2023年计算生物学科技发展态势

计算生物学借助大量生物数据的模拟与分析,探寻生物体及生态系统的结构和功能,从而加深对生物体的认识与理解。得益于算法的持续优化和计算机性能的提高,计算生物学逐步克服了大量数据处理和分析的难题。2023年,计算生物学在基因组学、蛋白质结构解析与预测、药物研发、疾病诊断与预测等多个应用领域取得突破性进展。随着技术的进步和数据的积累,计算生物学在未来的发展前景非常广阔,但仍存在数据质量问题、算法和模型复杂度、实验验证的难度、多学科交叉融合的挑战,以及伦理和社会问题等诸多难点需突破。     

激光在生命科学研究中的应用

我们知道一切生物体赖于生存的能源最终都来自“光能”,因此光与生物体相互作用的研究是生命科学中的一个主要问题,60年代初,激光器的发明为这一领域的研究提供了一种新型的工具,激光技术和生物,医学工程技术相结合形成了一门新兴的边缘学科—激光生命科学,它主要包括两个方面的内容,其一是用激光来刺激或操纵生物体从而引起生物体结构,性质和功能的变化,这是激光育种,激光生物基因诱变和激光医学等的基础;其二是以激光作为分析和检测的工具来研究生物分子和细胞的结构、性质、功能以及生物物理和生物化学的反应机制,这是研究和探索生命现象奥秘的一种有效手段,近年来关于激光与生物体相互作     

基于精神影像和人工智能的抑郁症客观生物学标志物研究进展

抑郁症是当今社会上造成首要危害且病因和病理机制最为复杂的精神疾病之一,寻找抑郁症的客观生物学标志物一直是精神医学研究和临床实践的重点和难点,而结合人工智能技术的磁共振影像(magnetic resonance imaging,MRI)技术被认为是目前抑郁症等精神疾病中最有可能率先取得突破进展的客观生物学标志物.然而,当前基于精神影像学的潜在抑郁症客观生物学标志物还未得到一致结论 .本文从精神影像学和以机器学习(machine learning,ML)与深度学习(deep learning, DL)等为代表的人工智能技术相结合的角度,首次从疾病诊断、预防和治疗等三大临床实践环节对抑郁症辅助诊疗的相关研究进行归纳分析,我们发现:a.具有诊断价值的脑区主要集中在楔前叶、扣带回、顶下缘角回、脑岛、丘脑以及海马等;b.具有预防价值的脑区主要集中在楔前叶、中央后回、背外侧前额叶、眶额叶、颞中回等;c.具有预测治疗反应价值的脑区主要集中在楔前叶、扣带回、顶下缘角回、额中回、枕中回、枕下回、舌回等.未来的研究可以通过多中心协作和数据变换提高样本量,同时将多元化的非影像学数据应用于数据挖掘,这将有利于提高人工智能模型的辅助分类能力,为探寻抑郁症的精神影像学客观生物学标志物及其临床应用提供科学证据和参考依据.     

基于深度学习的作物基因组学和遗传改良

随着世界人口的不断增长、食物需求量的不断增加,以及气候的不断变化,如何提高农作物产量已成为人类面临的一个巨大挑战。传统设计育种耗时长、效率低,已经不能满足新时代的育种需求。随着基因型和表型数据成本的不断降低,以及各种组学数据的爆炸式增长,人工智能技术作为能够在大数据中高效率挖掘信息的工具,在生物学领域受到了广泛关注。人工智能指导的设计育种将大大加快育种的效率,给育种带来革命性的变化。介绍了人工智能特别是深度学习在作物基因组学和遗传改良中的应用,并进行了总结与展望,以期为智能设计育种提供新的思路。     

激光技术在生命科学研究中的应用

激光技术在生命科学研究中的应用胡企铨（中国科学院上海光机所２０１８００）１前言生命现象是细胞存在的运动形式。生命活动本质上讲是以细胞活动为基础的。有人做过这样的结论：“一切生物问题的答案最终要到细胞中去寻找”。由此可见,细胞研究在生命科学中的重要位置...     

