基因定位修复技术——嵌合修复术（chimeraplasty）

传统的以病毒DNA为载体的基因治疗方法存在病毒导入的靶向性差、整合位点的特异性差、基因剂量的可控性差以及病毒载体具有一定的免疫原性的缺点,而实际上许多单基因遗传病只要将突变的单个碱基校正就能达到基因治疗的目的,不必置换或整合入整个基因.嵌合修复术(chimerplasty)是近年来迅速发展起来的一种基因定位修复技术,该技术利用RNA/DNA嵌合体分子与要修复的宿主染色体DNA碱基序列互补而精确定位并原位修复,也可用于人工定点突变,已在单基因遗传病的基因治疗及植物遗传改良等方面获得了成功的应用.介绍了该技术的原理、应用举例及前景.     

基于PAT的PCV2 VLPs生产过程优化与控制研究

昆虫细胞-杆状病毒载体表达系统(baculovirus expression vector system,BEVS)是病毒样颗粒亚单位疫苗(virus like particles,VLPs)的理想生产平台。动物细胞培养过程分析技术(process analytical technology,PAT)研究的重点在于更多地获取与细胞生理状态相关的过程参数,以及实现过程敏感参数的在线表征和过程控制关键时间节点的在线判定,从而指导过程优化和控制。通过昆虫Sf9细胞的分批和补料悬浮培养,发现细胞代谢活性与在线特征频率(fc)之间存在相关性。以fc作为细胞代谢活性的在线指征,在细胞代谢活性下降之前补料,使得Sf9细胞在代谢活性明显增强的基础上,最高活细胞密度提高1.75倍。通过分批培养与补料分批培养过程细胞生理特性参数的相关性分析,发现比电容增长速率(με)与培养体系S-期细胞比例之间存在相关性,με作为细胞增殖活性状态的在线指征参数,可以作为最佳接毒时间的判定依据。此外,研究还发现在线检测参数电容(ε)与最高疫苗产量之间存在相关性,可以作为疫苗最佳收获时间的在线表征参数。以在线fc值作为补料时间指征,以在线με值作为病毒感染时间指征,以在线ε值作为病毒收获时间指征,实现了猪圆环病毒2型(PCV2)VLPs的高效生产。相比于批培养,基于PAT的生产工艺疫苗单位体积产量提高76%,生产周期缩短了24h,为PCV2病毒样颗粒亚单位疫苗大规模生产提供了一种新的高效生产模式。     

生物过程大数据分析与智能化

讨论了工业生物过程大数据分析的重要意义,提出了基于大数据多尺度相关分析基础上实现生物反应器由自动化到智能化的发展。同时,分析了生物过程人工智能处理的应用问题,以克服目前基本上靠人工与专家经验来判断的局限性,以及面临的基因、代谢、过程到生产组织中的互不联系的实验或生产数据孤岛,为知识的发现、获取提供方法和途径,实现智能化决策。     

微生物发酵过程生理参数检测传感器技术与过程优化

工业生物发酵过程是一个复杂的代谢表达调控系统。阐述了开发和利用先进的发酵过程传感仪表技术,进行环境参数和细胞生理代谢特性参数的实时精确测定,是系统了解和分析工业微生物的宏观与微观代谢特性的基础。实现生物传感器与信息技术、过程多参数智能化过程分析的软件识别系统联合,是构建新型的智能化工业生物过程控制与生产模式、建立生产过程的绿色智能制造新技术的关键。     

南充雉鸡的巢址选择和春夏季栖息地选择

2006年3—6月，采用野外直接观察法和样方法，在四川省南充市太和白鹭自然保护区对雉鸡（Phasianus colchicus）的巢址选择和春夏季栖息地选择进行了研究。通过主成分分析和对比分析，巢址选择研究结果表明：雉鸡的巢都是选择在乔木盖度小、距水距离较近、草本高度和盖度都较大的白茅(Imperata cylindrical)干草丛中；影响雉鸡巢址选择的主要因子依次为：坡度、总盖度、乔木平均胸径、乔木盖度、郁闭度、距水距离、距路距离、灌木平均高度、巢周围干草比例、裸地面积、巢上方覆盖物厚、灌木盖度和巢所在草丛宽度等13个因子。春夏季栖息地选择研究结果表明：雉鸡在春夏季倾向于在植被总盖度大、坡度适中、乔木盖度适中、草本盖度和高度较大、灌木盖度较小、灌木高度较大、隐蔽度较大、距路距离较远和郁闭度较大等的生境栖息。     

呼和浩特白塔机场春季鸟类的鸟击危险等级评估

2005年3—5月采用样带法对呼和浩特白塔机场4个样区的鸟类进行了调查,共记录到鸟类59种，隶属于10目26科。通过分析春季鸟类群落中各鸟种的相对重要值、分布系数、密度和种间相遇概率等群落特征参数，结合鸟类在机场及周边地区的活动行为等综合因素确定影响飞机飞行安全的危险鸟类。其结果表明：构成飞行安全威胁有两类：喜鹊和红隼等23种鸟类为最危险的鸟类，雀鹰和金翅雀等8种鸟类为较危险的鸟类。     

不同测墒补灌水平对小麦水氮利用及土壤硝态氮淋溶的影响

于2012—2014年两个小麦生长季,以全生育期不灌水（W₀）为对照,设置3个测墒补灌处理,即拔节和开花期使0～140 cm土层土壤平均相对含水量分别为65%(W₁)、70%(W₂)和75%(W_3),研究其对土壤水利用、小麦氮素积累转运和土壤硝态氮分布及籽粒产量的影响.结果表明： W₂处理土壤贮水消耗量及占总耗水量的比例和灌溉水占总耗水量的比例较高,且吸收利用100～140 cm土层土壤贮水量较高.开花期营养器官氮素积累量及开花后氮素积累量均为W₂、W₃＞W₁＞W₀,成熟期营养器官氮素积累量为W₃＞W₂＞W₁＞W₀,营养器官氮素向籽粒中的转移量和成熟期籽粒氮素积累量均为W₂＞W₃＞W₁＞W₀.成熟期0～60 cm土层硝态氮含量表现为W₀＞W₁＞W₂＞W_3,80～140 cm土层为W₃显著高于其他处理,140～200 cm土层各处理间无显著差异.W₂处理的籽粒产量、水分利用效率、氮素吸收效率及氮肥偏生产力均最高.在本试验条件下,综合考虑籽粒产量、水分利用效率、氮素吸收效率及土壤硝态氮的淋溶,W₂处理是高产节水生态安全的最佳灌溉处理.     

普鲁兰的底物流加补料发酵研究

在批式发酵优化条件基础上,通过对流加补料方式、流加起始时间、批式流加间隔时间、补料液的组成等对发酵过程的各种参数,如产物量、转化率、生物量、溶氧、发酵液pH、发酵液黏度以及产物分子量等的影响进行了研究,确定了普鲁兰流加补料发酵的优化条件,使发酵转化率达到70%以上,产物平均分子量在10万以上。     

人粒细胞集落刺激因子受体膜外区在昆虫细胞中的表达

以胎盘组织提取的mRNA为模板,RTPCR扩增人粒细胞集落刺激因子(G-CSF)受体膜外区CRH的cDNA片段,克隆于供体质粒pF_ASTB_AC1,与杆状病毒表达载体Bacmid同源重组后,转染昆虫细胞SF9,获得重组杆状病毒并证明了CRH的高效表达。表达产物经G-CSF亲和层析进一步纯化,纯度可达90%以上。受体竞争性结合实验结果表明,该表达产物能特异性结合G-CSF,具有较高的亲和力(Kd=3.8nmol/L)。