Serratia marcescens H30脂肪酶的重组可溶表达、固定化及其酶学性质

为了提高Serratia marcescens H30脂肪酶的可溶表达水平,分别将目的基因与p GEX-4T-1、p ET28a和p ET32a构建重组表达载体,转入大肠杆菌BL21(DE3),通过优化诱导过程,发现可溶性酶的最高活性可达25 000 U/L。再经Ni2+亲和柱纯化、LH-EP固定化后,固定化酶的比酶活为214 U/g(以1 g湿质量计),酶活回收率为51%。固定化后重组脂肪酶的最适温度由30℃提高到35℃,最适p H从7.0偏移至8.0左右,并且稳定性也有所增加。该固定化重组脂肪酶同样能够拆分消旋体反式-4-甲氧苯基缩水甘油酸甲酯,光学选择性没有改变。反应14 h,转化率为48.5%,底物的e.e.值为99.2%,表明该固定化脂肪酶能有效拆分消旋体反式-4-甲氧苯基缩水甘油酸甲酯,为工业生物催化制备地尔硫卓提供了可能。     

基于贝叶斯方法的湖南湘潭稻米Cd超标风险评估

于湖南省湘潭市下辖的湘潭、雨湖、湘乡3个县市区共采集稻田土壤和稻米样品73组,测定了土壤全Cd含量、土壤有效态Cd含量以及稻米Cd含量,分析了这3种Cd含量之间的相关性.在此基础上,根据先验概率与数据特征,提出了基于贝叶斯方法的稻米Cd超标风险评估方法,建立了风险评估模型.结果表明: 研究区土壤平均Cd含量、土壤有效态Cd含量及稻米Cd含量分别为(0.891±0.638)、(0.791±0.582)和(0.376±0.395) mg·kg^-1,土壤与稻米Cd含量超标率分别高达89.0%和52.1%.湘潭和雨湖稻米Cd含量与土壤Cd全量和有效Cd含量间均呈显著相关关系,且稻米Cd含量与有效Cd含量的相关性更高,湘乡稻米Cd含量与土壤Cd全量及有效Cd含量间均没有相关性.将土壤Cd全量和有效Cd含量作为贝叶斯风险评估模型的变量,预测的稻米Cd超标概率与实际超标率的偏差分别为6.6%和3.9%,说明贝叶斯风险评估模型可靠,但以有效Cd含量为依据的预测结果更准确.     

东祁连山高寒草甸不同退化阶段植被/土壤磷素特征及其与生物量的关系

磷素是高寒草地生态系统的重要支持元素,高寒草甸退化导致较为严重的生态和生产问题,同时也引起了生态系统物质循环的变化。为揭示高寒草甸退化中土壤磷素特征及其对植被特征的效应,以东祁连山轻度(LD)、中度(MD)、重度退化(SD)高寒草甸退化阶段为研究对象,以多年围封高寒草甸(FG)为对照,在春季和夏季分别对不同高寒草甸阶段样地不同土层深度土壤全磷、有效磷、微生物量磷含量及碱性磷酸酶活性等磷素特征进行了研究,并对夏季植被地上生物量和磷素含量等植被特征进行了调查。结果表明：东祁连山高寒草甸退化导致植被地上生物量和磷含量急剧下降,重度退化高寒草甸地上生物量干重仅是围封草地的35.93%,退化高寒草甸地上部磷含量仅为围封草地的60%,且不同退化阶段地上部磷含量没有明显差异。退化导致高寒草甸表层土壤的全磷、有效磷含量升高,相比FG,土壤有效磷含量春季LD、MD和SD分别升高了16.67%、36.67%和3.33%,夏季分别升高了4.35%、26.09%和4.35%,且有效磷含量具有夏季低于春季的季节差异性。退化导致土壤微生物量磷含量明显降低,而对碱性磷酸酶活性影响没有明显的规律性,但围封草地夏季碱性...     

人工视觉辅助系统：现状与展望

通过视觉获取图像信息是人类学习和生活的重要功能,失明则会显著降低其生活质量. 因视网膜色素变性、青光眼和黄斑变性等疾病而造成后天失明者,以及由意外事故、战争等造成眼部创伤者,有可能通过人工视觉辅助系统的帮助恢复部分视觉,或者完成复杂的生活任务. 一些盲症患者视觉通路的神经传导剩余部分依然有功能,因此可以借助电极阵列刺激视神经向大脑传递视觉信息,也可在大脑视觉皮层贴敷电极阵列的方法输入视觉信息. 此外,还能借助体外装置,如通过人工智能将视觉转换成语音指令、触觉阵列编码等,帮助盲症患者获得环境信息. 本文综述各类人工视觉辅助系统的现状,展望其发展趋势,并提出了新的植入器件与随身体外装置的新设想.     

