基于科研反哺教学的生物分离工程实验教学改革研究

基于科研团队最近几年关于微生物产灵菌红素的科研成果,以灵菌红素系列产品为主线,引入分离纯化所涉及的不同单元操作,辅以其影响因素,尝试构建一套符合国家对应用型创新型生物工程技术人才要求的生物分离工程实验教学体系。     

BDCGrid:基于Globus的生物信息高性能计算网格系统

随着分子生物信息数据量高速增长,生物信息学面临着大规模、高通量、密集型计算的巨大挑战。为有效利用计算机资源,缩短高通量生物信息计算程序执行时间,我们基于Globus Toolkit网格中间件,实现了一个支持高通量生物数据计算的网格系统(Biological Data Computing Grid,简称BDCGrid)。BDCGrid计算网格系统模型可以有效整合中小型生物信息学实验室计算机资源,大大缩短高通量生物信息计算程序执行时间,为相关研究人员利用现有计算机资源处理大规模、高通量生物信息计算任务提供一种新的途径。     

谈生物课堂中学生科研素质的培养

科学研究是一项很有规律的活动 ,科研人员需要经过专门的培养和训练从而具备科研素质。中学时期是科研思想的启蒙阶段 ,在学习过程中 ,学生会接触到一些生物学实验和生物学现象 ,了解一些生物学家的事例 ,如果我们在教学过程中能抓住这些契机 ,适当地引导学生建立起初步的科研思想 ,相信会对他们今后进行真正的科学研究有相当的益处。1　科学的研究方法新教材的绪论在讲到“学习高中生物课的要求和方法”时 ,明确指出 :“要重视理解科学研究的过程 ,学习科学研究的方法”。教师在课堂教学中 ,如能结合具体教学内容 ,介绍科学家们研究一些生…     

镇江东方公司为广大的科研工作者和生物发酵工程项目提供系统、配套的服务

公司多年来。一直致力于生物发酵工程的液体、固体及特殊新型生化反应设备的研究与制造，以优质的产品、周到的服务提供从实验室到中试、生产用的各类发酵设备。体积从3L到300KL，公司产品广泛应用于现代教学、科研、制药、食品、农业、环保、生物工程等各个领域。并承接从淀粉制糖到发酵工程的全套交钥匙项目。     

生物教师运用CAI应注意的问题

随着以计算机技术和网络技术为核心的现代科技的开发和应用在教育领域的日渐渗透,传统的教学手段教学形式发生了重大变化。CAI(计算机辅助教学的简称)是近年兴起的一种较先进的教学手段,利用计算机可以创设符合学习主题的学习情境,创设出为理解主题所需要的但又是学生所欠缺的接近真实的经验情境,创设有利于发展联想思维和建立新旧概念联系的情境;利用计算机可以对事物内部变化规律和微观过程作动态的模拟和再现,这是其他教学媒体无法做到的。CAI能更好地帮助教师解决生物教学中的重点和难点,将抽象难理解的知识直观展示给学生,所谓“百…     

微生物学教学中一个重要的辅助环节——本科生科研训练

为提高学生实验技能 ,在大学本科生 3年级阶段 ,实施了科研训练计划。从该计划实施的必要性、实施内容与结果等方面作了介绍。实践证明 ,这是一项重要的教学辅助环节 ,不仅可增进师生间的交流 ,有利于改进教学效果 ,同时也提高了学生的兴趣 ,并锻炼了他们的思维和动手能力。     

试论生物教学中信息活动的策略

本文主要从教学结构的导入、展开、整理三阶段，论述了生物教学中信息活动的策略。     

四种常用的生物序列比对软件比较

随着高通量测序技术的快速发展,下一代测序技术也迅速发展为生物领域中的主流技术,而理解下一代测序数据最重要的一步是比对。比对是进行后续生物信息分析的基石,也因此催生了很多比对软件。本文主要选取了四种常用的比对软件Bowtie2、BWA、MAQ和SOAP2,对这四种软件及算法进行综述,并通过实际测序数据对四种软件进行比较和评估,为生物学研究者选择最佳的短序列比对软件提供理论和实践依据。     

