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基因技術論文

時間:2022-09-16 10:03:14

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基因技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

基因技術論文

第1篇

1磁性納米技術

用于傳遞藥物的磁性納米粒子直徑通常為5-20nm,這些晶體一般是鐵的,最常見的是磁鐵或磁赤鐵。有幾種方法合成這些晶體,最常用的是共沉淀Fe(III)和Fe(II)。磁性納米粒子與被傳遞的基因和藥物混合封裝以促進細胞吸收。用于磁性納米技術的有聚合物、病毒和非病毒,此外,還有形成這些復合物的輸水相互作用和靜電作用。由于要靶向體內,被處理的納米復合物通過靜脈注射、動脈注射或腹腔內注射,用一個外部磁場(通常用一個小的稀土磁體)附近的目標區域以創造一個局部磁場。隨著藥物在血液中流動,磁場對帶藥的磁性納米粒子產生作用,驅動它們分布到目標組織中。與其它傳遞方法相比,磁性納米粒子對藥物的傳遞有許多優勢,它顯示出了外部磁場的反應,相對安全,用途更廣。磁性納米粒子被批準應用于臨床作為磁共振成像的造影劑已有十多年了,因此,是一種能根據病人安全性來被更好理解的納米技術。此外,磁性納米粒子與現有藥物具有廣泛的兼容性,能被用于有效傳遞各種各樣的治療藥物。

2使用磁性納米粒子的體內基因靶向傳遞

磁性靶向傳遞技術是1978年被首次提出來的,這種方法類似于藥物傳遞,對治療基因的傳遞有著巨大的潛力,盡管該技術的應用必須適應核酸分子的大小和電荷數。有趣的是,磁性傳遞為解決當前基因治療中的有效傳遞問題提供了很大的可能性。例如,將磁性納米粒子與基因載體混合,治療基因通過外部磁場被選擇性地輸送到腫瘤部位,增加了治療基因的濃度,同時也減少了治療基因在身體其它部位的停留。

2.1局部給藥系統臨床試驗中腫瘤靶向給藥一直是在腫瘤內或腫瘤附近注射給藥,磁轉染在腫瘤局部給藥中有兩個可能的優勢:第一、它能增加注射部位細胞對藥物的吸收和滯留;Bhattarai等人通過直接在空腸和氣管內注射的方法向體內傳遞經過修飾的腺病毒載體表達結合了磁性納米粒子的LacZ基因,發現在磁性組中的肺部和空腸內β-半乳糖苷酶的活性明顯高于對照組。這表明在外部磁場下基因的滯留和表達都有所增強。雖然這種方法可能不適用于非侵入性腫瘤的治療,但也顯示了磁轉染有提高注射基因在腫瘤內的滯留效果的可能。在局部傳遞中磁轉染的另一個優勢就是對腫瘤的穿透性。目前的傳遞方法不能有效的將治療基因傳遞到腫瘤塊的所有區域,尤其是低氧中心,部分是由于許多腫瘤內部有復雜的脈管系統。另外,這被認為是一個進步,考慮到耐藥性的問題。已證明磁轉染粒子的局部傳遞能增加靶組織內的基因積累和基因對腫瘤內較小動脈的穿透力。Krotz等人采用靶向提睪肌的股動脈注射帶有熒光標記的寡聚脫氧核苷酸后發現磁性組的熒光強度增加,此外,在較小動脈內有很強的熒光。較小動脈內的熒光增強顯示磁靶向能增加基因和藥物的組織滲透性,說明了這種方法可能會增加經血液傳遞給腫瘤組織的基因和藥物的滲透力。

2.2全身給藥系統全身給藥系統是研發新的傳遞技術的最終目標,因為它能被廣泛的應用于各種臨床適應癥,也方便治療。此外,小鼠的人類腫瘤移植模型提供了一種在活體內測試靶向給藥以及在外部控制磁轉染的簡單方法。盡管人類移植腫瘤能提供寶貴的信息,便于深入了解全身給藥系統的效果,但是這些模型可能大大低估了在病人體內靶向給藥的復雜性。迄今,已被驗證的磁轉染作為活體內癌癥治療最有前途的應用是在人類腫瘤移植的小鼠模型中。用磁性納米粒子-脂質體復合物傳遞熒光素酶質粒,Namiki等人發現外部有磁鐵并經過納米粒子處理的動物組有很強的熒光素酶活性,傳遞相同劑量基因的其他的對照組卻沒有明顯的表達。這個結果在腫瘤組織勻漿中的二次試驗得到證實,那個實驗是用siRNA干擾磁性組中的EGF受體,而在非磁性組中沒用siRNA。與有外部磁鐵靶向的控制組相比,對照組中腫瘤塊EGF受體的siRNA傳遞減少了50%。還有一項研究也顯示了不同的納米復合物組分與療效之間的差異。相比于之前使用的磁性復合物,新配方在非目標器官中siRNA的積累量減少10倍,提出增加配方的選擇性可以提高對器官的靶向性。這可能是由于新配方的尺寸較小的緣故。總之,這些結果都是磁轉染具有明確療效強有力的證據,除了用傳遞報告基因來證實外。單核細胞由于其具有與腫瘤細胞天然的親和力,也被用來作為癌癥治療的基因載體。一種方法是先將單核細胞在體外轉染,再經過血液注射將治療基因傳遞到腫瘤組織。這種方法雖然避免了非內源性載體引起的組織毒性,但問題一直是沒有靶向足夠數目的腫瘤細胞。Muthana等人最新的研究檢查了傳遞磁性納米粒子基因的單核細胞在腫瘤組織中的生長能力。作者發現磁性組中16.9±4.2%的腫瘤細胞表達GFP,而在非磁性組中腫瘤細胞GFP的表達大量增加,增量超過4.9±3.5%。沒有數據顯示這是否會導致單核細胞在肝臟中的減少,這項研究也沒有顯示任何治療效果,它傳遞的是一個標志基因,它證明了磁性納米粒子能被用于改善細胞作為基因載體的功能。

