中国微生物资源研究现状及未来发展态势分析

[目的]微生物资源由于其对于生命科学基础研究和生物经济的重要价值,一直是全球生物技术竞争的战略重点。中国目前已经成为在生命科学研究领域最有影响力的国家之一,每年发表的论文数量居全球第二位。通过微生物资源的保藏和利用的分析能够一定程度反映我国微生物研究的整体状况和进展,并进一步反映生命科学研究和生物产业的发展趋势。[方法]本文通过分析我国微生物资源保藏、文献、专利等数据,阐述了我国微生物资源的保藏和利用现状,并同相关国家进行了比较,基于此分析,为我国微生物资源挖掘与利用提供战略方向和建议。[结论]近年来,我国建立了微生物资源国家平台,每年发表论文数量居全球第二位,申请和授权专利数量居全球第一位,充分反映了我国微生物资源研究及其在生物产业的应用现状。我国正在形成一个微生物资源保藏、研究和应用的完整体系,为我国乃至全球的生物经济的发展提供支撑。     

全球专利微生物菌种近20年的保藏与发放情况分析

本文基于世界知识产权组织(WIPO)公开的"国际保藏单位2001–2019年专利微生物保藏与发放"数据进行统计分析。结果表明:全球专利微生物保藏量呈现稳步增长态势,中国专利菌种保藏量位列全球第一,保藏全球近四成专利菌种(31386株,占比39.86%);2018年后全球菌种发放量陡增,其中美国是专利菌种发放量最多的国家(24153株,占全球发放量的96.63%),中国专利菌种的发放率处于较低水平(1034株,发放率3.29%)。中国专利菌种"重保藏、轻发放"的现象严重,需要适当提升产业化开发利用水平。     

基于文献统计学的我国新疆特殊环境微生物新种资源挖掘概况及展望

【背景】我国新疆地域辽阔,气候类型多样,具有多样性极高的特有微生物资源。【目的】基于文献统计学,探究新疆特殊环境微生物新种资源挖掘现状与趋势。【方法】以“Xinjiang”为关键词,在IJSEM等发表微生物新种的主流刊物上检索并筛选出2000-2021年22年间源自新疆地区的新种文献合计321篇共计348株新种用于本研究计量分析,使用VOS viewer对其关键词、发表时间、作者及单位进行可视分析。【结果】新种文献发表的数量整体呈现波动上升趋势,主要发文单位是云南大学和塔里木大学,高频关键词为土壤微生物,对全部新种的种属分类、分离获得的方法、潜在的应用价值进行归纳总结。【结论】根据文献统计学(bibliometrics)分析了新疆地区孕育的微生物新种资源概况及相关研究趋势,为将来系统性地开发新疆地区特有微生物种质资源提供参考。     

斑马鱼资源的开发保藏与国家斑马鱼资源中心

斑马鱼是一种新兴的脊椎模式动物。在过去的30年中,斑马鱼已被广泛应用于生命科学、健康科学、环境农业等诸多科研领域。为了满足不同的科研需要,研究人员开发和利用各种技术创建了大量的斑马鱼基因突变和转基因品系,这些品系已成为开展相关科学研究的宝贵资源。为了更好地保藏和利用这些资源,在全球范围内建设有多个规模不一的斑马鱼资源库。2012年,我国的国家斑马鱼资源中心（http：//zfish.cn）在中国科学院水生生物研究所正式成立。本文将重点介绍全球斑马鱼资源的开发和保藏情况,以及我国国家斑马鱼资源中心的最新建设进展。     

人间传染的病原微生物菌(毒)种保藏机构运行与管理探讨

2017年我国人间传染的病原微生物菌(毒)种保藏机构完成指定工作,作为国家生物安全工作的重要组成部分,做好病原微生物菌(毒)种保藏机构运行与管理,确保国家生物安全,已成为坚持和落实总体国家安全观一项重要内容和具体体现。保藏机构运行管理应将病原微生物菌(毒)种的合理利用和安全管理两方面相结合,在确保国家生物安全的前提下,统一病原微生物保藏技术标准和数据规范体系,提升保藏机构能力和水平,不断适应国家生物安全战略,以及传染性疾病防控、生物技术和生物产业发展需求。     

