复活的死老鼠

<正>日本遗传学家成功对已经冷冻保存了16年的死老鼠进行了克隆,并最终培育出13只健康的活老鼠。这一科学突破意味着复活冰冻多年的已经灭绝的动物——如毛茸茸的猛犸象——将成为可能。     

非人灵长类的自我觉察能力综述

自我觉察是动物个体通过线索觉察到镜像与自己的联系,并利用线索来验证镜像与自身关联的能力。近三十年来,随着各学科的研究范式和方法的发展,关于非人灵长类的自我觉察研究不断深入,并涌现出大量新的研究成果。这方面的相关研究不仅能够为探索更深层、复杂的认知能力提供解释基础,而且能为人类互动行为和认知研究提供参照。目前,国外相关研究较为广泛,而国内却依然十分薄弱。本文重在介绍非人灵长类自我觉察研究的镜子实验这一基本范式,以及根据这一范式所得出的检验自我觉察能力的行为指标、相关推理过程、理论及研究;同时也回顾了自我觉察在猴类方面的研究进展以及其在人类与黑猩猩的物种间发展性比较研究;总结了录像法、脸部识别的认知神经科学范式等较新近的自我觉察研究方法和范式特点和优势、最新进展;最后对于自我觉察研究提出了完善概念界定、整合研究工具与实验范式、结合多学科多物种研究策略的展望,旨在拓展国内的相关研究领域,为其他物种的相关研究提供范例。     

基于三轴加速度传感器的跌倒检测研究

本文基于MMA7260QT加速度传感器获取的人体运动加速度信号,采用人体加速度向量幅值(SVM)和人体加速度向量区域值(SMA)描述了老年人的运动状态,检测人体跌倒,具有良好的准确性和实时性。采用bior3.3小波分析,在轮廓的基础上,最大程度上保留了细节,有效的去除噪声对特征量的干扰。本文提出了人体跌倒检测算法,大大降低了误判率和漏判率。首先,检测人体SVM是否超过阈值进行第一级跌倒检测,区别出人体日常活动(ADL)和跌倒;其次在此基础上,检测第一级各个跌倒的SMA值,是否超过阈值,判断跌倒和疑似跌倒。当两次判断都检测到跌倒发生时,报警。     

复杂疾病靶基因识别与网络重建的计算系统生物研究

复杂疾病相关靶基因的识别、构建疾病驱使相关基因网络及进行疾病机制研究,是功能基因组学研究中非常重要的科学问题。文章以计算系统生物学的观点和三维的角度,综述了基于生物谱（SNP遗传谱、芯片表达谱和2D-PAGE蛋白质谱等）的复杂疾病靶基因识别、多水平（SNPs虚拟网络、基因调控网络、蛋白质互作网络等）遗传网络逆向重构方法,及不同水平的网络之间在生物学和拓扑学上的纵向映射关系,并给出复杂疾病靶基因识别与网络关系的计算系统生物方法研究的未来展望。     

基于多源遥感数据的植物物种分类与识别: 研究进展与展望

物种分类与识别是生物多样性监测的基础, 明确物种的类别及其分布是解决几乎所有生态学问题的前提。为深入了解基于多源遥感数据的植物物种分类与识别相关研究的发展现状和存在的问题, 本文对2000年以来该领域的研究进行了总结分析, 发现: 当前大多数研究集中在欧洲和北美地区的温带或北方森林以及南非的热带稀树草原; 使用最多的遥感数据是机载高光谱数据, 而激光雷达作为补充数据, 通过单木分割及提供单木的三维垂直结构信息, 显著提高了分类精度; 支持向量机和随机森林作为应用最广的非参数分类算法, 平均分类精度达80%; 随着计算机技术及机器学习领域的不断成熟, 人工神经网络在物种识别领域得以迅速发展。基于此, 本文对目前基于遥感数据的植物物种分类与识别中在分类对象复杂性、多源遥感数据整合、植物物候与纹理特征整合和分类算法技术等方面面临的挑战进行了总结, 并建议通过整合多时相监测数据、高光谱和激光雷达数据、短波红外等特定波谱信息、采用深度学习等方法来提高分类精度。     