2008 5大生命科学研究热点

在新一期美国《科学》杂志对“2008年值得关注的科研热点”的预测中,生命科学就占了5个席位,可以预见,2008年将又是一个生命科学研究热点年。     

植物学研究态势——生命科学研究态势之一

作者采用科学文献计量学方法、分析比较方法等,通过对1993年至2002年9月的植物学论文文献量进行统计和分析,反映国内外著者、研究机构、国家等在植物分子细胞研究、植物与环境研究及药用植物研究三个方面的植物学文献产出能力和科学影响力状况,揭示国内外植物学研究发展态势。     

后基因组时代生命科学研究的几点思考

由美国发起多国科学家参加的、比曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划更具影响力的人类基因组计划 (ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ) ,自 1990年正式启动以来 ,由于技术的成熟与基因组测序的规模化 ,以及来自商业竞争方面的压力 ,使原计划 15年完成的工作大大提前 ,于 2 0 0 0年 6月 2 6日美、英、日、德、法、中六国科学家共同宣布人类基因组工作框架图 (ｗｏｒｋｉｎｇｄｒａｆｔ)构建完成 ,今年 2月他们又联合公布经过整理的更为准确的人类基因组图谱 ,这一伟大成就标志着生命科学研究进入了一个崭新的时代———后基因组时…     

抗菌肽结构改造与人工智能研发策略

抗菌肽是一类广泛存在于生物体内的小分子肽,参与构成生物体先天免疫,可以有效抵抗病原微生物的入侵。抗菌肽具有广谱抗菌活性,且不易产生耐药性等特点,在治疗感染性疾病方面具有独特的优势,有望成为理想的抗感染药物。然而,由于部分抗菌肽尚存在稳定性差、毒性高等问题,限制了抗菌肽的广泛应用。由于人工智能算法能有效合成具有高稳定性、低毒性的抗菌肽,在探索天然抗菌肽中展现了巨大的潜力,因此本文简述了抗菌肽的抗菌机制、结构改造以及利用机器学习和深度学习等人工智能算法进行新型抗菌肽研发的优化策略,以期为抗菌肽结构优化及研发提供新思路。     

2022年生命健康领域科技发展态势

该文系统分析了各国的科技规划,总结了生命健康领域的战略与布局重点。分析发现,提高关键技术竞争力,强化科技主权成为科技战略的重点。2022年度,全球主要国家(地区)出台了多个生命健康科技规划,足见对该领域的重视;为了推动科技创新发展,多个国家成立了新的研究资助机构,并已开始运行。该文也从认识与解析生命、改造生命、模拟生命等角度,系统回顾了生命健康领域重点与前沿方向的发展趋势与突破性成果。2022年,生命健康领域创新活跃,多个细分领域取得突破性进展,并不断产生新的前沿方向,整体领域呈现从点的突破到系统性突破态势。最后,该文展望了生命健康科技发展前景。     

空间生命科学研究的热点——植物的向重性

简要介绍了植物向重性研究的概况,以及近年来有关太空微重力环境对植物生长发育和代谢影响的研究结果,并阐述了植物向重性研究在空间生命科学中的重要意义。     

AVWC—test在生命科学研究中应用效果的评估

ＡＶＷＣ－ｔｅｓｔ是新近发展起来的生物统计方法,它能把非参数资料转变成参数资料进行定量统计分析。本研究进一步从国内外刊物上公开发表的学术论文中精选出了一定数量的研究数据,用ＡＶＷＣ－ｔｅｓｔ方法进行统计处理,并与传统的非参数统计方法和计量资料统计方法进行同源自身对照,研究了其统计计效能,结果清楚地表明：ＡＶＷＣ－ｔｅｓｔ方法是一种应用面广,精确、灵敏、方便的生物统计分析方法,能更好地发掘科学资料的     

