生物质多糖的高效降解与降解酶（系）的精确定制

自然界中多糖类生物质资源十分丰富,然而其复杂的抗降解屏障限制了生物转化的进程.近年来,随着生物质多糖结构的快速解析以及大量多糖降解酶的鉴定研究,针对不同底物结构或产物需求,仿制高效微生物多糖代谢途径,精确定制多糖降解酶系,促进生物质高效转化已成为可能.本文分析中性多糖(纤维素和木聚糖)、碱性多糖(几丁质和壳聚糖)以及酸性多糖(褐藻胶)的精细结构组成与基团性质,总结3类多糖主要降解酶的活性架构特征及其底物精确结合模式.文章还阐述蛋白质工程设计与定制策略,针对酶分子不同功能区的分析,可为酶分子的功能快速设计与改造提供靶点,以获得适宜于工业应用的高效酶分子,此外,根据微生物胞外降解酶系的降解次序与协同关系,可基于应用需求精确定制复杂多糖降解酶系,实现生物质的高效与高值降解转化.     

城市公园春季声景观与植被结构的关系

城市公园是城市生态系统的重要组成部分和城市生物多样性热点地区，具有丰富的声景观资源。由于声景观及声学方法具有信息量大，成本低，低侵入的特点，因此其研究和应用对生态系统健康及监测具有较高价值。声景观研究通过总结生物声的活动或多样性来衡量生物多样性。记录了北京20个城市公园的春季声景观，使用定量方法描述了声景观特征与变化；测试三种了已被证明与生物多样性相关并被广泛使用的声学指数（BIO、ADI、NDSI）与植被群落关系，完成了城市环境中声景观与环境关系的初步探究。研究结果表明：（1）声学指数能够有效表征城市公园声景观信息，具有显著的时间动态特性，能准确反映鸟类黎明合唱等重要生物生态活动；（2）声学强度指数也具有显著的时间动态变化和沿频率梯度的变化，不同的频率区间反映了不同声学群落的活动信息；（3）植被结构尤其是垂直结构对声景观起着重要作用，垂直异质性越大，声学多样性越高。发现支持声景观作为公园植被状况的度量，强调了其作为生物多样性和生态系统健康状况监测方法，用于城市管理和可持续发展的巨大潜力。     

中国生物多样性研究文献计量分析

生物多样性是人类赖以生存的重要物质基础，中国在生物多样性研究领域做了大量的工作，发表了众多有价值的学术论文。通过文献计量方法，对2009-2018年中国生物多样性研究领域WOS（Web of Science）和CNKI（中国知网）数据库收录论文的数量及被引情况、载文期刊分布等进行统计；并借助CiteSpace文献可视化软件，分析论文的作者合作、合作机构、国家（地区）合作和研究热点等。结果表明：2009-2018年间，中国生物多样性研究领域共发表论文17035篇，其中CNKI收录文献13365篇，WOS收录文献3670篇；年度发文总量以及WOS年度发文量总体呈上升趋势；CNKI文献被引频次最高的论文是于2009年发表在《生物多样性》上的"植物群落清查的主要内容、方法和技术规范"，WOS文献被引频次最高的论文是于2011年发表在Global Change Biology上的"TRY-a global database of plant traits"；朴世龙教授、骆亦其教授和唐志尧教授等是基于WOS文献的生物多样性研究领域核心作者，王得祥教授、马克平研究员和张文辉教授等基于CNKI文献的生物多样性研究领域主要作者；WOS文献与CNKI文献发文量最多的机构均为中国科学院所属相关科研院所；与中国合作的国家或地区共有106个，包括美国、英国、澳大利亚等；《生态学报》和Global Change Biology分别是该领域中文和外文文献的重要期刊载体；基于WOS文献的研究热点为气候、土壤等环境因子变化对物种多样性的影响研究以及基于微卫星分子标记技术的物种遗传多样性研究，基于CNKI文献的研究热点为环境因子与群落结构的关系研究。上述研究结果从收录论文的角度，定量、客观、科学地描述了2009-2018年中国生物多样性研究状况及研究热点，以期促进中国生物多样性的深入研究，并为相关领域学者凝练研究动向和科学问题等提供参考信息。     

