合成生物学研究进展与应用

合成生物学作为一门新兴的综合交叉学科,将工程学的设计思想和原理应用到生物学的研究当中。在短短的十年间,合成生物学已经取得了一系列重要的进展。这些成果不仅有助于人们对生命本身的理解和认识,同时也为人类解决诸如能源、环境、医疗、药物生产等问题提供了极大的帮助。本文从合成生物学领域几个成功的研究实例出发,综述合成生物学已经取得的重大成就及其实际应用,并展望合成生物学将给人类社会带来的巨大变化。     

斑马鱼:一种新的免疫学研究模式生物

斑马鱼作为遗传、发育生物学模式生物已经得到了较广泛的应用。近年来随着对该生物免疫系统的深入研究,人们发现其存在着较为完整的特异性免疫系统并且具备血液系统发育过程透明、对特异性免疫系统依赖性低等特点,从而使这种新型模式生物在免疫学研究中的应用也开始为人们所重视。     

红树林有机碎屑在河口生态系统中的作用

生长在热带、亚热带潮间带的红树林,由于其独特的生境和生物学特征,吸引了人们的好奇心,也引起人们对其科学价值的研究。人们首先注意到的是红树植物的形态适应特征(如胎生现象、支柱根和呼吸根等)和耐盐性。过去,人们对于红树林价值的认识是从直接用途开始的,如保护堤岸、提取丹宁、作为建筑材料和薪炭材等。早期的研究只注重于生物学     

量子点的生命科学中的应用

近年来,最子点（半导体纳米微晶体）的研究引起国内外研究者的广泛兴趣,其研究内容涉及物理、化学、材料等多材料,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步,但是已经取得了意义的进展,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述。     

量子点荧光光谱学与生命科学

近年来,量子点(半导体纳米微晶体)的研究引起国内外研究者的广泛兴趣,其研究内容涉及物理学、化学、材料等多学科,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步,但是已经取得了有意义的进展,成为人们极为关注的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法,以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述。     

量子点在生命科学中的应用

近年来 ,量子点 (半导体纳米微晶体 )的研究引起国内外研究者的广泛兴趣 ,其研究内容涉及物理、化学、材料等多学科 ,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步 ,但是已经取得了有意义的进展 ,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述     

电子显微镜新进展及其生物学研究技术简介

自五十年代电子显微镜技术广泛应用于生物学研究领域以来,人们才能在亚细胞水平上探索生命的奥秘。随着研究的深入,电镜技术本身也在迅速发展。广大生物学研究工作者也越来越多地采用了各种不同的电镜技术。本文简要介绍近几年来有关透射电镜、扫描电镜、扫描透射电镜的新进展以及电镜放射自显影、免疫电镜、电镜细胞化学、冰冻蚀刻、生物高分子的电镜研究等生物学电镜研究技术,以供选择研究方法时参考。     

合成生物学与微生物遗传物质的重构

作为一门新兴学科的合成生物学已经展现出巨大的科学价值和应用前景。近年来已经发表了多篇综述文章,从不同角度对合成生物学进行了总结和论述。文章首次对合成生物学和微生物遗传学之间的关系进行了阐述,同时介绍了合成生物学在微生物遗传物质的重构方面最近的研究进展,包括微生物遗传物质的合成、设计和精简,遗传元件的标准化和遗传线路的模块化。也探讨了合成生物学与微生物遗传工程的关系。     

合成生物学的关键技术及应用

合成生物学是以工程化设计思路,构建标准化的元器件和模块,改造已存在的天然系统或者从头合成全新的人工生命体系。人们利用基因重组技术和基因定位编辑来实现对生命系统的特殊编程并执行特殊的功能;模块化处理代谢途径,优化元器件间的组合搭配,以最优的模式来实现化学品的合成。目前合成生物学已在能源、化工、医药等行业取得了重大进展,合成生物学将给人们的生活带来重大改变也将继续是科学家们研究和关注的热点。就目前合成生物学涉及的基因组编辑和模块化表达等关键技术及应用进行综述。     

生物安全柜与超净工作台的设计要求、验证及应用

随着生物技术发展突飞猛进 ,由此也产生了生物学危险。这是指由于生物学上的原因而造成危害 ,即在处理细菌、病毒等微生物或核酸、蛋白质等微生物构成成分或微生物所生产的产物这三种情况下所发生的危险或灾害。有关实验室感染加深了人们对生物学危险的认识。空气洁净技术的发展与应用使人们认识到隔离是防止危险性微生物向外界扩散的基本原理。本文介绍的生物学安全柜 (生物安全柜 )便是有效的方法。超净工作台则应用于非危险性微生物的操作 ,它虽对操作者没有保护作用 ,但所形成的局部净化环境可避免操作过程污染杂菌的可能。本文从生物安…     

自由电子激光在生物学中的应用

同步辐射的发展和应用已经极大的推动了自然科学包括生物学的巨大发展,其中结构生物学更是离不开X射线衍射分析,小角散射等。X射线自由电子激光(XFEL)相比同步辐射具有更高强度,完全相干等特点,被称为第四代光源。科学家已经利用XFEL实现了尺度约为1微米的蛋白质晶体的高分辨率结构解析,并且也实现了单颗粒的病毒的低分辨重构。未来,XFEL将会为生物学的发展打开一扇新的大门。     

赫伯特·韦恩·伯耶

今天,基因工程已经大大改变了人类生活,甚至改变了人类社会的进程,而现代生物学、生物化学和遗传学等生命科学的基础领域在1973年也由于基因重组技术的出现而发生了根本性的变化.     