AVWC－test在生命科学研究中应用效果的评估

ＡＶＷＣ－ｔｃｓｔ是新近发展起来的生物统计方法,它能把非参数资料转变成参数资料进行定量统计分析。本研究进一步从国内外刊物上公开发表的学术论文中精选出了一定数量的研究数据,用ＡＶＷＣ－ｔｅｓｔ方法进行统计处理,并与传统的非参数统计方法和计量资料统计方法进行同源自身对照,研究了其统计效能。结果清楚地表明：ＡＶＷＣ－ｔｅｓｔ方法是一种应用面广,精确、灵敏、方便的生物统计分析方法,能更好地发掘科学资料的信息,提高研究效率。     

斑马鱼在生命科学研究中的应用

利用模式生物进行研究是推动生命科学发展的主要手段之一.斑马鱼已成为继小鼠之后的又一个重要的模式脊椎动物.本文将重点介绍斑马鱼在学习记忆和疾病研究领域中的应用,以及我国推动斑马鱼相关研究的策略.     

中国工程科技论坛——实验动物与生命科学研究

实验动物是生命科学研究的重要工具和支撑条件之一,在生命科学研究中起着非常重要的作用。由于我国实验动物科学起步较晚,总体滞后,适应不了生命科学迅猛发展的需要,亟需政府各相关部门领导,各领域的专家一起进行交流与探讨,齐心协力,共同将我国实验动物科学提高到一个新的水平。     

25年沉寂后的爆发：中国生命科学研究显现强劲发展势头

[据中国科技信息研究所最近在北京国际会议中心公布的统计分析。中国生命科学研究在17个重要研究方向中,2001至2005年共有16个研究方向的论文总量进入世界前10名。绝大多数研究方向的被引次数开始进入世界前15名。特别值得关注的是,2005年中国学者在生命科学顶尖杂志Cell上以第一作者身份发表论文5篇。这是中国生命科学在沉寂了25年之后进发出的原始创新能力。据悉。在此之前的25年中。中国仅有一篇论文在Cell上发表。另外,在生命科学领域中国还有许多具有应用价值的原始性研究成果已形成重要专利。]     

国外科学研究改革的一些动向

以基因组研究为标志的生命科学的突破与飞速发展以及在研究经费上的巨大需求,促使各国都在思考如何提高科研的水平与效率。科研改革一时成为时髦的话题。《自然》(Nature)、《科学》(Sci-ence)等杂志近来做了一些报道。本文谨在此做一     

2022年数字健康发展态势

生物技术、数字技术等新兴技术的快速发展,为面向人民生命健康的融合创新提供了源动力,“数字健康”应运而生。近年来,随着居民收入的增加、消费结构的升级、人口老龄化及城镇化的加速发展,数字健康的应用场景不断丰富,发展空间不断拓展。2022年,国内外数字健康科技与产业均取得了新发展,包括政策的推动、前沿技术的突破以及产品的上市等。本文从政策、科技以及产业的创新链角度总结了数字健康的最新进展,并对数字健康的发展趋势进行展望。     

2023年数字健康发展态势

在医疗健康技术与数字技术的双重驱动下,数字健康领域迅速崛起,为维护人民生命健康、改善国民诊疗体验提供了全新的解决方案。随着社会经济的发展、消费结构的优化、人口老龄化及城镇化的深入推进,数字健康的应用场景日新月异,发展前景日益广阔。在2023年,数字健康在科学、技术、产业等方面均取得了显著进步,这得益于政策的扶持、前沿技术的突破以及产品的成功上市。该文旨在从政策规划、科学创新、技术演进、产品研发等多个维度,全面剖析数字健康的最新科技成果,并对其未来的发展方向进行探讨。     

2022年新药研发发展态势

新药研发作为医药产业中的重要环节,是医药产业发展升级的关键环节。近几年,源头技术的突破、多学科交叉整合的创新,促成了新药研发的快速发展。2022年以来,全球新药研发模式加速演进,获批上市的新药类别不断丰富,抗体药、细胞与基因治疗药物快速发展,一批重磅新药的上市给复杂疾病的诊治带来了新希望。本文从获批上市药物类别、新技术驱动新药开发等视角出发,对2022年新药研发的进展进行了综述,以期为后续研究提供参考。