基于CiteSpace的磷转化微生物研究文献计量和可视化分析

【背景】磷转化微生物对于自然环境中的磷循环具有重要作用。此类微生物通过对环境中磷素的溶解矿化和吸收转运等作用促进资源高效利用,减少环境污染,对粮食安全和生态系统稳定也具有积极的影响。【目的】探究近年来国内外关于磷转化微生物的发展热点及趋势,展示该领域的知识结构和知识演化过程,为后续研究提供可行性的参考和启示。【方法】应用Cite Space可视化软件对2002-2022年发表在中国知网(CNKI)和WebofScience(WOS)数据库中的文献通过关键词共现分析、关键词聚类分析、关键词突现分析、发文数量分析、国家分布、作者合作共现及机构合作共现等方式对磷转化微生物的研究现状及新兴趋势进行分析。【结果】最终共筛选出887篇有效文献。磷转化微生物研究在2016年后开始蓬勃发展,近几年增速加快;中国和美国学者是此领域重要的研究力量;中国是发文量最多的国家,中国科学院是发文量最多的机构;热门的研究领域为菌株的分类与筛选、代谢途径、营养元素循环以及环境污染与生态保护。【结论】磷转化微生物具有广阔的发展前景。目前,生物炭及磷转化微生物的响应机制正在成为新的研究热点。此类技术在未来的广泛应用是必然...     

我国干细胞研究有望后来居上

干细胞研究作为生命科学最热门的研究领域之一．近年来在我国十分活跃。据统计,我国每年在SCI核心期刊发表的干细胞相关论文呈逐年增多趋势2006年和2007年发表的论文数均超过2000篇．与英国和法国的数量相近．有些研究领域领先国际。     

干细胞领域研究、开发及市场的全球态势分析

干细胞由于其巨大的研究和应用潜力而成为全球关注焦点。许多国家的政府、研究机构和企业对其加大投入,并取得了巨大的进展。与干细胞相关的论文和专利数量在2001年后均快速增加,其临床和临床前研究的数量也越来越多,但目前仍以脐血干细胞项目为主。美国在干细胞研究领域的各个方面均处于世界顶级地位。中国与干细胞相关的论文和专利数量也居世界前十位,但没有一家机构居世界先进行列,也缺乏新产品研发。面对美国相关政策的放宽所带来的格局变化,中国应该积极应对。     

辽宁省微生物菌种保藏中心简介

辽宁省微生物菌种保藏中心于2005年由辽宁省科学技术厅批准成立,是辽宁省微生物菌种资源共享平台的依托单位。中心现有各类微生物菌种2000余株,其中所保藏的食用菌、乳酸菌、生物饲料、生物肥料等菌种在数量和种类上居省内首位。     

辽宁省微生物菌种保藏中心简介

辽宁省微生物菌种保藏中心于2005年由辽宁省科学技术厅批准成立,是辽宁省微生物菌种资源共享平台的依托单位。中心现有各类微生物菌种2000余株,其中所保藏的食用菌、乳酸菌、生物饲料、生物肥料等菌种在数量和种类上居省内首位。     

基于近10年红球菌发展的文献计量分析

【背景】近些年,越来越多的研究集中在红球菌上,很少有研究人员对现有文献进行全面回顾。【目的】为了探究国内外红球菌领域的研究热点、前沿和未来发展趋势,以便为后续研究人员提供全面直观的参考。【方法】对近10年发表在Web of Science的红球菌领域论文进行统计分析和文献计量分析。通过VOSviewer文献可视化软件绘制作者标签视图和关键词共现网络图。【结果】全球有关红球菌领域的发文量总体呈逐年上升趋势,发表期刊多为微生物学领域的专科期刊,中国和美国的文章发表数和引用数远超其他国家,红球菌的研究内容也主要集中在生物催化、生物降解和非核糖体肽合成酶等方面。【结论】红球菌在世界范围内越来越受到重视,并逐渐成为研究热点,国家和研究机构应继续加强合作,推动红球菌领域的继续发展。     