3小結與展望

對磁靶向基因治療的研究是個較新的領域,在基因治療中有很大的應用前景,但是仍然面臨許多挑戰,最重要的是配方問題。如Namiki等顯示的配方的不同能導致基因表達和選擇性方面很的變化。對外部磁場導向的優化是另一個方面,目前的方法是采用現存的磁鐵,沒有對磁鐵的強度和擺放位置進行優化。通過優化這些重要參數,基因靶向治療的效果可能會大大增強。一旦這些問題被解決,納米復合物內在的多樣化性質將會有助于產生多功能的治療。納米復合物靶向成分的增加能將治療和診斷結合起來。利用癌細胞對葉酸有較高的吸收率,將葉酸作為靶向配體以增加對癌細胞的選擇性。此外,抗體Herceptin也能被用于更好的提高選擇性。優化納米復合物的配方可能會改善目前的治療情況。綜上所述,磁靶向能增加基因治療的效果,使很有前途但目前仍受制于需要高劑量的問題得以解決。

作者:黃琳琳張學鵬白勇袁萬博張金梅單位:華中科技大學同濟醫學院附屬荊州醫院

第2篇

了2003-2012年廣東省大學?科研機構和企業在國際頂級期刊Science和Nature上發表的論文

明細,并對論文的數量分布?機構?論文研究領域等進行了分析?剖析了廣東省在

基礎研究領域的優勢和特點,提出了4點提高廣東省基礎研究的水平和影響力的建議和對策

?

〔關鍵詞〕Science;Nature;頂

級刊物;;統計;廣東省;基礎研究;水平;影響力

DOI:10.3969/j

.issn.1008-0821.2014.01.016

〔中圖分類號〕G255.2 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號

〕1008-0821(2014)01-0069-05

Statistics on Papers Publish

ed by Guangdong Research

Institutions and Analysis of Influences and Levels of

Fundamental Research in Guangdong Province

Shi Ying

(Guangdong Institute of Science and Technology Information,Guangzhou 510033,C

hina)

〔Abstract〕”BZ〗In this paper,statistics were made about articles published in Sciencean

d Nature written by Guangdong authors,including the quantity,the fields and the

organizations of the these articles.Also the characteristics and superiorities o

f the fundamental research in Guangdong province have been analyzed and suggesti

ons were proposed at the end of this article to promote the level and influences

of fundamental researches in Guangdong province.

〔Key words〕Science;Nature;t

op journal;statistics;fundamental research;Guangdong province;level;influenceHK〗

1 Science和Nature在國

際學術界的地位及其影響力

在國際學術研究報道的前沿領域,有兩種雜志占據了無與倫比的尖峰地位,它們代表了科學

研究的最新成果和發展方向,在全球范圍內擁有極高的顯示度,這就是Science和Nature?

能夠在Science和Nature上,是每個科學工作者的夢想,也是衡量一個國家和地區

科研水平的無可置疑的金標準?

1.1 Science

美國科學促進會發行的Science是久負盛譽的自然科學綜合類學術期刊,具有新聞雜志和學

術期刊的雙重特點,每周發表約20篇文獻,以發表具有重要意義的原創性科研報告為主,兼

顧科技政策的重要新聞和全球科技突破性的研究論文和報告?

Science接受來自不同科學領域和各種渠道的稿件?在其來自世界各地的投稿中,生命科學

方面的研究論文約占60%,物質科學方面的論文約占40%?這些稿件由16位編輯處理,其中

5位是物質科學的編輯,11位為生命科學的編輯?在Science上競爭性非常強,它要

求論文揭示嶄新的概念,對自然或理論界提出重要的新見解和原創性研究?包括對某一已沉

寂的領域提出的創新見解,也可能是多個不同領域的交叉,或是報道某一活躍領域的重大進

展[1]?2012年該刊物的影響因子為31.201?

1.2 Nature

英國倫敦出版的Nature雜志是Science在全球范圍內的競爭性雜志,二者曾為率先發表人類

基因組譜圖而強烈爭執?Nature創辦于1869年,發表過達爾文?赫胥黎等科學大師的文章

[2]?其辦刊宗旨是:將科學發現的重要結果介紹給公眾,讓公眾盡早知道全世界自

然知識的每一分支中取得的所有進展?

Nature雜志發表科學和技術所有領域的論文,報道和評論科學世界中的重大發現和重要突破

,不但要求科研成果新穎且引人注意,還要求該項研究在該領域之外也具有廣泛的意義?從

收稿到正式受稿的平均時間間隔為13周,從收到稿件到發稿的時間間隔為7周?重要論文在

投稿后一個月內發表[3]?

Nature發表科學論文的準則:報道原始科學研究,其主要成果和結論不得在其它地方發表或

投過稿,具有突出的科學重要性;令有關的學科讀者感興趣;其論文在科學家和在一般大眾

中極具廣泛影響;論文有一個明確的?原始的結論;論文的寫作盡可能地簡單,盡量不用專

業術語?該雜志2012年的影響因子達36.28?

2 統計數據來源

本文以網絡版美國Dialog系統為檢索平臺[4],檢索了美國科學引文索引數據庫(

SCI)中,機構中含有廣東省?廣州市?深圳?珠海?汕頭?佛山?東莞?中山?茂名?湛

江?江門等地名,且發表于Science或Nature的2003-2012年間的文獻?通過甄別機

構,篩選出了廣東省不同機構于近十年來發表于上述兩份雜志的所有論文,并進行統計分析

?檢索時間為2013年7月22日?