三种不同手术方案对子宫内膜异位囊肿伴不孕症患者卵巢功能的影响

目的:观察和比较开腹剥除术、腹腔镜剥除术及超声引导穿刺术对子宫内膜异位囊肿伴不孕症患者卵巢功能的影响。方法:选取2011年1月-2013年6月我院收治的子宫内膜异位囊肿伴不孕症患者168例,根据患者手术治疗方案分为A、B、C三组,A组患者应用开腹剥除术,B组患者行腹腔镜剥除术,C组给予超声引导穿刺术治疗,对比三组患者手术前后促卵泡成熟激素(FSH)、黄体生成激素(LH)、雌二醇(E2)及窦卵泡数目(AFC)等卵巢储备功能指标水平的变化、临床妊娠数、流产情况及术后复发率。结果:治疗后,三组患者AFC数量均较治疗前显著下降(P0.05),且C组AFC显著高于B、A两组(P0.05);三组患者治疗后血清FSH、E2、FSH/LH水平均较治疗前显著提高,A组血清FSH、E2、FSH/LH水平明显高于B、C组,而C组血清FSH、E2、FSH/LH水平明显高于B组(P0.05)。术后1、2、3年,A组妊娠率均显著低于B、C组(P0.05),且自然流产率显著高于B、C两组(P0.05),而B、C组妊娠率和自然流产率相比差异均无统计学意义(P0.05)。结论:应用超声引导穿刺术及腹腔镜剥除术治疗子宫内膜异位囊肿伴不孕症患者对其卵巢储备功能影响均较小,且妊娠情况较好,临床可根据患者情况选择恰当手术方式,以提高治疗效果。     

通过触觉编码和声音为视力障碍者提供远程虚拟陪伴

目的 现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能（AI）的判断不能提供足够的安全性。本文提出了一种将周边环境信息转化成头颈部触觉指令、并辅助以语音交互的系统,其有效性、安全性、信息量等均优于现有体外辅助技术,同时也具有低成本、低风险、适合多种生活和工作场景等优势。方法 该系统借助最新的远程无线网络通讯技术、芯片技术,利用前方人员随身佩戴的微小型电子设备、摄像头和感应器,以及云端庞大的数据库和计算能力,后台人员可以实时、充分地远程（比如跨越城市）了解前方的现场景象、环境参数和人员状态等信息,通过对比云端数据库和内存数据库、AI辅助识别和人工综合分析,快速获得最合理的行动方案,并将行动指令及时传给前方人员,实现盲人导航功能。同时,也用语音互动对话提供人文关怀、情感寄托。结果 本文首次提出了“远程虚拟陪伴概念”,并演示了相应的硬件和软件以及多种生活场景下的测试效果。除了可以实现基础的导航功能,比如帮助视觉障碍人群完成在超市购物、咖啡厅寻座、街道行走,以及完成更加复杂的拼图、日常娱乐打牌功能,还可以满足骑行等速度相对快的移动指令要求。结论 实验结果表明,这种“远程虚拟陪伴”装置适用大量场景和需求,不仅可以用于视觉障碍人群出行、购物、娱乐,也可用于陪伴老人出行、辅助野外探险或旅行等,具有广泛的发展和应用前景。     

新合成的7-氮杂异靛蓝的体内外抗肿瘤作用

对新合成的7-氮杂靛玉红类衍生物N1-(正–丁基)-7-氮杂异靛蓝[N1-(n-butyl)-7-azaisoindigo,7-AI-b]的体内外抗肿瘤作用的研究,为研发具有自主知识产权的靛玉红类抗肿瘤新药打下基础。以不同浓度的7-AI-b作用于肿瘤细胞,MTT法检测细胞活性;建立Heps肝癌荷瘤小鼠模型,评价7-AI-b的体内抗肿瘤作用;计算肝脏指数(liver index,LI)、胸腺指数(thymusindex,TI)、脾脏指数(spleen index,SI),评价化合物的毒副作用;紫外法检测小鼠血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量;HE染色观察肿瘤组织的变化;试剂盒检测细胞周期激酶(cyclin-dependent kinases,CDKs)的活性。结果发现,7-AI-b抑制肿瘤细胞增殖的IC50值为28~40μmol/L,并以时间和剂量依赖性方式抑制A549细胞的增殖。7-AI-b对Heps肝癌具有抑制作用且抑瘤率达到61.85%,与5-Fu的相近;而7-AI-b对于小鼠的毒副作用明显小于后者,表现为体重正常增长,TI、SI和LI均无明显降低;等剂量的7-AI-b效果也明显优于靛玉红;并且7-AI-b能增强荷瘤小鼠的抗氧化能力,使得MDA水平降低,GSH水平升高。另外,7-AI-b对于正常肝细胞株WRL-68和肝癌细胞HepG-2的毒性作用有明显差别,即具有一定的肿瘤细胞选择性。然而,7-AI-b对CDK2/cyclinA的抑制作用较弱。由此,7-AI-b可有效地抑制肿瘤的生长,且毒副作用较小,其机制可能与抑制细胞周期激酶CDKs有关,所以7-AI-b可以作为新型抗肿瘤药物进行研究。     

