与生物信息学相关的两个前沿方向——非编码基因和复杂生物网络

文章介绍了基因组研究领域快速发展的两个方向：非编码序列、非编码基因和非编码RNA以及生物网络和系统生物学,也讨论了他们对生物信息学的影响。     

基于MSPA分析方法的市域尺度绿色网络体系构建路径优化研究——以招远市为例

市域绿色空间是市域尺度内连接城市生态系统与自然生态系统的纽带,是维护市域整体生态系统稳定的基本保障。现阶段以中心城区为核心的城市绿地系统空间规划忽视了城市化过程中自然与城市之间发生的动态变化,忽视了市域绿色空间对城乡人居环境质量的决定作用。构建良好的市域尺度绿色空间体系,能够实现市域层面的生态环境稳定,协调城市化发展与自然资源保护之间的矛盾,对城市可持续发展有着积极意义。以招远市域绿色空间为研究对象,借助形态学空间格局分析(MSPA)方法,利用其研究尺度兼容性强、景观要素生态内涵明确、所得成果便于量化评估等优势特性,首先对招远市域绿色空间中的重要景观要素核心区、桥接区进行识别,并提取具有生态拓补潜力的景观要素孤岛作为未来绿色空间优化潜力节点的空间落点;其次选用可能联通性(PC)、斑块重要度等指数量化景观要素对绿色空间的重要度并进行评价分级;然后将核心区和潜力节点作为生态源,通过不同景观要素对物种流通的阻力构建消费阻力面,以最小路径方法得出场地内的潜力生态廊道;再次,通过通量分析定性不同生态斑块在生态过程中的功能角色,并借助核密度分析对潜力生态网络的发展趋势进行测度;最终以发展趋势较弱区域中对整体生态网络联通具有较高贡献度,并在生态过程中扮演踏脚石的一二级潜力节点斑块作为未来生态发展中的重要关键点进行生态质量提升,得出招远市域绿色空间发展结构,并提出科学的空间优化指引和发展建议。本研究可以为高度破碎化地区的绿色空间构建提供一定的理论依据,对我国城市化发展中其他地区的市域绿色空间构建也具有一定的参考和示范意义。     

微生物生态系统代谢网络研究进展

微生物生态系统代谢网络是自然生态系统中微生物遗传分子发挥功能作用的主要形式。本文通过全面介绍微生物生态系统代谢网络的特点及其研究的重要意义,综述了基于共培养技术、免培养高通量技术和计算生物学模拟技术的微生物生态系统代谢网络研究进展和所取得的主要发现,以及近年来快速发展的微生物生态系统代谢网络研究技术和方法体系。在此基础上,提出目前微生物生态系统代谢网络研究中存在的主要问题和重点研究方向,并对其在环境污染治理和资源化利用方面的应用潜力进行了展望。     

通过miRNA基因表达谱的基因共表达网络构建对星形细胞瘤的基因靶标进行预测

星形细胞瘤为浸润性生长肿瘤,生长缓慢,多为隐形症状,难以早期发现。多数肿瘤切除后有复发可能,且复发后肿瘤可演变成间变性星形细胞瘤或多形性胶质母细胞瘤。因此寻找其生物标志物早期诊断,并研究新的治疗方法就十分重要。方法:通过选用GEO数据库的星形细胞瘤miRNA表达谱数据,进行差异分析以及靶基因预测,通过2者共表达网络的构建对筛选出的miRNA的研究价值进行探讨。结果:得出hsa-miR-29b-2-5p;hsa-miR-339-5p与hsa-miR-362-3p3个较为关键的miRNA及与3者关系密切的8个mRNA。结论:通过对8个mRNA在癌症中的作用的讨论,肯定了这3个关键miRNA作为潜在靶点的研究价值。     

