行方法。物种多样性是指生物种类的丰富程度。多种多样的生物是全人类共有的宝贵财富。它为人类的生存与发展提供了丰富的食物、药物、燃料等生活必需品。生物多样性维护了自然界的生态平衡,并为人类的生存提供了良好的生存环境,丰富物种生态系统中,为其提供了强大的创造力。生物多样性还具有重要的科学研究价值。     

2019生物工程与大健康专刊序言

健康是人类生存和发展的基础,提高人类健康水平是可持续发展的一项重要目标。随着科学技术的发展,生物工程作为一门综合性学科,正日益成为驱动实现这些目标的重要推手。本专刊从工程设计、疾病诊断、基因治疗、细胞治疗等方面阐述了生物工程技术在健康领域的发展现状,展望了未来的发展趋势,为推动生物工程研究应用于人类的生命健康事业提供参考。     

糖脂转运蛋白家族新成员人类GLTPD2的生物信息学分析

人类糖脂转运结构域2蛋白(Glycolipid transfer protein domain containing 2, GLTPD2)是糖脂转运蛋白(Glycolipid transfer protein, GLTP)家族的一个新成员,其功能目前尚不清楚。研究的目的在于通过生物信息学分析,预测人类GLTPD2的结构、功能及其在疾病发生发展中的作用。通过UCSC Genome Browser、Human Protein Atlas及STRING等在线生物信息学分析工具对人类GLTPD2基因及其蛋白进行分析,结果表明人类GLTPD2蛋白等电点为10.19,分子量为31.6 kDa,定位于囊泡的膜蛋白,在肝、肠、肾等组织中的表达较高,可能具有糖脂转运,参与基因转录、细胞增殖及分化等功能。为进一步深入研究人类GLTPD2的生物学功能及其在疾病发生发展中的作用提供了重要的理论基础和实验依据。     

生化反应器在植物细胞大规模培养中的应用

生化反应器在植物细胞大规模培养中的应用宜振安（沈阳师范学院生物系,沈阳１１００３４）（－）生化反应器是开发植物资源的锐利武器人类依赖植物生存,植物为人类提供了丰富的资源。植物为人类提供了粮食、木材、棉花等等,同时许多药品来源于某些特殊植物提供,估计,...     

足迹家族研究综述

综合测度人类社会的可持续发展状态是生态经济学者追求的重要目标。足迹家族由生态足迹、碳足迹和水足迹等一系列足迹类指标整合而成,旨在为决策者系统评估与权衡人类活动的环境影响提供理论和技术支持。从理论探索、整合实践和分类比较等三方面对足迹家族的研究现状进行了综述;在此基础上围绕极具争议的足迹定义、计算方法和加权方式等问题,深入分析了阻碍当前研究进一步推进的关键性因素;指出未来应从建立足迹类型学、完善跨区域投入产出模型、细化产品和机构环境足迹标准等方面入手,推动实现足迹家族的量化整合;并首次提出了足迹家族与行星边界耦合的构想,以期为监测和预警人类活动的生态阈值、促进环境影响评价向可持续性评价转变提供科学依据。     

特殊生境植物资源的开发和利用

植物资源是大自然赋予人类的宝贵财富。植物通过光合作用形成了自然界中95％以上的生物量,直接或间接地为人类提供了粮食、医药、能源、建筑材料和工业原料等生产生活资料;通过参与土壤形成和生态系统演化过程而对维护生态平衡和净化环境起到至关重要的作用,因此对人类生存和发展具有重大意义。由于植物基本上是固定生长的,不能像动物和微生物那样在较大范围内移动,     

研发动态

<正>人类肠道微生物基因集数据库问世华南理工大学、深圳华大基因研究院、丹麦哥本哈根大学等单位合力建立了近乎完整的人类肠道微生物参考基因集数据库,为研究人类肠道微生物提供全面而精准的数据支持。成果于最新一期《自然生物技术》杂志在线发表。肠道微生物菌群可以参与人体新陈代谢,与健康和各种疾病密切相关。许多人类肠道微生物的研究都是基于     

浅析高中生物环境教学的实践思考

生物的环境适应性教学也即环境生物学,它以受人类干扰的生态系统为研究对象,以现场调查、室内实验、生物模拟等技术为研究方法,从生态环境切入,研究自然的保护,以促进人类对自然的合理利用,为保护和改善人类的生存环境提供理论基础,促进人、生物、环境的协调平衡发展。     

国家公园生态系统服务研究与展望

国家公园是指由国家建立并主导管理的、旨在保护为人类提供福祉的自然资源和生态系统。学界已对国家公园的保护、管理与利用等开展了多方面、深层次的研究。生态系统服务是自然资源为人类提供福祉的重要基础,分析国家公园生态系统服务的研究态势可为我国在该领域的发展提供参考和借鉴,为建立和管理以国家公园为主的自然保护地体系提供理论依据。本文综述了国家公园生态系统服务与生物多样性的关系、在土地利用下的响应及机制、对气候变化的响应与反馈、价值的量化评估、服务权衡5个方面的研究进展。强调国家公园生态系统服务兼具综合性、复杂性和异质性等特点,提出该研究领域需以生态学理论为基础,同时紧密结合社科类研究,尤其重视机器学习和空间工具在生态系统服务评估框架、方法与模型研究中的应用。未来应当在加强研究国家公园生态系统服务驱动机制的同时,注重优化系统模型,聚焦大尺度、综合性研究,并持续关注国家公园生态系统服务与人类福祉的依存关系。     