利用互联网促进中学生物学教学

在新科技高速飞跃的新世纪 ,互联网已经越来越多地应用于我们的生活当中。如何利用互联网为中学生物学教学服务也就摆在每一位生物学教师面前 ,互联网技术已经为中学生物学教学提供了新的途径和手段。1　利用各大搜索引挚 ,搜集生物学教学信息互联网上有很多信息 ,其中也收录了大量与生物学教学有关的信息。目前 ,我国有三大门户网站 ,分别是搜狐( www.sohu.com)、网易 ( www.1 6 3.com)、新浪 ( www.sina.com.cn) ,它们都收录了很多与中学生物学教学有关的信息。如果要查找与教学相关的资料 ,可通过各个搜索引挚来查找 ,一般来说 ,在查找资…     

人类核糖核酸酶A家族

核糖核酸酶A（RNase A）是脊椎动物所特有的蛋白质家族。除了水解RNA以外,它们还参与细胞成熟、细胞凋亡、血管生成以及宿主防御等过程,在疾病的诊断和治疗方面表现出重要的应用价值。随着人类基因组计划的完成,人们已经发现了13个RNase A基因。本文综述了人类RNase A的酶活性和结构特点,特别论述了其特殊的生物学活性,以及酶活性与特殊生物学活性之间的关系,为进一步的研究和应用提供信息。     

地球生物学发展的机遇与挑战*

地球生物学已经引起了人们的广泛关注, 目前面临着机遇与挑战并存的发展局面。得益于现代技术方法的大发展, 地球生物学的研究对象经历了从宏体动植物向微体古生物再向地质微生物和地质病毒的发展, 研究主题从气候环境对生物演化的影响进一步拓展到生物演化如何影响气候环境乃至深地过程, 进而回答生命是如何塑造地球的宜居性这个地球科学的根本性难题。研究对象和研究主题的拓展也提升了地球生物学服务人类社会的能力, 资源能源安全的保障、气候—环境—生物多样性危机的协调应对等都需要地球生物学的支撑。同时, 地球生物学的发展也面临着诸多挑战。它首先需要技术方法的进一步革新来带动认识的创新, 其次需要回答生物演化的驱动力问题, 更需要破解生物演化如何影响深地过程, 包括板块运动、火山活动等地质过程, 只有这样才能全面而正确地评估生物是否改变了宜居地球的演化方向, 以及如何应对当前人类所面临的诸多全球性难题。     

食药用真菌多糖构效关系研究进展

真菌多糖具有抗病毒、抗凝血、抗肿瘤、免疫调节、降血脂、延缓衰老等多种生物活性,而多糖的功能与结构密切相关。多糖结构与功能关系的研究已经成为人们关注的一个热点。综述了食药用真菌多糖一级结构、高级结构及多糖的理化性质与其生物学活性之间的关系。     

推荐一些生物科学类的国家精品课网站

从2003年开始,教育部计划在5年内建设1 500门国家级精品课程,目前已经评选出1 100多门。入选的国家级精品课程将教学大纲、教案、习题、课件及教学录像等资源上网,实现优质教学资源共享,许多课程网站设有BBS。这些课程也是中学生物学教学的资源,为中学生物学教师的知识拓展提供帮助。本刊筛选了与中学生物学教学密切相关、网络连接速度相对较快的国家级精品课程网站,供各位教师参考。     

肿瘤,一个发育生物学问题

发育生物学是研究生物变化过程的科学,尤其是对胚胎,因为胚胎是动植物从受精卵发育到成体的必经之途,是介于基因型和表型之间的过渡体。肿瘤,是分化异常、生长失控的细胞集合体,恶性肿瘤严重威胁着人们的身心健康。在发育生物学领域,人类对自身的认识,尤其是对受精卵到个体发育的解读在不断地探索。同样,人们对肿瘤的研究也在不断地深入。研究发现肿瘤细胞和胚胎细胞生物学行为存在某些相似之处,这启发人们从发育生物学角度去认识肿瘤的发生、发展。本文从发育生物学角度详细评述了肿瘤细胞的起源、胚胎与肿瘤相似性和差异性比较及肿瘤与胚胎相互作用的研究进展。     

分子生物学与植物生理学的发展:挑战和机会

分子生物学已成为近代生物学中发展最为迅速的一个学科,它的发展已对或正在对生命科学的各个分支学科产生深刻的影响。记得1977年在北京参加全国自然科学学科规划的制订及讨论时,国内不少同行已觉察到植物生理学除了在宏观方面与环境、生态等学科结合,朝向更为综合的方向发展外,由于分子生物学、细胞生物学和遗传学的发展,植物生理学正在进入一个新的发展阶段,人们已进入到可以在分子和细胞水平上认识植物生命活动的基本规律的时期。在过去的10年内,一门新的分枝学科植物分子生物学已经迅速成长起来。从国际上一些新刊的出版及老刊的更名也反映了这种发展趋势。     

新教学模式、媒介在病原生物学实验教学中的应用

随着时代进步,教育信息化已经不再局限于传统的多媒体方式,近年出现许多的新型传播互动媒介,包括微信群、微信公众号、问卷星、互动APP、表决器等。RBL、CBL、PBL、翻转课堂、网络教学、虚拟实验等教学模式也逐渐广泛应用。新的教学模式和媒介迅速地被新生代学生所接受,学生的学习积极性提高,教学效果更优。新教学模式在理论课中的应用已经比较广泛,而实验课是否同样能够应用新的教学模式和媒介,则是仍然需要继续探索的问题。目前上海交通大学医学院病原生物学实验课已完成了部分病原生物学实验的虚拟实验软件及病原显微图片二维码数据库,并采用问卷星进行随堂小测验和教学评价。新的教学媒介获得了学生的认可和好评,也对教师提出更多要求如:学习新知识、新技术,更好地建设病原生物学实验课程。