新一代植物志：iFlora

进入21世纪,随着分子生物学及计算机信息等技术的快速发展,人们认知自然的手段和方式发生了根本性的变化。在现有电子植物志（eFlora）的基础上,融入新一代测序技术、DNA条形码数据、地理信息数据和计算机信息技术等新元素的新一代植物志（iFlora）应运而生。iFlora是通过系列关键技术的集成和攻关,构建便捷、准确识别植物和掌握相关数字化信息的新一代植物志（或智能装备）,它将极大地促进植物分类学和系统发育、演化生物学、生态学、生物地理学和保护生物学等相关学科的发展,有效地服务于生物多样性保护和生物资源可持续利用、国家生态安全和社会公共教育等,并进一步提升公众对生物多样性的认识。iFlora的实施,将为培育和拓展物种识别圈（taxasphere）和生物文化圈（bioliterate world）做出应有的贡献,并可能成为引领国际植物学发展新的生长点。     

高黎贡山杜鹃属植物资源保护及合理利用策略

高黎贡山是中国杜鹃花植物十分丰富的地区之一,全世界约有杜鹃属(Rhododendron)植物800-900种,中国约有650种,而高黎贡山就有140种及变种,成为高黎贡山种子植物最大的属,其中高黎贡山特有种(及变种)就达41种。无论从种群密度或特有种的丰富度等方面分析,高黎贡山都是杜鹃属植物的主要分化中心。因此,保护和合理利用高黎贡山杜鹃属植物资源已成为保护高黎贡山生物多样性的核心内容之一。笔者就如何加强这一宝贵资源的保护及合理利用进行探讨。     

植物遗传资源的重要性

植物遗传资源不仅包括在任何指定地区所栽培的植物种及其所有品种的全部基因遗产 ,而且还包括它们的野生种和半驯化种 ,基因遗产也包括地区性的整个植物区系。这种遗产越多 ,即其生物多样性越丰富 ,那么改良栽培品种或选育新栽培品种的潜力就越大。1　生物多样性的益处生物多样性使可为人类利用的粮食种类的增加成为可能。地球上大约有 1～ 8万可食用的植物种 ,而人类在各个时期至少利用了 3 0 0 0种用作食物的植物。然而 ,只有 1 5 0种是大面积栽培的 ,目前 2 9种占了粮食生产的 90 % :7种谷物 (水稻 ,小麦 ,玉米 ,高粱 ,大麦 ,谷子 ,小黑…     

中国野生兰科植物资源与保护利用现状*

兰科(Orchidaceae Juss.)是被子植物最大科之一,广泛分布于各种陆地生态系统中,具生态、观赏、药用、食用、文化、科研等多重价值,一直以来都是备受关注的重点保护类群。中国是野生兰科植物资源最为丰富的国家之一,具有从原始类群到高级类群的一系列进化群以及复杂多样的地理分布类型。对中国野生兰科植物资源现状和濒危、保护情况进行综合阐述、分析,并针对未来兰科植物资源的可持续利用进行展望。新版《国家重点保护野生植物名录》的发布打开了我国兰科植物保护新局面,加强对我国源远流长的兰文化和散落民间的相关传统知识的归纳整理及科学普及,重视兰科生物文化多样性的保护工作,并根据传统知识线索,探索兰花新品种和药食新资源,不仅可能成为兰科资源保护和利用的新思路和新动力,也将有助于我国生态文明建设和经济社会可持续发展。     

生态影响评价与生物多样性保护

提供了生态影响评价理论与实践的背景知识;介绍了生态影响评价的程序与技术;并探讨了在生态影响评价实践中考虑生物多样性保护问题的必要性,以及如何实现生物多样性保护与可持续利用的目标。     

龙王山自然保护区的植物资源

在对浙江龙王山自然保护区森林植被调查的基础上,分析讨论了龙王山丰富的药用、观赏、竹类等植物资源,提出了植物资源保护与利用若干建议,探讨了龙王山森林生态系统所具有的科学价值。     