3 廣東省發表的SCI和Nature論文數

量統計分析

廣東省和全國近十年來在Science和Nature雜志發表的論文數目詳見表1?

4.2 廣東省Science和Nature論文內容的領域分析

從論文內容的領域分布看,廣東省在Science和Nature發表的論文內容涵蓋了基因?病毒?

環境?生物?醫學?物理?化學?材料等領域的基礎性研究,見圖4?從發表數量上看,廣

東省在Science和Nature上領域集中于“基因研究”?“生物技術”?“地球環境

科學”等公眾廣泛關注的課題,如“人類基因組的變化圖譜”?“多功能干細胞研究”?“

中國的環境保護?能源政策”等,都是在公共媒體曝光度很高的熱門領域?

此外,與廣東人生活密切相關的科研課題,如“SARS病毒”和“流感病毒”的相關研究,也

是Science和Nature的主要關注內容?2003-2005年SARS在廣東流行期間,廣東省在Science

和Nature共發表涉及“SARS冠狀病毒”相關的論文3篇;2004年禽流感流行期間,廣東省發

表“H5N1流感病毒”相關論文2篇?2010-2011豬流感流行,廣東省發表了涉及“豬流感”的

基礎研究2篇;說明廣東省在地域性特定病毒的研究方面已經具有國際水平,其研究結果被

認為具有廣泛影響力?

新興產業做出規劃

基礎研究是科技創新的基礎和源泉,是地區科技實力的重要體現,也是全球科學界互相評議

?溝通和認可的窗口?基礎研究的選題要求科研工作者具有寬廣的視野和敏銳的學術洞察力

?從Science和Nature上發表的廣東論文可以看出,廣東省基礎研究的優勢是與地方資源密

切相關的研究課題,科研工作者應該充分利用廣東省特有的物種?礦物和地質資源,采用國

際先進的研究技術,在諸如“南海油氣資源?可燃冰的開發”?“廣東地區特有生物種類的

基因分析”以及“廣東省地方病的生理學和生物技術研究”等領域找準自己的研究方向?這

樣的科研項目不僅題材新穎,其研究成果也能造福廣東民眾?

“十二五”期間,廣東省制定了一系列科技發展戰略目標,擬大力發展的戰略性新興產

業包括:高端新型電子信息?LED?新能源汽車?生物?高端裝備制造?節能環保?新能源

?新材料[6]?要實現這些領域的科技攻關突破,必須有扎實深厚的基礎研究作為

支撐?科研機構和科技工作者應該結合省里的科技戰略部署進行選題,力爭在基礎研究領域

做出突破,夯實重點科技研究領域的根基,促進廣東省科學技術的可持續發展?

5.2 重視和獎勵高級別,增加廣東省研究實力的顯

示度

是科學研究的重要環節,高級別雜志的論文不僅能讓同行了解專業領域的最近成就

,還能展示研究機構的水平和人才實力?Nature曾率先報道了電子及中子的發現?維生素C

的分離?原子的分裂和鈾的裂變?近年又發表了人類基因組的第一個目錄?富勒烯的結構?

克隆羊“多利”等,這些項目背后的科研團隊也因此獲取的極高的知名度,并得到持續的資

金支持?

廣東省的科研人員應該增強宣傳意識,除積極向單一領域的專業學術期刊投稿外,還要力爭

在Science和Nature這樣的綜合性學術刊物宣傳自己的科研成果,在全球范圍提高廣東省科

研水平的展示度,擴大科研機構的影響力,用優質團隊?高級別的研究項目吸引海外更多的

優秀人才流向廣東?

在Science和Nature,是科學研究具有重大突破并得到全球科學界承認的標志?科

研管理部門應該大力鼓勵和扶持這類具有前瞻性和國際視野的研究項目,在資金?土地?設

備使用方面給予多方面資助,鼓勵廣東省科研工作者在高水平研究領域的產出?鑒于廣東省

近年來Science和Nature數目較少,科研管理部門應注重對這種高級別論文的獎勵?

5.3 加強交流與合作,積極參與更多的國際協作科研項目

一項杰出的科研成果,往往是多個研究機構共同參與,利用各自優勢協作完成的?Science

和Nature論文的發表單位通常少則三四個,多則涉及10余個研究機構?不同國家的科研人員

共同參與一項研究的情形更比比皆是?表3列出了2011年中國為第一作者的國際合著論文較

第3篇

注意綜合性生物科技人才的培養與使用

面向21世紀的生物科技發展的重要特點是學科間相互滲透與協調發展。事實上,這種滲透與發展趨勢在20世紀就已出現,現代生物學的每一個進步都離不開其他科學技術的發展。沒有化學就沒有現代酶學,沒有X射線衍射及計算機技術就不可能了解蛋白質的三維立體結構,也就沒有現代分子生物學。如果說過去的生物科技得益于引進物理學、化學和數學等學科的理論、方法和技術而得到長足的進步,那么,21世紀的生物科技研究就更離不開這些相關科學技術了。生物科技的這一發展趨勢,要求從事生物科技研究的人員應具備相當的數理化等基礎知識、寬厚的生物學知識以及相關的專業知識。然而,在我國現有的生物科技工作者中具備上述條件者為數不多,相當部分人已知識老化,專業狹窄,與目前生物科技的發展趨勢不相適應。這種狀況是制約我國生物科技發展的重要因素之一。從全球來看,生物科技的蓬勃發展正吸引著大量的優秀人才。近年來,在國外每年學習和從事生命科學研究的人數迅速增加。以美國為例,在近兩年統計的48萬博士學位獲得者中,生命科學占到51%。大量高素質的青年科學家流向生物科技領域,是美國生物科技得以迅速發展的重要動力,而在我國這種趨勢尚不明顯。為什么呢?一方面在于我國的人才培養機制尚未適應生物科技迅猛發展的全球化趨勢,人才培養計劃滯后于生物科技的發展;另一方面在于國內生物技術開發研究起步較晚,生物技術產業尚未形成有效的規模,導致相當部分的生物科技人才流向國外。因此,我國生物科技人才的質和量兩個方面都是不足的。對此,生物科技管理工作者應有清醒的認識。針對上述缺欠與不足,我們認為應采取三個措施:(1)打破學科間的界限,積極吸引物理學、化學、數學及其他專業技術人員直接參與生物科技的研究與開發,知識互補,相互協調,聯合攻關;(2)根據目前生物科技發展的現狀與趨勢,及時有效地對傳統生物科技人才培養模式進行改革,大力培養素質優良、基礎扎實、知識面廣的生物科技人才;(3)在國內大力發展生物科技產業,有效地吸引和使用優秀人才。

