近场扫描光学显微镜及其在生物学领域的应用

评述了近场扫描光学显微镜（near-field scanning optical microscopy,NSOM）的仪器构造、工作原理及其在生物学领域的应用成果。对NSOM目前存在的主要问题进行了讨论,并展望了NSOM在该领域的发展潜力。     

自由电子激光在生物学中的应用

同步辐射的发展和应用已经极大的推动了自然科学包括生物学的巨大发展,其中结构生物学更是离不开X射线衍射分析,小角散射等。X射线自由电子激光(XFEL)相比同步辐射具有更高强度,完全相干等特点,被称为第四代光源。科学家已经利用XFEL实现了尺度约为1微米的蛋白质晶体的高分辨率结构解析,并且也实现了单颗粒的病毒的低分辨重构。未来,XFEL将会为生物学的发展打开一扇新的大门。     

多光子显微成像技术在脑部疾病研究中的应用

由于多光子显微技术具有高时空分辨率、低损伤性、可对活体长时间成像等特点,近年来已被广泛应用于生物医学等领域,并且在多种疾病诊断中展现出巨大的应用潜力.尤其是在脑部疾病的研究中,利用多光子成像技术可实现对复杂神经网络的研究,包括对脑部神经细胞、血管、肿瘤等进行实时成像并研究各自之间的相互作用,能进一步揭示脑疾病的发病机制并指导检测治疗方法的开发.本文简要介绍了多光子成像技术的基本原理及特点,总结了其在阿尔茨海默病、脑中风、脑肿瘤等多种脑部疾病中的应用,详细阐述了近年来利用多光子成像技术在脑部疾病研究中所获得的成果,并对多光子成像技术的发展前景进行了展望,预期其在脑部疾病的研究中将发挥更大的作用.     

基于单位补充量模型的西江广东鲂种群资源利用现状评价

广东鲂(Megalobrama terminalis)是珠江中下游最重要的经济鱼类之一, 但由于过度捕捞和栖息地破坏, 资源日趋衰退, 科学评估其资源利用现状, 对合理开发与科学养护具有重要意义。利用2009—2015年西江肇庆江段渔业资源调查监测数据, 分析了广东鲂生长与死亡相关特征及参数变化; 利用单位补充量渔获量(Yield per recruitment, YPR)模型、单位补充量产卵群体生物量(Spawning biomass per recruitment, SBR)和生物学参考点评估了西江肇庆江段广东鲂资源利用状况。结果表明: 西江广东鲂体长(L)和体重(W)关系为W=1.518×10–5L3.051(R2=0.962, n=2252), 生长方程为L_t=419.989[1–e–0.225(t+0.172)]; 现有捕捞强度(F平均1.27/年)远超过种群开发可承受水平(F_40%=0.53, F_0.1=0.27, F_20%=0.94); YPR_ave=30.58 g, 远低于YPR_0.1(36.73 g)和YPR_max(45.89 g); SBR=11.5%, 低于20%的下限临界参考点。西江广东鲂种群资源已过度开发, 处于补充型捕捞过度和生长型捕捞过度状态。目前珠江禁渔期制度的实施对广东鲂资源补充起到了良好作用, 但提高开捕体长至250 mm资源恢复效果将更明显。     

近场扫描光学成像结合量子点标记的纳米技术在细胞生物学中的应用

近场扫描光学显微镜（NSOM）对传统的光学分辨极限产生了革命性的突破,可在超高光学分辨率下无侵人性和无破坏性地对生物样品进行观测。量子点（QDs）具有极好的光学性能,如荧光寿命长、激发谱宽、生物相容性强、光稳定性好等优点,适合先进的生物成像。NSOM结合QDs标记的纳米技术被应用在细胞生物学中。通过纳米量级NSOM免疫荧光成像（50nm）对特定蛋白分子在细胞表面的动态分布进行可视化研究和数量化分析,阐明了蛋白分子在不同细胞过程中的作用机制。因此,NSOM／QD基成像系统提供了单个蛋白分子最高分辨率的荧光图像,为可视化研究蛋白分子机制的提供了一种强有力的工具。     

激光共聚焦显微镜与光学显微镜之比较

激光扫描共聚焦显微镜在活细胞的动态检测、光学切片和三维结构重建等方面较光学显微镜有质的飞跃。本文对激光扫描共聚焦显微镜和光学显微镜进行了比较和讨论,并简单介绍多光子激光扫描显微镜。     

多光子激发技术及其在生命科学中的应用

多光子激发技术是20世纪90年代初发展起来的新技术,其研究和应用前景十分广阔。本文对多光子激发的原理,优缺点以及近年来它的应用领域作了简介。     

线粒体DNA（mtDNA）多态性在动物保护生物学中的应用

本文从两个方面论述了mtDNA在动物保护生物学中的应用：一是对物种进行遗传多样性的检 测与管理,二是进行与种群统计学数据相关的遗传分析。前者与保护的长期效益（如进化） 密切相关,而后者则主要用于指导短期管理措施的制定。同时,本文重点论述了mtDNA在进 化显著单位(ESUs)和管理单位(MUs)的认定方面的作用。认定ESUs的目的是隔离管理遗传多 样性,它是一系列系统进化史独特的种群,这种独特性同时表现在mtDNA和核DNA上;MUs是 种群统计意义上的生殖隔离单位,具有独特的等位基因频率,与系统发生结构和遗传分歧水 平无关。ESUs与MUs都是保护生物学中保护与管理的重要基本单位。     