基于VOSviewer和CiteSpace的昆虫肠道微生物领域可视化分析

【背景】近年来,昆虫肠道微生物领域受到科研工作者的广泛关注,相应发表了大量的科研论文和著作。然而目前尚缺乏对昆虫肠道微生物全面、系统的文献计量分析。【目的】了解国内外昆虫肠道微生物领域的历史、研究热点和新兴趋势。【方法】以昆虫肠道微生物为搜索主题对中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)数据库和Web of Science (WOS)数据库进行检索,利用文献计量工具VOSviewer和Cite Space对关键词进行分析。【结果】1991-2022年间该领域全球研究发文量整体呈现上升趋势,国内外对昆虫肠道微生物领域的关注点和研究方向逐渐扩大。关键词聚类锚定了3个新兴研究领域：昆虫饮食(insect meal)、次生代谢物(secondary metabolites)和生物降解(biodegradation)。【结论】基于文献计量学研究的发现提供了昆虫肠道微生物领域的现状和趋势,可能有助于确定该领域的热点话题和探索新的方向。     

基于文献计量分析土壤微生物对气候变暖的响应

【背景】面对全球气候变暖,土壤微生物在陆地生态系统对全球变暖反馈中起到了至关重要的作用。【目的】了解土壤微生物对气候变暖响应研究的发展现状、研究热点及前沿动态,厘清当前该研究领域的知识结构关系。【方法】以1999-2021年Web of Science核心数据库中土壤微生物对气候变暖响应研究已发表的3 189篇论文为数据源,利用Vosviewer和CiteSpace软件对年发文量、文献被引频次、作者、机构、国家、学科和关键词等进行可视化分析。【结果】研究总体呈逐步增长趋势,经历缓慢增长、稳步增长和高速增长3个阶段;高被引论文均发表在国际顶级期刊上,研究成果具有较高的学术影响力。在学科融合与合作交流方面,环境科学、生态学和土壤学是该研究领域的主要学科,而多学科交叉学在该领域占有重要地位;作者骆亦其、Schuur和周集中是该领域核心学者,作者之间的合作关系主要以同一研究团队内部合作为主;主要的科研机构有中国科学院、加利福尼亚大学和美国能源部,各科研机构之间合作较为紧密;中国、美国和欧洲是土壤微生物对气候变暖响应研究领域的主要力量,国家之间相互合作程度高。该领域的主要研究热点是气候变暖改变了土壤微生物的群落结构组成、多样性和生理生化功能,进而对地球化学物质循环产生影响;土壤微生物在土壤碳库释放中的作用机理和调控机制是该领域研究前沿。【结论】目前,不同生态系统研究中土壤微生物对增温的响应与适应机制存在着差异,而且对微生物碳功能基因和多环境交互因子的研究较少。因此,建议后期应更加聚焦特定生态系统的细化研究,开展大范围、大尺度、长时期的定位研究,加强对微生物碳降解和碳固定功能基因的研究,多关注环境因子变化的交互作用对土壤微生物生态过程的影响。     

中国大陆地区丛枝菌根真菌菌种资源的分离鉴定与形态学特征

【目的】分离收集保藏中国大陆各个地区不同生态环境的丛枝菌根真菌菌种资源,为丛枝菌根的研究提供资源、奠定基础。【方法】以高粱为宿主植物,采用诱导培养、单孢培养和扩繁培养分离土壤样品中的丛枝菌根真菌菌种并鉴定。【结果】从我国大陆的45个地区50余种宿主植物根区土壤中分离到丛枝菌根真菌135株,隶属于23个种;对各个菌株的形态特征进行了描述。【结论】我国蕴藏着丰富的丛枝菌根真菌菌种资源,文中描述的菌种资源是目前从我国大陆地区获得的种类和数量最多、覆盖范围最广的AM真菌菌种资源。     