合成生物技术助力可持续发展

合成生物学是21世纪生物学领域新兴的一门学科,是生物学与数学、化学、计算科学、工程科学等学科交叉融合的产物,是继DNA双螺旋发现和“人类基因组测序”之后的第三次生物技术革命,不仅对揭示生命本质和探索生命活动基本规律具有重要科学意义,并有望形成颠覆性生物技术创新,为破解人类社会面临的资源与环境不足的重大挑战提供全新的解决方案,对促进人类命运共同体的永续发展具有重大意义。     

封面介绍:蜜蜂

蜜蜂是人类十分熟悉的资源昆虫 ,人类饲养蜜蜂已有 40 0 0多年的历史。蜜蜂为我们提供了营养丰富的蜂蜜、花粉、蜂王浆 ,以及蜂胶、蜂蜡等原料 ,甚至连它们的毒液也能对一些疾病具有一定的疗效。作为重要的传粉昆虫 ,蜜蜂对人类的贡献更是大的难以估量。目前 ,人们普遍饲养的种     

转基因动物克隆技术的应用及生物反应器的建立

利用转基因克隆技术实现外源基因的导入宿主染色体基因组内稳定整合,并能遗传给后代,已在基因表达与调控的理论研究、人类遗传病动物模型的建立、药用蛋白的生产、抗病育种、人类移植用的器官的研究等方面得到广泛应用。转基因动物的研究与应用也已经成为21世纪生命科学领域最活跃、最具有实际应用价值的方向之一,尤其是作为生物反应器和医学上为人类提供所用器官方面,其经济价值和社会效益将是不可估量。在查阅大量近年来国内外相关资料的基础上,本文以转基因动物克隆为中心,对转基因动物克隆所采用显微注射技术、核移植技术、基因打靶与真核BAC表达载体制备等主要研究技术,以及转基因动物克隆在异种器官移植、构建生物反应器等方面的应用进行了综合性论述与分析,同时阐述了各种转基因技术的优点与缺点,以其为转基因动物克隆研究提供理论基础与技术支撑。     

中国人类蛋白质组计划全面启动

<正>中国人类蛋白质组计划(CNHPP)近日全面启动实施,主要目标是以我国重大疾病的防治需求为牵引,发展蛋白质组研究相关设备及关键技术,绘制人类蛋白质组生理和病理精细图谱、构建人类蛋白质组"百科全书",全景式揭示生命奥秘,为提高重大疾病防诊治水平提供有效手段,为我国生物医药产业发展提供原动力。     

景观可持续性与景观可持续性科学

人类活动已经剧烈地改变了自然环境,全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染等种种迹象表明当今世界正处在一个不可持续的运行轨迹上,实现可持续发展成为21世纪人类面临的巨大挑战。景观是理解与塑造人类社会和环境关系最具操作性的尺度,也是提供景观服务,实现人类福祉最重要的场所。景观可持续性研究对于人类具有重要意义。景观可持续性是指特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供景观服务、维护和改善本区域人类福祉的综合能力。景观可持续性具有跨学科、多维度特征,强调景观弹性和可再生能力;景观服务是景观可持续性研究中的重要概念,它是连接自然资本与人类福祉的关键桥梁,也是将景观可持续性与景观生态学紧密联系在一起的纽带。格局-过程-设计新范式的产生是景观可持续性研究的新发展。在景观可持续性快速发展的同时,聚焦于景观和区域尺度的景观可持续性科学应运而生。景观可持续性科学以景观格局、景观服务、人类福祉三者之间的动态关系为主要研究内容,充分融合了景观生态学空间显示方法、可持续性指标体系和GISRS等方法技术,其理论框架和研究方法体系正在逐步形成和完善之中。景观可持续性科学是可持续性科学的重要组成部分,虽然处于刚刚起步阶段,它必将成为未来十多年可持续性科学的研究热点。     

“病原微生物遗传学研究进展专刊”编者寄语

<正>在整个人类文明史上,微生物与人类如影随形,恩怨情仇不断。作为人类的朋友,微生物为我们的奶酪、面包、泡菜、啤酒、葡萄酒、抗生素以及免疫系统的发育等提供了重要的资源和动力。另一方面,人类文明的发展史浓缩了与瘟疫的历次战役,如鼠疫、霍乱、流感、非典、埃博拉等。1845年至     

中国北方C4农业与C4生物量的协同演化:黍粟农业起源机制获得新认识

距今一万年以来,中国、西亚、中美洲、南美安第斯山、东南亚、埃塞俄比亚等地区的现代人群共同开启了人类对自然动植物驯化的宏伟篇章,这一过程革命性地改变了人类的行为、文化以及社会组织方式,为人类文明的形成和发展提供了物质基础。农业起源的原因和机制研究对于理解人类行为演化,社会演变,以及人类与自然的关系都是至关重要的。自20世纪初,拉斐尔·庞培里(Raphael Pumpelly)和戈尔登·柴尔德(Gordon Childe)提出"绿洲理论"以来。