光学相干断层成像在临床医学中的应用

光学相干断层成像(OCT)是一种基于弱相干光学断层成像技术,可以对生物组织活体断层成像,是继计算机X射线摄影(CR)和数字X射线摄影(DR)、超声、电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)之后又一新的生物组织成像方法。OCT在眼科、皮肤科、心血管科、肿瘤科、骨科、口腔科、妇科等对组织病变的早期光学诊断和实时动态监测方面具有广泛的应用及重要的临床价值。本文就OCT的基本原理、研究现状、主要的临床应用和应用过程中存在的问题进行综述并展望未来相关的发展趋势。     

Light measurement and the terminology of low

Abstract. This paper (i) considers the measurement of light in terms of the flow of radiant energy or of particles in a vector field; (ii) derives terminology and units for the specification of light as a flow of radiant energy or of photons which satisfy both the requirements of SI and are physically consistent and (iii) recommends that this terminology is adopted by all plant scientists to avoid ambiguity, confusion and the proliferation of synonyms when reporting light measurements.     

生物科学研究中的激光多光子显微技术

本文综述了生物科学中近红外（NIR）多光子激光扫描显微技术的进展,其中包括：多光子显微特点,激光光源,荧光寿命的测量,多光子多色实时杂化荧光（FISH）,非人侵性活体光学解剖,植物学中的多光子显微技术,细胞的多光子显微损伤、皮米非入侵和非接触性外科手术等。     

南京地区太阳辐射资源量子年总量的理论计算

为了从量子角度探讨南京地区的太阳辐射资源,在理想大气条件下对2008年南京地区的光合有效辐射波段的量子辐射进行了计算.在2008年的366天中每隔20分钟计算一次量子照度,然后通过累积计算得到太阳直接辐射年总量.应用相关公式,计算出了散射辐射年总量,总辐射年总量和光合有效辐射年总量.经过与一些相关资料的对比分析,认为计算结果正确合理.     

共聚焦激光扫描显微镜在发育生物学中的应用

共聚焦激光扫描显微镜以高空间分辨率、非介入无损伤性连续光学切片、实时动态观察等优越性,应用于生物医学众多领域中。本文主要论述共聚焦激光扫描显微镜在发育生物学中的应用。     

Parts and Theories in Compositional Biology

I analyze the importance of parts in the style of biological theorizing that I call compositional biology. I do this by investigating various aspects, including partitioning frames and explanatory accounts, of the theoretical perspectives that fall under and are guided by compositional biology. I ground this general examination in a comparative analysis of three different disciplines with their associated compositional theoretical perspectives: comparative morphology, functional morphology, and developmental biology. I glean data for this analysis from canonical textbooks and defend the use of such texts for the philosophy of science. I end with a discussion of the importance of recognizing formal and compositional biology as two genuinely different ways of doing biology – the differences arising more from their distinct methodologies than from scientific discipline included or natural domain studied. Ultimately, developing a translation manual between the two styles would be desirable as they currently are, at times, in conflict.     

尖膀胱螺的生物学特征及光照对其生长繁殖影响的初步研究

尖膀胱螺Physa acuta是世界广泛分布的淡水螺类,在我国属外来入侵种.本文着重对该螺的形态特征、繁殖、发育及光照对螺生长和繁殖发育的影响等进行了实验观察和研究.尖膀胱螺个体中等,左旋,壳口无厣.喜聚居于水生植物较多、营养丰富的淡水区域.尖膀胱螺为雌雄同体,异体受精,有时也可自体受精.性成熟个体在条件适宜的情况下(温度、食物和光照)每天都可产卵,卵孵化率近100％.尖膀胱螺胚胎发育共经历卵裂期、囊胚期、原肠期、担轮幼虫期、面盆幼虫期、仔螺形成及出膜期7个时期.一般情况下,螺卵7～10 d可孵化,60 d即可性成熟.25℃、24 h连续光照条件下,尖膀胱螺体重明显增加,40 d就可以性成熟并产卵.     

The Units of Selection Revisited: The Modules of Selection

Richard Lewontin's (1970) early work on the units of selection initiated the conceptual and theoretical investigations that have led to the hierarchical perspective on selection that has reached near consensus status today. This paper explores other aspects of his work, work on what he termed continuity and quasi-independence, that connect to contemporary explorations of modularity in development and evolution. I characterize such modules and argue that they are the true units of selection in that they are what evolution by natural selection individuates, selects among, and transforms.     

系统生物学的研究进展

21世纪是生命科学研究的新时代,是系统生物学的时代.系统生物学以系统的观点,运用工程和计算机技术和各种先进的生物学研究手段研究细胞中所有基因和蛋白质来解释生命的奥秘.系统生物学强调对生命现象要从系统和整体的层次加以研究和把握,不仅要了解系统的结构和功能,而且还要揭示出系统内部各组成成分的相互作用和运行规律,已成为当今生命科学最具活力的新兴前沿学科之一.