Wntl-regu｜ated genetic networks in midbrain dopaminergic neuron development

Neurons synthesizing the neurotransmitter dopamine exert crucial functions in the mammalian brain. The biggest and most important population of dopamine-synthesizing neurons is located in the mammalian ventral midbrain （VM）, and controls and modulates the exe- cution of motor, cognitive, affective, motivational, and rewarding behaviours. Degeneration of these neurons leads to motor deficits that are characteristic of Parkinson＇s disease, while their dysfunction is involved in the pathogenesis of psychiatric disorders including schizophrenia and addiction. Because the aetiology and therapeutic prospects for these diseases include neurodevelopmental aspects, substantial scientific interest has been focused on deciphering the mechanistic pathways that control the generation and sur- vival of these neurons during embryonic development. Researches during the last decade revealed the pivotal role of the secreted Wntl ligand and its signaUing cascade in the generation of the dopamine-synthesizing neurons in the mammalian VM. Here, we summarize the initial and more recent findings that have unravelled several Wntl-controUed genetic networks required for the proliferation and commitment of VM progenitors to the dopaminergic cell fate during midgestational embryonic stages, and for the correct differentiation of these progenitors into postmitotic dopamine-synthesizing neurons at late midgestational embryonic and foetal stages.     

浅析网络文化对高校学生心理健康的影响

随着科学技术的快速发展,由于网络技术日新月异,地球村的概念逐渐的成为了现实,以网络为基础的网络文化也逐渐的形成,网络文化一方面促进着不同文化之间的交流,同时也给不同的文化带来了挑战,在我国高校教育方面,网络文化对高校学生的心理健康同样带来了很大的影响,本文首先分析了大学生心理健康与网络文化之间的关系,然后进一步分析了网络文化影响大学生心理健康的原因,为营造健康的网络环境,加强高校学生心理健康教育提供借鉴作用。     

初中生物网络探究学习模式建构与应用

举例介绍了基于Internet基础建构并应用初中生物网络探究教学模式的理论基础、构架、特点和效果。     

人工神经网络在发酵工业中的应用

人工神经网络技术具有很强的非线性映射能力,用于系统的非线性建模,具有无可比拟的优势,广泛应用于发酵过程中培养基的优化和系统建模与控制方面,本主要介绍了人工神经网络的基本原理与使用方法,以及BP神经网络在非线性函数逼近的优点,详细介绍了其在发酵培养基优化,连续搅拌反应器神经网络估计,分批发酵及补料分批发酵过程建模与控制优化中的应用实例。     

城市群生态安全保障关键技术研究与集成示范——以长三角城市群为例

根据国家科技部"典型脆弱生态修复与保护研究"重点专项(2016年)指南任务要求,本项目将重点开展"长三角城市群生态安全保障关键技术研究与集成示范"的研究。基于对"长三角城市群重大生态安全问题的DPSIR多元共轭机理"及"长三角城市群生态安全协同联动机制与保障路径"重大科学问题的辨识,强化"1、5、1"的整体研究思路和技术路线,即:构建1个基础理论框架、研发5大技术体系、创新1个协同联动决策支持系统和平台。项目成果将有助于长三角地区提高生态系统监管能力,促进区域健康发展,并为国家城市群可持续发展提供科学依据,具有极其重要的社会、经济和生态效益。     

基于WEB的关键蛋白质预测平台

关键蛋白质是指那些在蛋白质相互作用网络中承担重要作用、移除后会使蛋白质复合物功能丧失并导致生物无法存活的节点。随着蛋白质数据库的不断完善和高通量技术的发展,使得通过计算方法的关键蛋白预测得到广泛应用。针对目前软件多为桌面应用程序、用户难以迅速适应的情况,本文设计并实现了一个基于WEB的关键蛋白质预测平台EssentialProtein Finder（EP Finder）。该平台集成了DC、BC、CC、EC、LAC、SC和NC7种关键蛋白质预测算法,还提供包含SN、SP、PPV、NPV、ACC、F和折刀曲线图在内的7种评估方法。平台对蛋白质网络图、算法运行及评估结果提供了可视化展示。该平台具有良好的扩展性。