大力創造寬松的學術氛圍,強化與企業的聯合

從生物科技的發展來看,生物科技的每一個重大進步都來源于基礎研究領域中的突破。而在基礎研究領域,重大的發現和突破往往是難以預測的,很大程度上取決于科學家的觀念發展過程。因此,在生物科技項目的確立等方面應該尊重生物科技工作者的想法和建議,給他們以更大的自由空間以充分發揮他們的主觀創造性。過去,在相當長的時間里,在科技管理上,人們往往過于強調計劃和預測。這種作法禁錮了人們的思想,在某種程度上阻礙甚至扼殺了創新性的思維與工作。按照上述思路,在生物科技領域自主性研究應大力提倡。然而隨之帶來的問題是科研經費的不足。長期以來,能夠有充分的經費從事自己喜愛的工作一直是科學家夢寐以求的愿望。如何增加科技投入,為自主研究創造條件,是擺在科技管理者面前的一項新任務。目前科研基金的來源主要是國家自然科學基金和各省的自然科學基金。由于基金的申請要求有一定的工作基礎,加之申請者很多,競爭也很激烈,因此課題爭取難已經成為廣大科技人員最為頭疼的事。在國家經費有限的情況下,努力地從各個生產應用部門爭取科研經費是個好辦法。上海復旦大學生命科學院與上海新黃浦集團合作成立的上海生元基因開發有限公司(側重在人類基因的克隆和測序)和上海新黃浦復旦基因有限公司(側重功能基因的尋找和基因的功能開發)是一個例子。他們通過與企業的聯合,不但解決了國家科研經費不足的問題,又為經濟的發展、企業的騰飛注入了新的活力。現在,隨著知識經濟時代的到來,企業對知識的渴望將越來越強烈。管理部門應抓住這一良機,使全社會都意識到科技的發展將成為社會發展的強大推動力。促使企業設立各類研究基金,使科學研究與發展走上良性循環的道路。

與國際接軌,努力提高論文的質量和增加論文的數量

目前《科學引文索引》(SCI)、《科學技術會議索引》(ISTP)和《工程索引》(EI)檢索系統已被國際上公認為評估科研水平的重要評價工具。由于SCI主要涉及基礎研究,而生物科技大多屬于這個范疇。因此,目前生物科技的綜合水平一般可以采用SCI來評價。1996年美國科學情報研究所(ISI)編制了以期刊影響因子為主要指標的《期刊引用報告》(JCR),以此來評價學術期刊的論文被引用情況。所謂影響因子是指在一定時域內期刊論文的平均被引用次數。JCR編制的SCI論文平均影響因子見圖1。由圖1可見醫學和生物學領域的期刊平均影響因子最高,分別為1.959和1.755。從期刊的分布來看,生物學和醫學的SCI期刊數量在各自然科學期刊中也占有很大的比例,兩者之和占到所有期刊的49%,見圖2。這種統計充分說明了生物科技是當今科學技術中最為活躍的領域。然而,從1997年中國作者發表的11584篇SCI論文來看,其中生物學和醫學方面的論文數量僅占5.8%和10.55%。這表明,目前我國生物科技的研究還十分薄弱,研究所涉及的范圍及其研究水平與發達國家相比存在很大差距。造成這種差距的原因除了前述的我國生物科技人才培養不足和生物科技產業規模較小以外,我國現有的許多生物科技的研究還處于低水平的重復及跟蹤研究上,有創新的高水平研究論文很少。由于科學論文的數與量(特別是SCI論文的數與量)綜合反映了科學研究所涉及的范圍及水平高低。因此,我們一方面要注意培養造就一大批高素質的研究隊伍,另一方面還應該集中現有人才和財力,使有關生物科技的研究貼近當今國際研究的前沿,同時努力尋找和開拓新的生長點。由此努力提高研究論文的質量和數量,使我國生物科技的研究在國際上占有應有的地位。

