雄果蝇－神经细胞控制求爱指令

日本研究人员2011年2月10日在美国《神经元》（Neuron）杂志上报告说，他们发现了果蝇的求爱机制。如果能证实脊椎动物也有类似的机制，就有可能以此提高家畜等的繁殖效率。     

开展"专题"教学构建知识网络提高复习效率

高三备考第2轮复习是构建知识和方法体系的关键时期，如何在有限的时间内达到理想效果?笔者通过长期实践，总结出专题教学法，提高了复习效率。所谓专题教学．就是围绕一个研究性学习的“主题”，经教师导学，学生自学，进行发散思维（串联或对比、类比和迁移、拓展和延伸），搜索相关知识，列出并求解环绕主题的系列问题．最后通过聚合思维（有机重组)，形成完整的、结构化的知识体系和方法体系。下面是以“胰岛素”为中心．开展“专题”教学的案例。     

Effect of Flexible Back on Energy Absorption during Landing in Cats： A Biomechanical Investigation

Cats are characterized by their excellent landing ability. During the landing, they extend and bend their flexible backs. This study was undertaken to examine the effect of flexible back on impact attenuation. We collected kinematic and ground reaction force data from cats performing self-initiated jump down at different heights. Based on these measurements, the mechanical energy and elastic back energy were calculated. Further, we derived a beam model to predict back stiffness from the morphology of the vertebral spines. We found that cat could actively modulate the bending level of flexible back and the landing angle at different heights, making some kinetic energy be stored briefly as elastic strain energy in the back. This mechanism allows cat to reduce the kinetic energy dissipated by limbs and improve the efficiency of energy absorption. These results can provide bio- logical inspiration for the design of a flexible spine on a landing robot, and we anticipated their use in the energy absorption equipments for planetary exploration.     

混合电子供体促进非光合微生物菌群固碳效率的分子生态机制

前期研究已从全国各地的表层海水中分离驯化得到了能有效固碳的非光合固碳微生物菌群(Non-photosynthetic microbial community,NPMC),并发现在好氧条件下,混合电子供体(Mixture of Electron Donors,MEDs)(配比为0.46%NaNO_2、0.50%Na_2S_2O_3和1.25%Na_2S)能显著提高其固碳效率。但其与最佳H_2作为电子供体相比促进效果如何,其促进机制是什么,尚未见有报道。本文在比较了NPMC以MED和H_2为电子供体的固碳效率基础上,从NPMC的固碳基因丰度和表达活性角度分析了MED促进NPMC固碳效率的分子生态学机制。结果表明:(1) MED系统的固碳效率可以达到H_2系统的水平,并显著高于传统的NH_4~+系统的固碳效率;(2)卡尔文循环关键基因cbbL和cbbM在MED系统中的较高基因丰度和同时较高的表达可能是MED促进NPMC固碳效率的一个重要原因;(3)由于MED系统含有不同价态的N和S,有利于多种微生物生长,丰富了微生物多样性,为形成不同菌种之间的相互作用促进cbbL和cbbM的同时高表达提供了条件。     

中国航空碳排放及其效率时空演化特征分析

航空碳排放不仅影响空气质量且可造成温室效应。中国正处于从民航大国向民航强国迈进的关键时期，提高航空碳排放效率是行之有效的航空碳减排手段。运用可拓展随机性环境影响评估模型(STIRPAT)对中国2004—2019年航空碳排放总量的时空演变特征进行分析，以探明不同尺度区域航空碳排放的空间差异与空间关联表现；运用基于非期望产出的超效率松弛变量模型(SBM)和标准差椭圆分析法(SDE)对中国航空碳排放效率的时空分布与格局演化过程进行判定，以分析各省域航空碳排放效率的差异，并给出有效的航空碳减排方略。研究发现：2004—2019年，中国航空碳排放总量持续增长，航空碳排放增长率和航空碳排放强度均呈波动下降趋势；四大经济区航空碳排放总量分布总体表现为“东部>西部>中部>东北”的格局，东部仍是中国航空碳排放的主要区域；高碳排放区较分散，还未形成省域之间连片的碳排放高值区。2004—2019年，中国航空碳排放效率总体呈现“M”型波动上升趋势，各省域航空碳排放效率均不同程度的提高，但主要以低效率区、中效率区为主；各省域之间的航空碳排放效率差异性经历了逐渐减小到逐步增大的过程，但总体航空碳...     

硬杂木屑替代桦木屑栽培桦褐孔菌

为获得广泛栽培原料和提高栽培菌核生物学效率,开展了桦褐孔菌人工栽培比较试验,并利用桦褐孔菌常规栽培配方筛选人工栽培管理条件。试验获得桦木屑培养料出核最佳条件:菌袋不割口,无棉盖体封口,温度20～25℃,光照200 lx,基质含水量60%。菌丝粗壮,浓密,生长速度快;菌核出现早,数量多,颜色深,产量高。此管理条件下,通过桦木屑、杂木屑+玉米芯的复方栽培基质比较,获得了代用栽培料配方:杂木屑46%,玉米芯40%,麦麸10%,豆粉2%,白糖1%,石膏1%,水分60%,pH自然。菌核产量27.5 g/袋,生物学效率达30.7%,该配方与桦木屑基质菌核产量差异不显著。     

利用CRISPR-Cas9技术敲除MAS1基因的质粒构建与酶切方案优化的研究

CRISPR-CAS9技术是新一代基因编辑技术,可简便快捷地对哺乳动物细胞进行指定基因的敲除,实现沉默外源基因表达的目的。但传统的CRISPR-CAS9技术提供的酶切方案没有特异性,致使酶切效率不稳定,影响胶回收率以及后续实验。本实验通过改变酶切体系大小,以及酶切反应时间,继而通过胶回收率及测序检测的方法验证最佳酶切条件,最后通过荧光定量PCR和Western blotting实验检测目的基因的表达量,确认是否成功敲除目的基因。研究结果说明:BbsⅠ酶与px459质粒比值为1μL:500 ng,酶切体系为50μL,酶切时间为45 min时,酶切效果最佳、胶回收率最高,且此时目的基因在细胞内的表达量为0,确定该实验条件下目的基因被成功敲除。     

优化的Native PAGE蛋白回收方法在AFM中的应用

原子力显微镜(AFM)可以在生理条件下获得生物大分子的自然结构信息而不需要进行图像处理。虽然对含有大小范围不一的异质样品成像可以得到几纳米的分辨率,但是具有更高的亚纳米级分辨率的图像仅可以从含有单一亚基数目的高度均一的蛋白复合物获得。在重组蛋白的制备中这种蛋白复合物经常不存在,尤其是对于膜蛋白则更具有挑战性。本研究中,研究者以一种熟知的膜成孔蛋白复合物Perfringolysin O(PFO)作为模型系统,研制出一种方法来分离含有单一亚基数目的复合物,并用于随后在液相的AFM成像。具体而言,研究人员通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native PAGE)分离出该复合物中特定大小的蛋白成分,然后提取时采用一种新方法使结构完整保持。预计这种方法不仅对更多其他蛋白的高分辨率AFM研究有效用,而且在基于单分子方法和生物技术应用的研究上有更普遍的用途。