“人类基因组计划”自启动至“后基因组计划”的转折

“人类基因组计划”自启动至“后基因组计划”的转折杨焕明（中国医学科学院中国协和医科大学教授）（中国“人类基因组计划”重大项目秘书长）今年是“人类基因组计划”（ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ）正式提出十周年。对这一可与“曼哈顿原子弹计划”、“阿波罗登月计划”相媲美的创举作一历史性的回顾,纵览十年来这一计划的成果、瞻望这一计划的前景,对于我国抓住机遇,接受挑战是很有必要的。     

人工操纵生命的伟大业绩

在运用人工选择与自然选择培育新物种方面,就其实质而言,人是被动的,要靠自然的恩赐。七十年代以来,生物工程对生物的改造和利用,是从“培育加工”技术向“创造性”技术的过渡,按照人类的设计创造生物新类型,从而产生巨大的社会效益与经济效益。     

植物泵新知

植物如何将营养物质从一个细胞传递到另一个细胞是科学家们长期迷惑不解的问题。最近威斯康星大学的研究者迈克尔·苏氏门(Michael Sussman)在州间合作研究协调处的竞争研究基金办的配合下获得了一些重要的进展。 迈克尔利用一系列的分子生物学技术,确定和分离了至少五种基因,这些基因的密码是合成植物细胞质膜的“泵”蛋白。所谓“泵”蛋白是真正嵌在细胞膜中的分子。     

我国基因工程药物产业化进程中存在的问题

我国基因工程药物产业化进程中存在的问题丁锡申（中国药品生物制品检定所）我国基因工程药物的研究和开发起步较晚,从“六五”开始至“八五”末期有了较快的发展,尤其在国家“八六三”高技术发展计划的优先支持下,确定了以产品为目标的策略,增力。了资金投入,优选了重卢、目标产品,使基因工程药品的研究和开发进入了一个蓬勃发展的新时期,产业化的进程,形势十分喜人。     

中欧生命科学领域国际合作的途径与步骤

欧盟框架计划是欧盟科技发展的行动纲领,所设置的项目具有世界一流水平。从1983年开始实施科技框架计划以来,共制定实施了6个框架计划。目前正在实施的是第六框架计划(2002～2006),是第一个对中国全面开放的框架计划。第六框架计划七个优先主题领域中的第一个优先主题领域即“与健康相关的生命科学、基因组学和生物技术”。中方科研机构参加第六框架国际科技合作可采取“物色项目负责人、准备项目申请、通知科技部”三步走的快捷方案 。     

基于文献分析视角的“一带一路”背景下农业发展研究热点分析

基于中国期刊全文数据库2013—2017年“一带一路”农业发展研究文献数据,利用内容分析和关键词词频分析方法,对“一带一路”倡议下农业发展领域的研究文献基础数据进行分析,对“一带一路”背景下农业领域当前研究热点进行分析,并在此基础上对今后的研究趋势进行预测。     

新疆阿克苏河流域土地生态安全预警演变与时空格局分析

基于改进的NES—PSR模型建立预警指标体系, 并结合GIS技术平台, 分析了阿克苏河流域1999—2018年土地生态安全警情格局变化和区域差异特征, 最后运用障碍度模型探索其障碍因子。结果表明: (1)生态安全状况总体呈变好趋势。土地生态安全级别由“较不安全”提高至“较安全”, 警度亦由“重警”降至“轻警”。(2)生态安全格局差异明显。研究期间流域生态安全高水平区呈东部—西部—南部—北部顺序变化的空间演变特征。(3)生态环境改善是一个循序渐进的过程。流域依然处于“轻警”和“较安全”状态, 流域内生态环境改善任重道远。(4)影响阿克苏河流域土地生态安全的障碍因子是多方面的。工业废水排放达标率、造林面积占地区面积比重、环境污染治理投资占新疆GDP比重、水利环境和公共管理设施业投资是影响流域生态安全改善的主要障碍因子。研究结果可能为阿克苏河流域土地生态安全改善及资源可持续利用提供科学参考。     

基因工程培育可恢复的植物雄性不育系的研究进展

植物雄性不育是植物杂种优势利用的资源, 具有重要的生产利用价值。植物雄性不育可从自然突变、人工诱变和远缘杂交中发现, 现在可通过细胞工程和基因工程等方法来创造。文章综述了利用基因工程方法制备雄性不育品系及其相应的育性恢复策略, 分为“单组分策略”和“双组分策略”。其中利用“单组分策略”制备的不育植株是条件型雄性不育(可逆转的雄性不育), 它能在特定的条件下实现雄性可育与不育的转换, 实践中可直接作为两用系(不育系和保持系)用于两系法杂交制种; “双组分策略”是利用基因互作和亲本杂交直接培育雄性不育系, 或利用基因互作原理分别研制不育系和恢复系, 用于三系法生产杂交种。文章分析了 “单组分策略”和“双组分策略”的基因工程方法培育雄性不育系及其相应育性恢复策略优缺点, 对以上两种技术路线在实际应用中的现状作了分析和展望。     