基于专利分析的3D生物打印产业发展态势研究

目的:揭示3D生物打印产业技术研发态势和专利布局,以期为相关机构提供竞争情报,为行业发展提供数据支撑。方法:基于3D生物打印领域产业调研和技术分解,构造检索式获取数据,多维度量化分析领域专利。结果:3D生物打印产业发展可分为孕育期、萌芽期和高速发展期;该产业集中度较低,处于分散竞争阶段;申请人多依据地缘因素选择合作对象,合作方之间多为不同类型的机构;中国申请人的专利申请量占全球的比重已接近50%,但美国申请人的专利篇均被引频次仍远超中国;美国申请人更关注海外市场。结论:3D生物打印产业尚未形成规模效应,有必要整合业内资源,打造产业集群;中、美两国在该产业都具有优势地位,中国亟待加强海外专利布局;综合权衡专利数量和质量,美国申请人的专利竞争力仍高于中国,中国需培育更多核心专利。     

生物催化剂研发及生物催化技术的产业化

资源危机与环境压力已经成为现代人类社会实现可持续发展的主要瓶颈,着眼于发展环境友好、过程高效的工业生物技术,有望对社会发展产生巨大的引领和带动作用,工业生物技术的发展将成为解决能源、环境和资源问题的关键,而生物催化是工业生物技术的核心技术.本文介绍了生物催化在工业可持续发展中的地位,国内外研究进展及其影响,并对新型生物催化剂的发现与新的催化功能的开发应用实例进行了介绍.     

Cy‐preds: An algorithm and a web service for the analysis and prediction of cysteine reactivity

Cysteine (Cys) is a critically important amino acid, serving a variety of functions within proteins including structural roles, catalysis, and regulation of function through post‐translational modifications. Predicting which Cys residues are likely to be reactive is a very sought after feature. Few methods are currently available for the task, either based on evaluation of physicochemical features (e.g., pKa and exposure) or based on similarity with known instances. In this study, we developed an algorithm (named HAL‐Cy) which blends previous work with novel implementations to identify reactive Cys from nonreactive. HAL‐Cy present two major components: (i) an energy based part, rooted on the evaluation of H‐bond network contributions and (ii) a knowledge based part, composed of different profiling approaches (including a newly developed weighting matrix for sequence profiling). In our evaluations, HAL‐Cy provided significantly improved performances, as tested in comparisons with existing approaches. We implemented our algorithm in a web service (Cy‐preds), the ultimate product of our work; we provided it with a variety of additional features, tools, and options: Cy‐preds is capable of performing fully automated calculations for a thorough analysis of Cys reactivity in proteins, ranging from reactivity predictions (e.g., with HAL‐Cy) to functional characterization. We believe it represents an original, effective, and very useful addition to the current array of tools available to scientists involved in redox biology, Cys biochemistry, and structural bioinformatics. Proteins 2016; 84:278–291. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.     

基于格网的南四湖流域土地利用碳排放与其生态系统服务价值时空关系分析

社会发展引起的土地利用变化对生态系统服务和碳排放有显著影响,探讨碳排放与生态系统服务价值（ESV）的时空关联规律,对促进区域低碳绿色发展提供重要的理论和实践借鉴。为揭示土地利用变化下碳排放与ESV的时空关系,以南四湖流域为研究对象,利用2000-2018年5期土地利用数据,采用土地转移矩阵和空间自相关等方法,并引入了碳源、碳汇、净碳排放量、碳排放强度和ESV强度作为研究变量,探索了ESV和碳排放的时空演变特征及其空间关联规律。研究结果表明：19年内流域内各地类间发生了程度不同的转移,其中耕地和建设用地是变化最大的类型;ESV随土地间的相互转化而波动变化,但整体上是增加的,水体面积的增加是导致其增加的决定性原因。ESV强度呈现"东高、西低,湖区不变"的分布特点,这与土地利用方式有关,受自然和社会等多因素影响;流域的碳汇量要远低于碳源量,净碳排放量呈稳定增长态势,其中建设用地的碳排放起着主导作用,因此建设用地在碳减排方面具有较大潜力。碳排放强度在研究期间发生了明显的时空变化,最大值从21.61 t/hm²增长到101.42 t/hm²,增长了4.69倍,工业化和城镇化是其增长的驱动因素;碳排放强度和ESV强度具有空间负相关性,局部聚集现象明显,以高低聚集区为主转变为以低低聚集区为主,与地类面积和建设用地的碳排放系数有关;低高聚集区的范围和分布变化不大。总之,该流域在整体上面临着ESV和碳排放增加的趋势,根据它们之间的空间关联性,流域应采取有效措施来防止碳排放快速增长对周围区域生态环境带来负面影响,并构建生态良好的循环系统,以实现流域低碳经济。     