寺河矿煤地质产甲烷微生物菌群的保藏和产甲烷性能

【背景】煤地质产甲烷微生物菌群可以代谢煤基质产生甲烷,对于实现煤层气资源的再利用具有重要意义。【目的】检测产甲烷菌群在保藏过程中群落结构的动态变化以及在产气实验中甲烷气的生成情况,以验证保藏方法的可行性,同时为煤层气的微生物增产奠定基础。【方法】分别于不同温度条件下比较3种菌种保藏方法,即甘油/L-半胱氨酸法、富营养法和煤基-基础盐法。通过产气实验检测不同保藏条件下产甲烷菌群的活力。同时,采用454高通量测序技术测定16S r RNA基因序列,分析25°C条件下煤基-基础盐菌种保藏过程中微生物群落结构的变化。【结果】比较了9组菌种保藏方法,发现菌种最佳保藏条件为25°C的煤基-基础盐保藏。在该条件下保藏的产甲烷菌群活性最高,甲烷生成量最大。以无烟煤为碳源进行产气实验时甲烷生成量为12%-25%,而以褐煤为碳源时甲烷生成量可达24%-73%。在25°C的煤基-基础盐菌种保藏条件下,保藏初期细菌的主要优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas),而古菌的主要优势菌为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)。随着保藏时间的增加,细菌的群落结构变化显著,发酵细菌及产氢产乙酸细菌成为优势细菌,古菌的群落结构则相对稳定。【结论】菌种保藏的最佳条件为25°C的煤基-基础盐,保藏的产甲烷菌群能长期维持在较高的活性状态,具有较好的产甲烷能力。     

金针菇菌种中短期保藏因素的正交分析

【背景】金针菇(Flammulina velutipes)是我国一种重要的栽培食用菌,年产量超过250万t,规模已跃居世界首位。菌种保藏技术是金针菇栽培和新品种研发的基础,但相关研究十分薄弱,已成为制约我国金针菇产业进一步发展的瓶颈问题。【目的】探索不同保藏因素对金针菇优良菌种中短期保藏的影响,为建立高效、低成本、易操作的保藏方法奠定基础。【方法】以温度、甘油、海藻糖、甘露醇以及保护剂体积5个因素进行正交试验。经12个月保藏,考察金针菇菌种在木屑培养基中的菌丝生长速度,通过极差分析和回归分析解析保藏因素的效应。【结果】温度、海藻糖、甘油和甘露醇对金针菇菌种的中短期保藏有极显著的影响,保护剂体积的影响不显著。温度是最重要的影响因子,与其它4个因素的互作效应均达到极显著水平。20°C是较好的短期保藏温度,-80°C为理想的中期保藏温度。渗透型与非渗透型保护剂间的互作效应对金针菇菌种的中短期保藏有极显著影响,海藻糖和甘露醇间的互作效应不显著。高浓度的海藻糖、甘油及甘露醇均不利于金针菇菌种的中短期保藏。保藏效果较佳的保护剂为10%甘油和0.3 mol/L甘露醇混合液。【结论】建立的菌种中短期保藏方法填补了金针菇产业发展的空白,研究结果可为其它大型真菌的中短期保藏提供重要参考。     

从文献计量角度分析中国生物多样性研究现状

以汤森路透科技集团的WEB OF KNOWLEDGE信息平台提供的Science Citation Index Expanded数据库为数据源,检索到从1997年至2009年期间国际生物多样性研究论文文献219773篇,其中11182篇来自于中国学者。利用NoteExpress软件,对这13a间生物多样性研究论文发表的国家分布、年度分布、研究机构、引用情况、期刊分布和学科分类等做的分析与比较表明:1)全球生物多样性研究的论文数量一直呈增长趋势,中国13年间每年发文量占当年全球生物多样性论文总量的百分率逐年增加;2)从论文总被引频次、篇均引用次数和h-index三项论文影响力特征参数分析,中国与国际其他国家相比有一定差距;3)从学科分类来看,与国际相比,中国在生物多样性保护领域、进化生物学和海洋与淡水生物学领域研究略显不足,昆虫学和真菌学研究领域活跃。     

