合成生物学引导生物系统工程化

《Science》于2010年5月20日发表了美国Craig Venter领导的研究团队在世界上首次把人工合成的基因组完全转化到脱去了细胞核的宿主细胞山羊支原体,并以新的胞内控制回路来支配该单细胞生物的生命活动。各国媒体将此成就冠以“人工生命”的美名铺天盖地的热播,公众由此对合成生物学产生了浓厚的兴趣。     

“人造生命”指日可待了吗？

胚胎干细胞的发现使得克隆技术的伦理问题迎刃而解,我们正处于“干细胞革命时代的开端”,这是否就意味着未来等待我们的将是是“人工生命的大发展时期”呢？     

采用人工生命方法模拟七星瓢虫捕食行为进化

自从 2 0世纪 70年代Ｂｕｒｋｓ[1] 提出人工生命的概念后 ,人工生命作为一个全新的研究领域 ,以其特有的优势在近些年来得到迅猛地发展。人工生命的基本思想是去构造某种人工系统以达到对生物的生长、发育、遗传、变异、生殖、进化、学习等生命过程重要特征的模拟 ,从而认清这些生命现象的本质。人工生命有广泛的应用 ,它所使用的方法也是多样的。粗略地说 ,可分为湿件 (Ｗｅｔｗａｒｅ ,意为采用化学方法模拟 )、硬件 (Ｈａｒｄｗａｒｅ ,意为用机器人模拟 )和软件 (Ｓｏｆｔｗａｒｅ ,意为用程序模拟 )。本文集中在采用软件方法进行行为…     

蛋白质预算：合成生物学的成本标尺

合成生物学以创建人工生命体系为目的.实践中人们希望人工生命体系具有更强的生产能力、转化能力、环境适应与监测能力,从而获得更优质的生产方式.生命体系的优化涉及到多层次的调控网络,而根本上还是对细胞中蛋白质的含量、定位、活性的控制.在蛋白质表达水平上进行控制是合成生物学元件设计、模块组装以及适配性研究最核心的手段.类似于工厂中的成本计算,合成生物学创建的人工生命体系(人工细胞工厂)以蛋白质预算为依据.优化蛋白质预算的研究策略已经成功应用于合成生物学研究实践中.     

严师良友——邹承鲁先生八秩华诞

俗话说 :“师父引进门”。回首近半个世记的科研生涯和起伏、艰辛 ,我的最大幸事在于从一开始便遇到了老师邹承鲁先生。四十五年前的夏天 ,作为一名学生到生化所酶室实习。我被琳琅满目的玻璃仪器、紧张有序的实验分析、畅所欲言的学术氛围和邹先生的严密思路和一语中的的谈吐所深深吸引。一年后 ,作为北大毕业生 ,我又被幸运地分配到心仪已久的生化所酶室。这时恰好遇上“向科学进军”高潮 ,就此深深卷入了“人工合成胰岛素”研究的全过程。真正是“三生有幸”。在这个“攀登科学高峰”的大进军里 ,正是在王应睐、邹承鲁等老一辈科学家严谨…     

美国能源部的从基因组到生命计划

1990年至今 ,人类基因组计划已实施十年 ,为了进一步揭示生命 ,美国能源部于今年 2月 12日提出了继人类基因组计划后的又一个十年计划———从人类基因组到生命计划 (ｇｅｎｏｍｅｓｔｏｌｉｆｅｐｒｏｇｒａｍ)。这项计划的目的在于以从微生物到高等生物的ＤＮＡ序列为起点 ,有序地解决一系列生命进程的重大问题 ,最终达到对生命体系基本的、全面的、系统的理解。为迎接这一挑战 ,该计划提出了有步骤的四项技术目标 ,以最后实现在计算机上模拟“人工生命” ,对复杂生命体系进行精确的描述和预测。这四项技术目标 (ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｇｏ…     

合成生物学的关键技术及应用

合成生物学是以工程化设计思路,构建标准化的元器件和模块,改造已存在的天然系统或者从头合成全新的人工生命体系。人们利用基因重组技术和基因定位编辑来实现对生命系统的特殊编程并执行特殊的功能;模块化处理代谢途径,优化元器件间的组合搭配,以最优的模式来实现化学品的合成。目前合成生物学已在能源、化工、医药等行业取得了重大进展,合成生物学将给人们的生活带来重大改变也将继续是科学家们研究和关注的热点。就目前合成生物学涉及的基因组编辑和模块化表达等关键技术及应用进行综述。     

2009年日本10项农林水产重要研究成果

日本农林水产技术会议事务局于2009年12月17日发布的“2009年农林水产研究成果10项目”中．首次评选了民营企业的自主研究成果,这就是2009年11月3日三得利花卉公司开始销售的蓝色玫瑰花。该事务局从1994年起每年都要发布当年农林水产研究的10大成果,从2006年起开始将与农林水产省下属研究机构的研究项目无关的成果也纳入评选对象。     

《农业的未来——转基因技术研究》一书出版

植物基因工程包括受体系统的建立,目的基因的分离,载体的构建,转化方法的研究和基因的导入、整合和表达等诸多方面互相联系的研究。中国科学院遗传所田文忠、李良材、陈 英实验室在“六五”期间即得到原国家科委的资助,开始了建立水稻、小麦的转化受体系统的研究。1986年开始承担国家“七五”攻关课题“水稻转化系统的建立”,1987年又承担了国家“863”高科技项目“禾谷类转化系统研究”的课题,并于同年参加了美国洛氏基金会组织的水稻生物技术国际合作项目。主要的研究对象是水稻,也扩展到小麦和玉米。 此论文集收集了作者在这一领域中十几年来发表的主要文章,从中可以看出其研究工作的发展过程,总的说来当时是站在国际研究的前沿,对建立一个高效的禾谷类作物的转化系统,特别是水稻的转化系统,作出了应有的贡献。目前,获得的抗稻瘟病等转基因株系已经进入产业化阶段。     