面向國家經濟建設,強化專利保護意識

生物科學是一門應用性很強的科學,在農業、醫藥、化工、環保、能源等方面有著廣泛的應用前景。正因為如此,在加強生物科學基礎研究的同時,將國家有限的人力和財力用在能迅速加強國民經濟的有關生物科技的研究方面是完全必要的。目前,鼓勵廣大科研人員主動投身國民經濟主戰場已成為我國的基本國策。專利保護是實現投資補償和保證良性循環的有力武器,因此,許多國家都視專利為生物技術生存與發展的關鍵。以美國為代表的一些發達國家,在生物技術專利保護方面表現出了異乎尋常的超前意識,他們采取強占基本專利,先期收購專利等基本戰略,唯恐錯失良機。作者根據《中國專利年度索引》,按國際專利分類(IPC),對1990~1995年在我國申請并授權的涉及生物化學、微生物學、酶學、變異或遺傳工程的239項發明專利中的專利權人進行了統計,發現國內單位作為專利權人的僅有95項,約占這一領域發明專利的40%;而國外公司或個人作為專利權人的發明專利為144項,占這一領域發明專利的60%。在我國某些投資巨大的生物技術研究的產業化過程中,已經遇到因國外搶占專利而造成法律障礙與糾紛的事件。目前,我國即將加入世界貿易組織,入關以后,如不注重專利保護,此類事件將會大幅度上升。因此,研究專利工作如何介入生物技術的研究、開發和應用的工作模式與運行機制已是刻不容緩的重要課題。在專利注冊與保護方面,外國已有許多經驗。例如英國的約翰-英尼斯植物研究中心設有專業公司負責本所基因科研成果的專利申請。研究人員只要提供必要的材料,其他專利事務均由該公司辦理,該公司實際上是一個專利商業化機構,其最終目的是發現基因專利的商業前景并推銷專利,加速商品化的進程。借鑒于這些經驗,我們在大力倡導科技人員研究和開發生物科技產品的同時,應該建立公職發明顧問制度,在較大規模的研究機構內部中建立相應的專利機構,改變過去專利機構與科研院所、大專院校脫節的現象,使科研成果處于有效地專利保護之下。

明確研究目標,爭取在重大問題上有所突破

第4篇

>> 關于振興“建茶”的思考 關于振興吉安水運的思考 關于中國稀土定價權回歸的理性思考 關于加強事業單位財務管理的理性思考 關于事業單位分類改革重大問題的理性思考 關于理性裁員的思考 關于中國慈善事業的思考 關于國務院出臺行業振興規劃的思考 關于振興評劇藝術的幾點思考 振興戲劇的思考 關于農村初中體育田徑教學的思考 關于高校教科書“田徑運動”定義的思考 關于田徑類課程內容構建的思考 關于高中體育田徑教學的幾點思考 關于中國老年體協推動柔力球運動發展的歷史分析與理性思考 關于央視《中國漢字聽寫大會》節目的理性思考 關于低碳經濟的理性思考 關于企業人本管理的理性思考 關于股權激勵制度的理性思考 關于中學寫作教學的理性思考 常見問題解答 當前所在位置:l,2012-02-06.

[7]瑚揚.基因多態性與競技體育金牌戰略[C].2013年競技體育科學論文報告會主題報告,201 3.

[8]楊曉琳,胡楊.IGF-1基因CA微衛星多態位點作為舉重運動員選材用分子標記的可行性研究[C].2013年競技體育科學論文報告會專題報告,2013.

[9]毛穎穎,汗洪波,劉海平. iNOS基因SNPrs10459953/rs1060822多態性與個體低氧訓練效果的關聯性研究[C].2013年競技體育科學論文報告會專題報告,2013.[10]張克峰.運動技術量變理論[C].2013年競技體育科學論文報告會主題報告,2013.

Rational Thinking on the Revitalization of China's Track and Field

Sports

Zhang Kefeng

Abstract: The revitalization oftrack and field sports caters to the will ofthe masses, but the process ofthe promotion is fullof difficulties. The research methods ofliterature, logical analysis and mathematical statistics,etc. are used to analyze theideological problems facd with for the development plan of track and field in china in the mture. This research, as anideological foundation, is in order to promote the development of China's track and field sports, criticizes rightopportunism ideas:"Racial determinism"," CJenetic determinism"and" CJenius determinism",ect.

Key words: revitalization

第5篇

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1 材料選取與情境設置

1.1 材料選取關注生產生活實際

統計2009~2013年高考福建理綜卷生物選考題的材料背景和情景來源,整理成表1。

選修模塊關注生產生活實際,重視學生對現代生物科技的理解。2009年~2013年高考福建省理綜卷生物選考題聯系生產生活,與生物科技進展密切相關。背景材料來源廣泛,涉及農業生產、醫療健康、畜牧養殖等方面,充分體現選考題材料聯系實際的特點。選考題以轉基因抗病香蕉、重組人紅細胞生成素、產前基因診斷、癌癥基因治療、豬克隆技術為情境,在考查考生現代生物科技知識的同時,引導考生關注生物技術在實踐上的應用,提高其生物科學素養。

新課程高考背景材料不再單一地來源于中學教材上的內容,而是從大學教材、科技進展、科技論文等處獲取豐富的材料信息,呈現全新的試題背景。近五年來,高考福建省理綜卷生物選考題背景材料大都來自公開發表的生物科技論文。例如,2010年試題材料選自“紅細胞生成素(EPO)在中國倉鼠卵巢細胞(CHO)中穩定表達”;2012年試題材料選自“Let-7a表達質粒的構建及其對肺癌A549細胞k-Ras蛋白表達的抑制作用”;2013年試題材料選自“豬體細胞克隆胚胎體外發育過程中的凋亡規律”。以科技論文作為命題素材保證了試題的科學性、權威性和公平性,不僅體現高考能力立意,同時還提高了命題效率和命題質量。

1.2 情境設置圖文結合

如何使背景材料清晰表達且不失科學性,符合高考紙筆測試要求,是試題命制的一個關注點。2009年~2013年高考福建省生物選考題均以“文字+圖示”的方式呈現生物科技復雜的過程,所采用的圖示為技術路線圖或過程圖,充分反映出《現代生物科技專題》模塊工程技術的特色。選修模塊3所涉及的情境注重工程技術和操作流程,所需設備、材料較多,操作過程較為繁瑣,有時一項研究會涵蓋基因工程、細胞工程和胚胎工程等工程領域,若單純以文字的形式呈現背景材料無疑會增加考生閱讀負擔,影響考生正常應試思維,降低考試信度。若試題將大量的有效信息蘊含于圖示中,可以保證提供充分、清晰明了的試題信息。