推进国家微生物资源平台建设,支撑微生物学科发展——“第七届全国微生物资源学术暨国际微生物系统与分类学研讨会”专刊序言

微生物资源是国家战略性生物资源之一,是支撑微生物学科发展与技术创新的重要基础。中国作为微生物资源的大国,近年来,通过"国家微生物资源平台"项目的建设,在微生物资源的分离、收集、保藏与共享等方面都取得了较大的发展。在我国微生物资源科技工作者的共同努力下,微生物新种的分离与发表也跃居世界首位。《微生物学通报》组织了本期"微生物资源"主题刊,旨在展示微生物资源学领域的最新进展,加强微生物资源学领域学术交流,提升我国微生物资源分类和系统学研究水平,促进微生物资源学科发展,推进国家微生物资源平台建设。     

环境微生物资源信息库的构建及应用

【目的】开发一个收集环境微生物信息并能快速合成环境治理微生物群体的网站。【方法】在"中国科学院战略生物资源服务网络计划"的支持下,依托资源丰富的环境微生物实体保藏库,完善菌株功能、环境适应及生理生化相关信息,建立了环境微生物资源信息库(网址:http://www.envimicrobe.com)。【结果】该信息库主要包含"资源库"、"群体合成系统"两个模块,其中资源库收集整合了环境微生物实体库中菌株的功能特性、环境适应性、生理生化特性等信息;群体合成系统则将这些功能菌特征信息与目标污染治理对象的污染物信息、环境条件参数信息相匹配,快速合成针对性强的环境治理微生物群体,研制环境微生物复合菌剂产品。【结论】该信息库的应用,不仅可以帮助研究者快速获取相关微生物资源信息,高效快速地开展环境微生物相关研究,而且也将会促进环境微生物资源的产业化推广应用。     

世界及中国菌物新命名发表概况(2020年)

菌物是全球生物多样性最丰富的生物类群之一, 每年有大量新物种被描述和发现, 统计和分析菌物新名称发表数据, 可实时展示菌物分类学的研究热点, 并为学科的未来发展提供参考数据。根据世界菌物名称信息库Fungal Names、Index Fungorum和MycoBank所收录的数据, 2020年全球共发表了4,996个菌物新名称, 包括652个新高阶分类单元、2,905个新种及种下单元、1,342个新组合和97个其他名称, 是历史上发表菌物新名称数量最多的一年。这些新名称隶属于12门44纲173目469科1,386属, 盘菌、小型子囊菌、地衣和伞菌是本年度最受关注的类群。来自全球的1,978位学者将上述菌物新名称发表在133个期刊的885篇论文和9部专著中, 其中669位作者是首次参与新名称发表, 是历年来新作者最多的一年。本年度发表的菌物新物种的模式标本来自世界103个国家和地区, 东亚和东南亚是新物种发现的最热点地区, 而中国是发现新物种最多的国家, 共发现663种, 占全球的23%, 是排名第二位的泰国的2.28倍。西南地区是我国新物种发现的热点地区, 云南、贵州、西藏三省区本年度发现的新物种数量占全国的44.80%。除了新物种来源, 中国学者在本年度的菌物分类学研究中取得了令人瞩目的成果, 333位中国学者参与发表了1,271个菌物新名称, 占全球新名称总数的1/4。这些菌物新名称隶属于8门24纲87目209科440属, 发表在45个期刊的258篇研究论文和1部专著中。通过上述研究发现, 全球菌物新物种发现的速度仍在加快, 命名作者和新名称发表数量在逐步增加, 研究类群规模在逐渐扩大。但菌物物种描述率仍处于较低水平, 持续、高效地发现菌物新物种将是菌物学者的重点研究方向之一。