青海育成小麦5个主效矮秆基因的分子检测

为系统了解青海小麦矮秆基因的分布特点,并进一步为青海高原小麦的株高育种提供优异种质资源。本研究利用5个矮秆基因的特异性分子标记对82份青海小麦品种资源中的矮秆基因进行了检测,并对不同矮秆基因的降秆效应进行了分析。结果表明:82份青海育成小麦品种中有49份材料至少含有一个矮秆基因,其中Rht-B1b的分布频率最高,约占参试材料的28.0%,其次是分布频率为23.2%的Rht8基因,而矮秆基因Rht-D1b、Rht5以及Rht12的分布频率分别为9.8%、13.4%、9.8%。在49份含有不同种类矮秆基因的材料中,其中16份材料同时含有2种及以上的矮秆基因,即RhtB1b和Rht8、Rht-D1b和Rht8、Rht-B1b和Rht5、Rht-D1b和Rht5、Rht8和Rht5、Rht-B1b和Rht12、Rht5和Rht12,并未发现同时含有矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b的品种;2份材料分别含有3种矮秆基因,即Rht-B1b、Rht8、Rht12和Rht-B1b、Rht5、Rht8;其余31份材料仅含有1种矮秆基因。82份青海育成小麦材料中仅含有Rht-B1b的材料11份,平均株高为86.2 cm,其降秆效应为5.7%;只含有Rht-D1b的材料有5份,平均株高为84.9 cm,其降秆效应为7.1%;仅含有Rht8的材料有9份,平均株高为88.6 cm,其降秆效应为3.1%。因此,在青海育成小麦品种中,矮秆基因的降秆效应为Rht-D1bRht-B1bRht8。     

脑机接口：现状，问题与展望

本文综述现有脑机接口技术的最新发展，并讨论这些脑机接口技术的局限和存在的问题，如高估人类个体大脑的功能、对大脑信息存储方式缺乏了解等. 基于大脑信息存储的“二维码”模型，我们认为目前的脑机接口技术方案仅适用于一些简单的应用场景，如了解受测者的情绪变化、生命活动的状态，以及控制体外器械等，而无法通过脑机接口技术获取脑内诸如记忆与思考等信息的精准细节. 我们也提出，向大脑输入信息的脑机接口技术有较大的发展空间，比如发展具有多种调控效果、物理和生化技术结合的深脑刺激装置，有可能广泛应用于抑郁症、癫痫等脑疾病的治疗，以及应用于短期脑力的增强. 本文对于目前的脑机接口研究领域具有一定的警示和启发意义.     

一种基于可穿戴器件触觉感知信息的盲人虚拟视觉导航系统

目的 全球视力受损或失明人数已超2亿，长期以来各类人工视觉系统被广泛研究。人工视觉系统的研发主要有两种技术路径，第一种是各类植入式人工视觉装置，第二种是各类非植入式、可穿戴装置。本文展示了一种非植入式、基于可穿戴头部触觉激发装置的系统原型，能够帮助盲人和视觉障碍者完成行走等复杂任务。方法 该系统采集受试者周边环境图像信息并无线传输到后台，操作人员分析处理图像信息后，将指令以触觉编码形式无线传输到头套等可穿戴装置，由驱动电路激发多点位头部触觉，从而为受试者提供准确的行动指令。系统并辅助以语音信息，让其了解更多道路状况和环境信息。结果 用原型系统对5名（2男3女）在读大学生健康志愿者和1名年轻盲症患者（男）进行实验。结果表明，原型系统充分利用了头部对前后左右的天然区分能力和对触觉的快速反应，具备直行、左右调整、转弯等明确指令功能。受试者对指令的响应时间约0.5 s，直线行走约7 m距离的偏差量标准差平均值相比未佩戴装置的情况下降低到（16±10）cm。结论 该系统可隐蔽、准确地提供环境图像信息，有效帮助视觉障碍人士完成行走、避让障碍物、上台阶、进入咖啡厅等公共场所、桌上取物等日常活动，达到了预期目标。今后对原型系统作进一步完善，特别是小型化、智能芯片化，把触觉装置制成颈环、腰带、手环、脚环等，将能够广泛应用于盲人出行辅助、夜间野外旅行、深海潜水等多种工作场景。