Metabarcoding技术在植物鉴定和多样性研究中的应用

目前植物学研究已进入后植物志时代,iFlora的实现需要以传统植物分类学及相关研究为基础,整合基于高通量测序的DNA条形码（DNAbareoding）技术并开发便携式快速鉴定仪器及构建信息平台。传统植物鉴定多基于形态学分类,而近年来快速发展的DNA条形码快速鉴定技术被各界分类学家认可,在植物鉴定中也被广泛应用。但DNA条形码技术仍存在一些问题亟待解决,如种的鉴定需要多个条形码的解析、Sanger测序平台无法处理混合样品。本文介绍了传统植物分类技术和DNA条形码技术在植物研究中的应用和遇到的瓶颈;并重点介绍了基于高通量测序的metabarcoding技术在植物鉴定及多样性研究中的应用及前景,及其与iFlora的关系。     

长江三峡与生物多样性

简要介绍了长江三峡生物多样性保护取得的成绩。     

生物多样性与生态系统功能:进展与争论

生物多样性与生态系统功能的关系已成为当前人类社会面临的一个重大科学问题,生物多样性的空前丧失,促使人们开展了大量研究工作来描述物种多样性-生态系统功能关系,并试图揭示多样性与系统功能关系的内在机制,本文将多样性对生态系统功能作用机制的有关假说分为统计学与生物学两大类：前者是从统计学角度来解释观察到的多样性-系统功能模式,包括抽样效应,统计均衡效应等;而后者是基于多样性的生物学效应给出的,包括生态位互补,种间正相互作用,保险效应等,本文较为详细地介绍了该领域内有代表性的实验工作,包括“生态箱”实验,Cedar Creek草地多样性实验,微宇宙实验,欧洲草地实验,以及在这些实验结果解释上的激烈争论。     

关于植物DNA条形码研究技术规范

DNA条形码是利用标准的基因片段对物种进行快速鉴定的技术,已经成功用于生物物种分类和鉴定、生态学调查和生物多样性评估等研究领域。尽管生命条形码数据（BOLD）系统提供了主要针对动物类群DNA条形码研究的技术规范,但由于植物本身的生物学特性与所使用的条形码不同,因此已有技术规范并不完全适用于植物DNA条形码的研究。本文根据植物DNA条形码研究的特点与我国的实际情况,编写了植物DNA条形码研究技术标准和规范指南,具体包括十个方面的内容,即植物DNA条形码研究的样品采集策略;植物标本和野外数据的采集规范;植物标本图像信息的采集规范;植物DNA材料的采集规范;植物DNA材料的干燥与保存规范;植物总DNA的质量标准及保存规范;植物标准DNA条形码的选择与通用引物;DNA条形码的扩增与测序;DNA条形码数据的命名、编辑和提交规范;以及DNA条形码数据分析。我们期望通过这些标准规范的实施和在实践中的不断修订和完善,能为我国学者开展植物DNA条形码和iFlora研究提供参考和借鉴。
关键词：植物DNA条形码;技术规范;物种鉴定;标准;新一代植物志     

纳米生物技术

纳米生物技术将纳米技术和生物技术有机集成 ,将成为现代生物工程的重要组成部分 ,简要介绍纳米生物技术中的纳米生物材料 ,生物芯片、分子马达、纳米探针等方面的最新进展。     

Thyroid FNA: Challenges and Opportunities

No abstract available.     

Challenges and Opportunities for Customizing Polyhydroxyalkanoates

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) as an alternative to synthetic plastics have been gaining increasing attention. Being natural in their origin, PHAs are completely biodegradable and eco-friendly. However, consistent efforts to exploit this biopolymer over the last few decades have not been able to pull PHAs out of their nascent stage, inspite of being the favorite of the commercial world. The major limitations are: (1) the high production cost, which is due to the high cost of the feed and (2) poor thermal and mechanical properties of polyhydroxybutyrate (PHB), the most commonly produced PHAs. PHAs have the physicochemical properties which are quite comparable to petroleum based plastics, but PHB being homopolymers are quite brittle, less elastic and have thermal properties which are not suitable for processing them into sturdy products. These properties, including melting point (T_m), glass transition temperature (T_g), elastic modulus, tensile strength, elongation etc. can be improved by varying the monomeric composition and molecular weight. These enhanced characteristics can be achieved by modifications in the types of substrates, feeding strategies, culture conditions and/or genetic manipulations.     