日本正式建立基因工程体系

日本科学技术会议决定,从一九八一年起,日本的基因工程研究开始走向正规化。首先,工业技术院微生物工业技术研究所开始着手P-3级的研究。为此,根据在筑波科学城建设“基因工程研究中心”的规划,将在八一年--八二年度支出六.二亿日元。     

程序性细胞死亡

“程序性细胞死亡”(ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ,ＰＣＤ)由于与人类健康和某些重大疾病有密切关系而成为生物工程研究的热门课题。2002年诺贝尔生理学、医学奖授予英国的悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国的罗伯特·霍维茨,以表彰他们在“器官发育”和“程序性细胞死亡”中的重大发现,则明确反映出了这项研究的重要性。他们在线虫中发现了控制细胞死亡的关键基因,并阐明了这些基因如何在细胞死亡过程中...     

自然灾害胁迫下区域生态脆弱性动态——以四川省清平乡为例

利用四川省绵竹市清平乡2008年“5·12”汶川地震后航空遥感图像和2010年“8·13”特大山洪泥石流灾后无人机低空遥感图像,结合清平乡2006年土地利用现状图、1∶5万地形图与野外调查资料,对清平乡生态脆弱性进行评估和分析.结果表明：清平乡2010年“8·13”特大山洪泥石流灾后生态不脆弱、一般脆弱、中度脆弱、脆弱和极脆弱区的面积比例分别为1.9%、7.9%、18.7%、23.0%和48.5%,生态极脆弱和生态脆弱区总面积达238.45 km²,占全乡总面积的71.5%,清平乡生态环境整体上已经非常脆弱;受这两次特大自然灾害的胁迫作用,清平乡生态脆弱性明显增强,生态脆弱和极脆弱区面积比“5·12”汶川地震前增加12.4%,生态极脆弱区面积是“5·12”汶川地震前面积的1.67倍;清平乡生态脆弱性动态演化主要表现为生态脆弱性等级由脆弱演化为极脆弱.复杂的地形条件是导致清平乡生态脆弱的关键因素.     

海口市建设用地生态适宜性研究

选取海口市建设用地作为研究对象, 基于2010 年Alos 遥感影像数据, 利用层次分析法和GIS 空间叠加分析法对研究区建设用地生态适宜性进行评价。结果显示: 研究区生态适宜性评价等级为“最适宜”和“适宜”用地仅占全区总面积的14.06%, 所占比例较小, 主要分布在城镇建成区及周边临近区域;“基本适宜”用地占全区总面积的19.77%, 面积较大分布不集中且范围较广;“不适宜”和“很不适宜”两者总比例占整个研究区总面积的44.64%, 所占比例较大, 主要分布在偏远郊区及植被茂密的区域; “不可用地”为21.54%, 主要分布在红树林自然保护区、基本农田保护区、高速公路沿线、海岸带、特殊用地及风景名胜区。研究区建设用地生态适宜性整体比较低, 总体分布规律呈现为南低北高; 依照生态适宜性分析结果, 提议在不同区域合理开发土地资源; 建议加强对区域生态环境的保护并严格控制“禁建区”和“限建区”的开发行为。     

“甘蔗复合群”能源植物遗传育种研究进展

“甘蔗复合群”是一类极具生物能源开发潜力的禾本科C4植物。近年来由于世界能源危机的影响和植物遗传育种研究的发展,国内外学者对“甘蔗复合群”植物资源评价和能源育种研究越来越重视。本文介绍了“甘蔗复合群”的基本概念、属种分类及核心类群等研究背景。同时以甘蔗属和芒属核心资源为例,从“甘蔗复合群”能源植物遗传育种的角度综述了国内外相关研究进展。旨在总结前人的理论研究成果和杂交育种实践经验,探讨相关类群在植物系统分类和种质资源利用中存在问题与对策,为我国“甘蔗复合群”能源植物的应用基础研究和产业化开发利用提出建议。     

再论可持续性科学: 新形势与新机遇

近10年来,可持续性科学蓬勃发展,已成为21世纪全球普遍关注的一个重要的新科学领域.然而,在大力提倡可持续发展和生态文明建设的中国,可持续性科学尚未引起科学家和实践者的足够重视.为促进可持续性科学在中国的发展,2014年邬建国等曾撰文介绍什么是可持续性科学.本文进一步探讨了这一问题,并补充阐述了可持续性科学与可持续发展研究的关系、可持续性科学的科学范式及其8个基本论题.基于对可持续性科学发展动态的分析,作者认为,一方面,可持续性科学已进入系统推进的成熟发展期;另一方面,虽然我国可持续发展研究、实践与教育的热情高涨,但在可持续性科学领域起步较晚,落后于主要发达国家和南非.为此,本文在文献综述的基础上,提出促进中国发展可持续性科学的“三位一体”策略:一是“请进来”以服务中国实践;二是“走出去”以贡献中国智慧;三是“中西医结合”以引领学科发展.     