美国发明检测细菌的生物纳米颗粒

美国佛罗里达大学化学系和生物纳米中心华人科学家谭蔚泓教授和同事们研制出一种生物纳米颗粒，不仅能够迅速探测出食物中的单个大肠杆菌，也能够针对生物恐怖攻击的细菌发出警报，或疾病的早期诊断。     

培养学生求异思维能力的尝试与研究

创新源于求异，介绍了在课堂教学、实验教学中培养学生求异思维能力的方法及对此进行的教学实验研究。     

国内简讯

天冠集团与清华大学等部门联合攻关的发酵法生产1，3-丙二醇技术，在刚刚通过教育部组织的成果鉴定后，又成功进行了500t／a工业性试验，为微生物法发酵生产1，3-丙二醇的工业化提供了经济可行的工艺路线。据悉，天冠集团正在筹建千吨级的1，3-丙二醇生产线。     

纳米雕塑范例

T4抗菌素该作品是一个人造的纳米T4抗菌素立体塑像。T4抗菌素是一种具有水蛇腰、六条腿,貌似乌贼的生物体内的病毒。该作品雕刻使用的是一种被称作"聚焦离子束"的技术。T4抗菌素雕塑本身材料为金刚石,基底为晶体硅。抗菌素雕塑的尺寸为真实抗菌素的十倍左右,即高度数百纳米。该作品的形态逼真传神,曾荣获49届国际电子束/离子束/光束技术与纳米加工微观大赛一等奖。     

迅猛发展的生物制造

《“十二五”现代生物制造科技发展专项规划》指出，现代生物制造已经成为全球性的战略性新兴产业，是世界各经济强国的战略重点，呈现出高速增长的态势。     

造林气候调节效应及其影响机理研究进展

造林及人工林生长吸收并固定二氧化碳（CO₂），其"幼龄效应"使得全球中、高纬度新造林的CO₂吸收超过天然林，被认为是减缓全球变暖、控制升温2℃目标的一个关键战略，亦是生态保护修复和林业可持续发展并举的一个重要措施。我国人工林保有面积居全球首位，占林地面积的36%，近几十年造林为全球变绿的贡献超过10%。造林改变地表生物地球化学和生物物理过程从而影响温度、降水、成云、风等，在不同气候带、不同区域呈现差异性气候调节效应，取决于温室气体、辐射能量、水汽收支之间的平衡结果。分析了国际、国内在应对气候变化活动中对于造林的急迫需求，综述了造林气候调节效应的研究进展，以及产生这种效应的生物地球化学和生物物理机理，总结了当前研究中亟待深入探索的内容，并展望了未来造林仍需深入开展系统地生物地球化学和生物物理机理研究，推动可持续地人工林管理、恢复具有完整结构的森林、促进多重生态系统服务的协同。     

基于低相干光干涉的眼睛光学生物参数测量研究

目的 眼睛的光学生物参数中的眼轴长度（AL）和角膜曲率半径（CR）可以作为预防和监测眼球近视的两个重要参数。为了提高测量眼轴长度的速度与精度和同步实现角膜曲率高精度动态测量，本文提出一种基于低相干光干涉技术眼睛光学生物参数测量的系统。方法 该系统使用旋转光学延迟线快速改变参考光的光程，利用曲率半径为8 mm的标准件标定人眼角膜顶点到靶环之间的距离，利用角膜的干涉信号对相机和数据采集卡进行触发实现同步采集，从而实现眼轴长度的快速测量和精准定位靶环到角膜顶点之间的距离，同时保证成像系统的放大倍率恒定和数据的实时采集。结果 实验结果表明，这种低相干光干涉测量系统，可以实时测量眼轴长度和角膜曲率半径，眼轴长度误差低于40 μm，人眼角膜曲率半径方差为2.082 36×10^-2 μm。结论 该系统能够快速、精准地测量AL和CR，可在近视的预防和监测中发挥重要作用。