我与滇金丝猴

当我1992年开始拍摄滇金丝猴的时候,这个物种还只有极少数的研究人员和保护工作者知道。如今,这个深藏于云岭山脉深处的“高山隐士”那憨态可掬的形象却频频出现在各种媒体上。1995年底开始的“滇金丝猴保护运动”不仅保住了滇西北的原始森林,也使滇金     

生物学课程中的自然哲学问题

自然哲学的研究对象是自然界的存在和演化的最一般的规律,生物科学素养包含着对自然哲学范畴生命问题的认识。例如,人工生命的研究,启示我们从科学一般意义上去认识生命的本质;对生物的物质价值、科学认识价值、审美价值和生态价值的认识,构成了生物科学素养中的价值观;对生物界发展的探索．形成了新的发展和进化的思想。     

人类基因组计划及基因掠夺

基因在人类的生命过程中占据着重要的地位 ,因此 ,围绕人类基因的研究探索成为本世纪后半叶生命科学研究的热点之一。特别是自九十年代开始 ,人们对基因的研究已不再偏重于单个基因 ,而是把重点放到了对人类基因组的整体研究上 ,也就是说 ,开始对人体从分子水平上进行全面、系统的研究 ,这就是“人类基因组计划”。1 986年 ,美国科学家率先提出了“人类基因组计划” ,1 990年 ,美国政府正式启动“人类基因组计划”(ＨＧＰ) ,并预计投入 3 0亿美元 ,在 1 5年内完成此项计划。随后 ,欧盟、日本、加拿大、俄罗斯、巴西、印度等国纷纷响应 ,提出…     

探寻干细胞的多潜能性

研究人员鉴定了在干细胞研究中调节自我更新和分化的关键因素。多潜能干细胞能分化为“在体内生长为所有细胞类型的”子细胞，或者能被刺激分化为一种专门的状态。2006年，两个研究组分别发表了热点文章，开始揭示“控制多潜能性分化决定”的调控网络。     

我国最早的两所民办生物研究机构

南京的“中国科学社生物研究所”和北京的“静生生物调查所”是最早由中国学者主持建立的两所生物学研究机构。从开始建立到新中国成立之前的二十余年中,“南北两所”培养了一大批中国优秀的生物科学人才,取得了许多科研成果,成为中国近代生物学研究的启蒙基地。在本世纪二十年代以前,中国还没有一个专门的生物学研究机构。1914年,留美学生任鸿隽等人为了“提倡科学,鼓吹实业,审定名词,传播知识,”在美国筹办了《科学》月刊。1915年1月《科学》问世后,他们感到要谋求中国科学     

哈尔滨商业大学食品工程学院生物工程教研室

哈尔滨商业大学成立于1952年,是中国成立较早的综合性商业大学,是黑龙江省“十五”重点建设的十所大学之一。食品工程学院始建于1958年,1961年开始招收食品工程专业本科生,1982年开始招收硕士研究生。目前,本院拥有“食品科学与工程”、“生物工程”、“食品安全与质量管理”、     

日本正式建立基因工程体系

日本科学技术会议决定,从一九八一年起,日本的基因工程研究开始走向正规化。首先,工业技术院微生物工业技术研究所开始着手P—3级的研究。为此,根据在筑波科学城建设“基因工程研究中心”的规划,将在八一年——八二年度支出六.二亿日元。     

2023年地质微生物学专题序言北大核心

自2017年开始策划“地质微生物学专刊”以来,《微生物学报》已成功出版了5期,分别是2018年第4期、2019年第6期、2020年第6期、2021年第6期、2022年第6期。共发表文章105篇,得到了地质微生物学领域学者的关注和好评。为了更加系统地介绍该领域国内外的最新研究成果,并进一步扩大地质微生物学的影响、促进地质微生物学研究的发展,我们特别组织了本期“地质微生物学”专题。     

关于灭活脊灰疫苗的免疫性:18年随访

<正>实施预防接种的关键问题是:免疫能持续多久?回答这个问题涉及到瑞典1967年开始对有脊灰预防接种的组群分析研究。自从1957年开始接种以来,瑞典便只使用灭活脊灰疫苗(IPV)。实际上早在1962年野毒脊灰病毒已停止了流行,因此不存在预期的“天然”加强免疫。由于瑞典有发展良好的医疗卫生事业,为长期随访研究提供了很好的机会。从瑞典不同地区登记了数百名儿童以便研究。     

记恩师邹承鲁先生二三事

<正>2023年春风拂面山花盛开的季节,迎来了我的恩师、中国科学院院士邹承鲁先生百年诞辰。我是1998年7月至2000年12月期间,有幸投到邹承鲁先生门下,师从邹先生做生物化学博士后,接受先生的教诲,从此开始了我的“蛋白质折叠与分子伴侣”和后续发展起来的“蛋白质错误折叠与神经退行性疾病”研究生涯。     

《氨基酸》：精氨酸可助生物体“抗霉”

中科院亚热带农业生态所一项研究发现。将精氨酸作为一种特殊的功能性氨基酸添加到饲料（粮食）中。可提高动物（人）肠道抵抗霉菌毒素的能力,犹如一针“疫苗”,使机体与毒素得以”共存”,从而降低了发霉食品中毒的风险。该成果2013年12月在国际期刊《氨基酸》上发表。为采取营养调控手段解决粮食霉菌毒素污染问题提供了新的思路。