2 知識分布與能力要求

2009~2013高考福建理綜卷生物選考題重視考查考生將所學現代生物科技知識應用于解決實際問題的能力。現將2009~2013年選考題知識分布與能力要求整理成表2。

2.1 強調主干知識的考查

統計2009年~2013年選考題分值比例發現,近五年來,選考題關注考生對生物學核心概念的掌握,并且基因工程知識占選考題總分的60%,細胞工程占24%,胚胎工程占12%。高考試題表現為側重考查基因工程,兼顧考查細胞工程、胚胎工程的命題特征。

選修模塊3包含五大專題:基因工程、細胞工程、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題、生態工程,近五年選考題只涉及到基因工程、細胞工程和胚胎工程。基因工程、細胞工程和胚胎工程是《現代生物科技專題》的基礎和重點,在現代生物科技中發揮著重要作用,是進一步開展現代生物科技研究的前提。其中,構建表達載體、PCR擴增技術等知識在基因工程的考查中占了較大比例。構建表達載體和PCR技術是基因工程的核心,應用也相當廣泛,以這兩者為重點進行考查,反映出選考題強調主干知識考查的特點。值得注意的是《現代生物科技專題》中所介紹的生物科技有些需要在必修模塊知識的基礎上展開。因此,選考題的知識考查有時會涉及必修模塊內容。例如,2011年選考題對電泳帶譜圖的分析涉及必修模塊2的電泳知識。

2.2 能力要求逐年提高

《普通高等學校招生全國統一考試大綱》對高考生物提出了四種能力的考查要求:理解能力、實驗與探究能力、獲取信息能力和綜合運用能力。總體上看,近五年選考題注重考查理解能力、獲取信息能力,能力要求較為簡單,能力考查層級不高。但從縱向來看,選考題能力要求逐年提高。

例如,2012年選考題第(3)小題:“肺癌細胞增殖受到抑制,可能是由于細胞中 (RASmRNA/RAS蛋白)含量減少引起的”。該小題重點考查理解能力和獲取信息能力,需要考生在理解基因工程應用的基礎上,“能從課外材料中提取有效的生物學信息,解決生物學問題”,獲取信息能力層級較高。

再如,2013年選考題第(2)小題:“從基因組數據庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根據這一序列設計合成 用于PCR擴增,PCR過程第一輪循環的模板是 。”該小題重點考查理解能力,試題背景材料和題中所涉及基因工程知識的廣度、深度較往年均有所提高,要求考生能深入理解基因工程的具體原理及過程。

根據裘伯川等對理解能力在理科綜合能力中所處關系的研究發現,理解能力是構建理科綜合能力的核心,同時也是解決問題的基礎和關鍵因素。分析近五年高考福建生物卷選考試題,不難發現每一道試題都涉及理解能力的應用。獲取信息能力是學生自主學習和可持續發展的基礎,對培養學生的信息素養、獲得終身學習能力具有重要意義。選考題材料來源新穎多樣、信息呈現簡潔直觀有助于獲取信息能力的考查,試題重視考查考生在新情境下,利用已有生物學知識發現、鑒別并運用獲得的信息解決實際問題的能力。

3 問題設計與難度控制

3.1 問題設計嚴謹、靈活

問題設計是高考命題的關鍵一環,基于能力立意的問題設計應有助于考生啟發思維,促進問題的解決。現從問題結構、問題表述和問題內容三方面,總結近五年高考福建生物卷選考題問題設計的特點:

① 選考題圍繞考查的知識內容,以填空題的形式將試題情境引伸出5個具體的小問題,每個問題分值均為2分。

② 選考題在保證客觀嚴謹的前提下,善于運用文字提示表述問題,體現問題設計的靈活性。例如,2011年選考題第(3)題:“據此判斷胎兒為 (正常/患者/攜帶者)”;2012年選考題第(2)題:“MstⅡ是一種 酶”。這類問題表述限定了作答方向,問題指向明確。③ 問題內容與背景材料、知識考查密切相關。選考題或圍繞新情境下的問題核心,延伸出多個知識點設計問題,考查考生對知識的理解能力;或通過隱藏生物技術流程中的部分操作步驟設計問題,考查考生獲取信息能力。

3.2 難度控制相對合理

第6篇

關鍵詞: 基因芯片; 流行學習; 高維數據; 支持向量機; LLE

中圖分類號:TP3-05 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2013)11-06-03

0 引言

流行學習是近來發展起來的維數約減算法,在圖像處理和指紋識別方面有很好應用。它要求基于非線性的數據結構,這與生物系統的非線性特點相適應。基于流行學習的非線性降維包含兩類:①全局方法,包括等距映射算法(ISOMAP)與最大方差展開(MVU)[1-3];②局部方法,包括局部線性嵌入算法(LLE)、拉普拉斯特征映射算法(LE)和局部切空間排列(LTSA)[1,4]。

基因芯片是嶄新的生物學技術,與傳統的基因檢測技術比較,基因芯片最大特點是能同時定量和定性檢測成千上萬個基因信息。但對于不斷增多的實驗數據,若不能及時有效地處理,就會導致“數據資源”變為“數據災難”。基因芯片數據特點是基因數多而樣本數少,即存在維數高、樣本少的“維數災難”問題。所以解決的方法就是通過維數約減。本文主要應用等距映射算法、局部線性嵌入算法和局部切空間排列算法來處理高維基因芯片數據。

我們對基因芯片數據的分析主要通過三個步驟:數據預處理;數據降維;支持向量機分類。我們的主要工作是比較三種基于流行學習的非線性降維在基因表達數據分析中的分類效果。

1 流行學習算法

1.1 局部線性嵌入(LLE)