大鹰鹃鸣声的日节律

鸟类的鸣唱具有吸引配偶和保卫领域的功能,多为雀形目雄性鸟类发出,在其婚配、繁殖中起重要作用。非雀形目鸟类缺乏内鸣肌,发出的声音较为单调。但杜鹃科(Cuculidae)等少数非雀形目鸟类,利用鸣叫来吸引异性和宣示领域,功能上类似雀形目鸟类的鸣唱。鸟类在繁殖期面临觅食等基本生理活动与求偶行为的时间权衡。而鸣唱是雄性鸟类在繁殖期耗能较多的求偶行为,鸣唱的活跃程度受到外界环境和鸟类自身习性的影响。通过研究鸟类鸣声的日节律,有助于了解鸟类对生活史策略的响应。本研究于2016年和2017年鸟类繁殖季在北京小龙门森林公园(40°00′N,115°26′E)进行。2016年和2017年在大鹰鹃(Hierococcyx sparverioides)活动区利用录音机(美国Wildlife Acoustics公司,型号SM4)分别录制了3 d和43 d的录音。通过Kaleidoscope Pro 4.0.3软件(美国Wildlife Acoustics公司),量化录音并提取反应大鹰鹃鸣声特征的参数,进而自动识别出录音中大鹰鹃的鸣声。在优化识别条件后,对大鹰鹃鸣声识别的正确率可以达到60.26%,探测率可以达到44.71%。发现大鹰鹃有两个鸣叫的高峰,一个在3:00时,另一个在19:00时。与同域分布的其他鸟类相比,大鹰鹃鸣声的高峰时段持续的时间更长,且具有夜间鸣叫的特点。结合大鹰鹃的生活史,我们对其鸣声日节律进行了讨论。     

双绕蛋白质的分类与识别

蛋白质折叠识别是蛋白质结构研究的重要内容。双绕是α/β蛋白质中结构典型的常见折叠类型。选取22个家族中序列一致性小于25%的79个典型双绕蛋白质作为训练集,以RMSD为指标进行系统聚类,并对各类建立基于结构比对的概形隐马尔科夫模型(profile-HMM)。将Astral1.65中序列一致性小于95%的9 505个样本作为检验集,整体识别敏感性为93.9%,特异性为82.1%,MCC值为0.876。结果表明:对于成员较多,无法建立统一模型的折叠类型,分类建模可以实现较高准确率的识别。     

TLR序列在SRP54蛋白与SRPRNA和信号肽结合中的作用

SRP54蛋白是信号识别颗粒(signal recognition particle)的一个关键组分.对人SRP54蛋白328～330位的TLR3个氨基酸进行人工诱变,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中表达了A3突变体,并对A3突变体进行纯化和Superdex75凝胶过滤分析.观察到A3突变体丧失了与SRPRNA结合的能力,其自身也不能形成二聚体.结果证明,TLR这3个氨基酸残基与二聚体结构的形成有关,TLR是SRP54蛋白结合SRPRNA和新生蛋白质信号肽所必需的关键性氨基酸序列.     

2型登革病毒ns1基因克隆及其表达产物的生物学特性研究

目的 克隆并表达2型登革病毒非结构蛋白ns1基因片段,初步鉴定重组蛋白的生物学特性.方法 利用登革热2型病毒重组质粒,经PCR方法扩增出ns1全长基因片段,在pQE30表达系统中表达,表达产物用Ni柱亲和层析纯化后,用鼠抗登革病毒免疫血清对重组蛋白进行Western Blot及ELISA鉴定.结果 构建的重组质粒pQE-30/NSl,pQE-30/NS1-N,pQE-30/NS1-80-200aa和pQE-30/NS1-C经IPTG诱导,重组蛋白高效表达并纯化成功,经Western Blot及ELISA证实重组蛋白可以被免疫血清特异识别.结论 2型登革病毒结构蛋白表达载体在大肠杆菌SG13009中高效表达.纯化产物具有较强的免疫原性,为进一步研究NS1的生物学特性和血清学检测奠定了基础.     

DNA启动子的计算机识别

本文介绍了两种预测DNA顺序上的启动子位置的计算机识别方法,方法1是基于启动子部位单核苷酸的分布不均一性,方法2是基于启动子部位二核苷酸的分布不均一性。分别用这两种方法推测了质粒pBR322DNA上启动子的位置,从而验证了化学实验的结果。