论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法

为了维系湿地生态系统的功能并制定合理的保护与开发规划,有必要量化湿地生态系统服务的价值。目前学术界尚未形成统一的湿地价值评估方法,而不同的选取方法、评估角度、评估对象等,会导致计算结果存在很大差异,尤其是在对时空差异性服务价值评估和湿地生态系统服务的总价值评估中存在难以量化和重复计算现象。针对上述问题,从湿地生态系统服务的定义、分类和受益人出发,提出了多维度价值评估方法,以定量计算时空差异性服务价值和系统的总服务价值,并探讨了该方法在淮河流域八里河湿地生态系统中的应用以及对其他类型生态系统服务研究的借鉴意义。     

ComplexBrowser: A Tool for Identification and Quantification of Protein Complexes in Large-scale Proteomics Datasets

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Highlights

• •Automated analysis of protein complexes in proteomic experiments.
• •Quantitative measurement of the coordinated changes in protein complex components.
• •Interactive visualizations for exploratory analysis of proteomic results.

     

海洋生态系统服务价值研究热点及主题演化——基于文献计量研究

海洋生态系统能够为人类供应食品、调节环境、提供文化支持,研究其服务价值对实现可持续发展具有重大意义。基于Web of Science核心合集数据库,利用R语言及VOSviewer计量可视化工具,对1995-2021年间海洋生态系统服务价值研究进展进行全面分析,结果表明:该领域在全球范围内受到广泛关注,自2008年起发文量呈指数式增长,美国具有绝对领先地位。相关研究发表在Ecosystem Services、Ecological Economics、Journal of Environmental Management及Science of the Total Environment等高水平期刊。研究主要集中于全球变化下海洋生态系统服务的动态变化、海洋生态系统服务价值分类及其量化、海洋生态系统服务价值评估及其应用。各研究主题之间紧密联系,经过多阶段发展,最终形成ecosystem services、management、restoration等三个主要方向。梳理了海洋生态系统服务价值领域研究现状、研究热点及演化趋势,为后续研究提供参考。     

DipoCoup: A versatile program for 3D-structure homology comparison based on residual dipolar couplings and pseudocontact shifts

A program, DipoCoup, is presented that allows to search the protein data bank for proteins which have a three dimensional fold that is at least partially homologous to a protein under investigation. The three dimensional homology search uses secondary structure alignment based on chemical shifts and dipolar couplings or pseudocontact shifts for the three dimensional orientation of secondary structure elements. Moreover, the program offers additional tools for handling and analyzing dipolar couplings.     

浙江省生态保护修复优先区识别

生态保护修复是维持和提升生态系统稳定性和可持续性的重要举措。识别生态保护修复优先区并进行有规划的生态保护修复能够达到抑制生态环境退化的目的。以浙江省为研究对象,运用生态系统服务价值计算模型、神经网络自组织映射(SOM)聚类分析法、空间统计、Spearman非参数相关性分析等方法,识别生态系统服务簇,分析生态系统服务簇演化和人类活动强度变化特征,识别生态保护修复优先区,探讨不同生态系统服务价值的权衡/协同关系,提出生态保护修复优先区规划策略。结果表明:(1)2000-2021年浙江省生态系统服务空间分布逐渐趋于均衡,生态系统服务价值总量由7279.73亿元降低至6980.28亿元;(2)2000-2021年浙江省人类活动强度显著增加,呈现由西到东、由南到北的递增趋势;(3)2000-2021年浙江省生态系统服务与人类活动强度变化Moran''s I指数呈现显著负相关性,说明人类活动强度与生态服务价值两者空间上处于相互制约状态;(4)2000-2021年浙江省 90 县(区)可划分为4类生态系统服务簇,包括:城市中心簇、农业生产簇、核心生态簇和生态保育簇;(5)基于2021年双变量Moran''s I指数聚类结果将研究区划分的5种类型分区作为生态保护修复一级分区,以区域内主导生态系统服务簇作为生态保护修复二级分区划分依据。浙江省生态保护修复优先区划分为4个类型,即面积占比14.83%的生态预防治理区、面积占比19.94%的生态调控建设区、面积占比50.23%的核心生态保护区和面积占比15.00%的生态综合提升区。据此,提出不同类型优先分区实施生态保护修复的规划策略。