LLE算法總體由三部分組成,即先找出K個近鄰點,再計算出局部重建權值矩陣,最后由局部重建權值矩陣與其近鄰點計算出該樣本點輸出值。具體過程如下。

步驟1 計算出每個樣本的K個近鄰點。所謂近鄰點就是相對所求樣本點距離最近的K各樣本點,其中,K是一個自己輸入的數值。常用的距離主要有歐式距離,但在高維空間數據非線性分布中,歐式距離效果往往沒那么顯著,這時,可以采用Dijstra距離。這是一種測地距離,它能夠保持樣本點之間曲面特性,在其他非線性降維算法中也有著廣泛的應用。

步驟2 計算局部重建權值矩陣,定義重構誤差函數:

M是一個n*n的對稱矩陣,M=(I-E)T(I-E)[4-5]。

最優解Y*是由矩陣M最小第d+1個至最小第2個特征值所對應的特征向量組成,因為最小的特征值為零。LLE算法問題歸結為稀疏矩陣特征向量求解,計算量相對較小,不過算法不能提供從高維空間到低維空間的投影映射[4-5]。

1.2 等距離映射算法(ISOMAP)

等距離映射算法的重要之處在于兩點間距離的測定,測地距離近似計算有兩種,一種是樣本點xi和它的領域點間的測地距離使用它們之間的歐式距離來替代;另一種是,樣本點xi與它領域外的點用它們之間最短路徑來替代[3,6]。其計算步驟如下。

步驟1 建立領域關系圖G(V,E),根據每個xi(i=1,2,…,n)計算k個近鄰記作Nj,根據點xi為頂點,歐氏距離d(xi,xj)為邊,建立了鄰域關系圖G(V,E)。

其中,確定近鄰點常用如下兩種方法:一是利用ε-近鄰方法,考慮點對xi,xj是其近鄰點,若;二是利用k-近鄰方法,要事先給定k,然后確定其近鄰點。

步驟2 計算出測地距離矩陣D(dij)n*m,在鄰域關系圖G(V,E)尋找最短路徑,即

步驟3 在距離矩陣D(dij)n*m運行在古典MDS上,尋找其低維構造點Y={y1,y2,…,yn}[5]。

ISOMAP算法用殘差E來衡量降維誤差,即E=1-R2(DG,DY),這里DG為距離矩陣,DY是d維空間中歐氏距離矩陣,R2是線性相關系數。一般,降維維數d越高,E就越小。通過E曲線出現拐點或者E已經小到一定閾值就可以來確定降維的維數d[7]。

1.3 局部切空間排列(LTSA)

局部切空間排列是浙江大學張振躍等人在2004年提出的非線性降維方法[8],LTSA基本思想是采用樣本點所在領域的切空間以表示點的領域,并對每一個點建立了領域切空間,而后將這些局部切空間排列起來建立流形的全局坐標。LTSA首先也需要選擇各樣本點的近鄰點[9]。具體計算步驟如下。

步驟1 選取領域

計算每個樣本點的領域。記Xp=[xp1,…,xpk]是樣本點Xp包含自身在內的最近k個近鄰點。

步驟2 局部線性投影

對Xp進行中心化處理,得到,再對進行奇異值分解,即,獲得右奇異向量組成的矩陣Vp。

步驟3 局部坐標系統的排列

構造排列矩陣,這里,Wp=I-[lk/,Vp][lk/,Vp]T。計算的最小d+1個特征值所對應的特征向量u2,…,ud+1,T=[u2,…,ud+1]T即為計算的嵌入結果[8,10]。

2 支持向量機(SVM)

支持向量機分類實際上是通過非線性變換將輸入空間變換到一個高維空間,然后在這個新空間中求取最優線性分類面,這種非線性變換是通過定義適當的內積函數來實現[11-12]。

為了解決兩類不平衡問題,這里需要引入懲罰因子C,當yi=+1類時,0?αi?C+;當yi=-1時,0?αi?C-。

內積函數K=(xi,x)也稱核函數,目前常用的核函數主要有三種:

⑴ 多項式形式的內積函數,即:

K(x,xi)=[(x·xi)+1]q

這里得到的支持向量機是一個q階多項式分離器。

⑵ 徑向基內積函數

徑向基內積函數是普遍使用的核函數,因為它對應的特征空間是無窮維的,有限的數據樣本在該特征空間中肯定是線性可分。

⑶ S形函數內積

K(x,xi)=tanh(v(x·xi)+c)

這里,支持向量機實現的是一個兩層的多層感知器神經網絡[11-12]。

3 實驗方法

在基因變量里,存在噪聲基因,這些基因對分類意義不大,因此,在進行降維前,需對數據進行預處理,即基因篩選。本文預處理方法采用t值統計方法[13-16]。

其中,與是一類中,同一個基因的平均值,n1與n2是每類的樣本數量,s1與s2是類的方差。計算出每個基因的t值,在按照t值大小排序,一般認為,基因排序靠前的對應在一類有較高表達值,而排在后面的對應另一類有較高表達值。我們取出t值較大的與t值較小的基因作數據分析。

本文使用的支持向量機以徑向基BRF作為核函數,為了選取一個較好的σ以及懲罰因子參數C,選用5-倍交叉驗證方法,得到交叉驗證準確率來確定。處理過程如下。

(a) 計算t值統計量,選出前100個t值最大基因和后100個t值最小基因。

(b) 對預處理之后數據,基于流行學習的數據降維分析。

(c) 經降維之后的訓練集采用5-倍交叉驗證方法,計算出最優的σ與C,構造分類器模型。

(d) 用分類器模型對測試集進行測試,計算識別率。

4 實驗結果與分析

本文選用的基因數據來源于Leukemia的組織樣本,共有7129個基因。其中,訓練集包含38個樣本(27個ALL,11個AML),測試集包含34個樣本(20個ALL,14個AML)[13]。數據集可以從網站http://datam.i2r.a-star.edu.sg/datasets/krbd/獲得[17]。