馆藏植物标本与iFlora

构建准确、有效的物种遗传信息库并运用其作为主要的物种鉴定检索数据库,是新一代植物志（iFlora）与传统植物志的本质区别。采集并准确鉴定数以万计的植物样品用于建立遗传信息库存在一定困难,随着遗传信息获取技术的快速发展,使馆藏植物标本成为获取遗传信息的重要补充,并具有提升遗传信息库建设速度和可靠性的较大潜能。本文结合已有的研究和实验室多年工作实践,论述了植物标本作为iFlora物种遗传信息提取材料的可行性和不可替代性;总结了标本遗传信息提取过程中的主要困难和存在问题,并提出一些解决方法;阐述了使用馆藏标本特别是利用模式标本材料构建遗传信息标准库对iFlora构建的重要作用和意义。     

Amoeboid Chemotaxis: Future Challenges and Opportunities

Chemotaxis is the directed movement of a cell towards a gradient of chemicals such as chemokines or growth factors. This phenomenon can be studied in organisms ranging from bacteria to mammalian cells, and here we will focus on eukaryotic amoeboid chemotaxis. Chemotactic responses are mediated by two major classes of receptors: GPCR''s and RTK''s, with multiple pathways signaling downstream of them, certain ones functioning in parallel. In this review we address two important features of amoeboid chemotaxis that will be important for further advances in the field. First, the application of in vivo imaging will be critical for providing insight into the functional requirements for chemotactic responses. We will briefly cover a number of systems in which in vivo imaging is providing new insights. Second, due to the network-type design of signaling pathways of eukaryotic chemotaxis, more refined phenotypic analysis will be necessary, and we will discuss recent analyses of the role of the phosphoinositide 3-kinase pathway in this light. We will close with some speculations regarding future applications of more detailed in vivo analysis and mechanistic understanding of eukaryotic amoeboid chemotaxis.Key Words: chemotaxis, signaling, in vivo models, development, phospholipase, phosphoinositide 3-kinase     

超声分子成像：机遇与挑战

随着分子生物学、蛋白组学、基因组学、计算机工程学等学科的不断进步,交叉融合,分子成像逐渐登上历史的舞台,成为研究热点。而超声分子成像随之迅猛发展,近年来超声微泡制备技术的成熟和超声造影检查技术的不断进步,超声造影不再局限获取组织的血流灌注信息,而是逐渐成为特异性的超声分子成像。目前使用超声对比剂研究分子成像和靶向治疗仍处于初级阶段。但是,各种分子成像技术的不断革新和发展,超声分子成像面临着重大的挑战,而在挑战背后同样面临着难逢的机遇。超声医学和分子生物学的迅猛发展,超声分子成像必将成为诊断和治疗疾病的新的手段和方法。超声造影剂仍有许多未能解决的问题,像如何延长微泡的半衰期、如何增强微泡的敏感性和特异性,如何增强目的基因的表达,如何处理组织损伤和高频超声之间的关系等问题,但是如果能解决这些问题,超声造影在现代医学的诊断和治疗中将起到重要的作用。现将超声分子成像综述如下。     

Disease Biomarkers for Precision Medicine: Challenges and Future Opportunities

<正>Most of the human diseases are complex diseases,which could be caused by many genetic pathways.This means that for a given phenotype(i.e.,a complex disease),there are multiple potential genes which could be genomically or epigenetically changed(i.e.,mutations,copy number variations,epigenetic modifications,and so on).Therefore,it is understandable that different individuals who share the same phenotype/diseases may have different causal genes and thus,may have different drug targets.For example,mutated genes are rarely common between the cancer patients of the same cancer type[1];furthermore,for a given drug,only 10%-30% of the patients