基因绝缘子——一类新发现的基因调节元件

最近几年,一类称为“绝缘子”的新的基因元件被众多的实验室发现和证实,大大丰富了我们对基因在染色质环境中如何形成拓扑学上独立的调节单元的认识。这个刚刚被找到的又一个基因“黑匣子”,尽管我们对其仍是一知半解,但让人们意外和兴奋的是:这类基因元件能给我们在转基因动物和基因治疗方面的研究和应用提供新的工具 。     

狂犬病毒反向遗传学技术的研究及应用进展

反向遗传学技术是上世纪90年代在分子病毒学研究领域兴起的新技术,通常也被称为“病毒拯救”。综述了应用反向遗传学技术“拯救”狂犬病毒的主要技术体系以及反向遗传学技术在狂犬病毒致病机理、狂犬病毒疫苗及载体研究中的应用进展。     

退耕还林还草工程对干旱区内陆河流域生态系统服务的影响

探讨人类活动尤其是大型工程、政策对生态系统服务的影响是国际上地理学和生态学研究的前沿与热点领域。利用土地利用数据、气象数据、遥感数据等, 结合InVEST产水量模型、CASA模型和RUSLE模型, 对石羊河流域退耕还林还草工程实施期间的生态系统产水、净初级产品生产和土壤保持服务进行精准测度, 分析其演变特征, 并进一步细化对比了工程实施区与非工程实施区生态系统服务变化的差异。结果表明: (1)石羊河流域退耕还林还草工程实施期间(2000—2015年), 林、草地面积有所增加, 耕地和未利用地面积有所减少; 面积变化比例最大的土地转化类型为“未利用地—草地”、“未利用地—林地”、“耕地—草地”和“耕地—林地”。(2)石羊河流域在退耕还林还草工程实施期间整体生态系统产水服务和土壤保持服务有不同程度衰退, 但是NPP有较为明显增加; 各服务在空间分布上具有一致性, 均呈现出南高北低, 由西南向东北阶梯递减的趋势。(3)石羊河流域“退耕区”产水、NPP和土壤保持总量和平均量均呈现出明显的增加趋势, 而“非退耕区”除了NPP总量和平均量有所增加以外, 其余两类服务均有不同程度的减少; 各退耕模式中, “荒地造林”区对各类服务的提升最为明显, “退耕还林”区产水总量和平均量均有所减少。     

美国“发现者”号宇宙飞船带回来的蛋白质晶体

美国宇宙局1986年1月发生的宇宙飞船“挑战者”号空难事件,至今令人记忆犹新。为恢复美国在宇航领域内的领先地位,于1988年9月29日又成功地发射了一颗“发现者”号宇宙飞船。船上载的货物中有英国维尔肯基金会(Well-come Foundation,1td)委托实验项目材料,艾滋病病毒逆转录酶的晶体生长。英国科学家利用的小晶体虽然不适宜作显示蛋白质三维结构的X-射线结晶图解,但他们利用它来作为种子,以生长出其他的晶体。结果这次为期三天的宇宙飞行后,“发现者”号宇宙飞船带回来的蛋白质结晶并没有长到足够的长度。晶体在地球上是能长到足够长度的大晶体,但一致性不够,给设计新药物增添了困难。英国科学家猜测,可能是由于酶蛋白在宇宙间飞行时间太短,只有3天,希望有机会下次飞行时把时间计划得更长些。     

鱼类基因转移的研究战略

本文总结了八五年以来世界各实验室在鱼类基因转移研究方面的概况。指出生长激素(GH)基因转移已形成第一热点,分析了形成这一热点的原因,提出作为第一主攻方向应进一步解决启动子、“全鱼”基因和生长速度测定等问题。认为抗冻蛋白(AFP)基因转移已形成第二热点。但在我国应把珠蛋白基因转移作为第二主攻方向。文章最后提出了在重视“导弹”技术的同时,应重视和加强“霰弹”技术的研究,以加速鱼类基因转移技术的发展。     

基于传统饮食文化的“食育”教育发展

传统饮食文化是我国饮食的“根”,中华优秀传统饮食文化中有诸多与“食育”教育理念相契合的观点。结合国外成功推行“食育”教育的经验,完善相关政策的制定颁布、家校联合构建“食育”教育氛围、重视传统饮食文化的研究和宣扬等均有助于“食育”教育在我国进一步推广。