通過處理,得到不同特征基因數三種方法識別率比較,如圖1所示。

圖1表明非線性降維LLE最優識別率比其他兩種方法高,在維數2與3時得到最優識別率為97.0588%,34個測試樣本有33個被正確識別。等距離映射ISOMAP效果最差,而且各維識別率都較低,在基因表達數據應用并不適合。經過流行學習算法處理與未處理的最優識別率比較如表1所示。

從表1可以看出,經過LLE的降維后,34個測試樣本有33個被正確識別,識別率達到97.0588%,也遠高于未經任何降維處理的識別率。

從圖2可以看出錯誤劃分的樣本便是劃橫線的那個。

5 結束語

本文根據基因芯片數據的特點,把新的基于流行學習的非線性降維算法應用于該數據。通過預處理可以去掉與分類無關的噪聲基因,而非線性降維則可以提取特征基因,消除對分類不良影響的冗余特征。通過比較三種算法可知,局部線性嵌入(LLE)的識別率優于其他兩種,也高于未經降維處理的數據。面對海量數據的工業應用,LLE可以提高基因芯片數據分析的準確性。

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第7篇

“基因測序本身只是個技術,這個技術希望達到的目的是對人類自身和我們身邊的世界在基因水平上的認識。”王俊說,“不管是誰最終引領,生命科學這個浪潮都會往前走,我更希望我們能夠在其中起到引領作用。”

被導師“激將”成為華大“元老”,用速度和韌勁占據基因研究領域前沿

1990年,“國際人類基因組計劃”正式啟動,由美、英、日、德、法及中國6國科學家共同承擔人類基因組測序工作,計劃花30億美元,用十多年時間測出人類的所有基因,像醫學里畫解剖圖一樣,畫出人類的基因地圖,以有助于我們認識疾病、長壽、衰老等生命現象的機制,為疾病治療提供科學依據。

1999年7月,北京華大基因研究中心正式成立,承接了人類基因組計劃1%測序項目。當時年僅23歲,還是北京大學生物學研究生的王俊,承擔起所有數據的分析處理任務。此后13年,這位最年輕的“元老”成為華大所有重大科研項目的主要參與者和核心完成者。

當時,他的導師李松崗教授受中心創建者楊煥明院士的委托遴選進入這一項目工作的人才,他選中了王俊。然而王俊最初對去遺傳所人類基因組中心并沒有表示出特別的興趣。了解其性格的李松崗教授用一句“你去了人家還不一定要你!”成功激將,于是王俊加入了這項讓中國在世界遺傳學領域占據一席之地的人類基因組計劃。在這一項目中,既有生物背景又有計算機和數學能力的王俊迅速找到了自己的位置,成了生物信息平臺的主力。

到2001年,華大所承擔的人類基因組任務已進入尾聲,目光移向了水稻。水稻是最重要的糧食作物之一,它的基因組是禾本科糧食作物中最小的,易于進行遺傳操作,對這個作物的測序,既有經濟意義,又有科學價值。

為了趕在競爭對手前拿出結果,仍在讀研究生的王俊帶著他的團隊展現了驚人的速度――用74天的時間完成了水稻的測序,經過信息分析團隊的核驗,最終,比對手提前了約一個月,華大發表了自己的結果,震驚了國際學界。

在對這個團隊的報道中,國際知名的《科學》雜志提到了實驗室中那些“年輕而不知疲倦”的面孔,那些寫著“速度、速度、速度”的橫幅,以及計算機室一角的一把鋤頭,意思是“數據挖掘”。

在水稻基因測序項目中,王俊第一次顯露了他在基因研究領域的潛質――根據當時的測序方法,整條的基因被隨機地切成數百個堿基的片段,只要片段的數目足夠多,切得足夠隨機,就可以借助片段頭尾的相互覆蓋把它們拼接起來――當然,這只是理想的情況,實際情況是,大量的重復序列會導致錯拼。而王俊所負責的生物信息部門,就是主要負責這些片段的拼接和分析。為了解決這些重復序列,他率領這個團隊想了很多辦法,使得拼接接近了理想狀態。

2007年,王俊領導的團隊完成了第一個中國人基因圖譜,首次完整地解讀了中國人的基因。按照王俊的解釋,基于這個基礎就可以展開可防、可治、可干預的各類基因檢測。

如今,年僅36歲、已擔任華大執行院長的王俊成為了當今世界最大的基因測序機構的掌門。在他的手下,匯聚了一個4000人的團隊。這個團隊至今已在《自然》《科學》《細胞》等世界頂尖的科學雜志上發表了近百篇高水平論文,其中王俊個人就發表了60余篇,成為世界基因研究領域的代表人物之一。

“重新去構建人類對健康的認識、對農業的認識、對環境的認識――這就是我們想做的事。”

依靠國家開發銀行的一筆10年15億美元的貸款,2010年1月華大訂購了每臺單價數十萬美元的128臺高通量測序儀HiSeq2000。到今天,華大已經擁有137臺高通量測序儀,測序能力是全球總測序能力的一半以上。而這種“神機”的速度,一位工作人員介紹:“測一個人的基因組,人類基因組計劃用了13年,用升級后的新測序儀只需27小時。”

對購買這些測序儀的理由,王俊解釋:“我們只是順勢而為,并沒有刻意要成為全球最大或什么的。想做的事情,倒推過來需要這樣一種測序能力和分析能力,最終規模就變成了今天的樣子。”

基因是什么?在作為這一領域領軍人物的王俊看來,基因是最“根本”的東西。從“根本”兩字出發,現在他領導的華大在科研上作出兩大戰略選擇:基于人類健康的人類基因研究,和基于解決人類吃飯問題的農作物基因研究。

為此,從組學到產業,從生物信息到應用貫穿,王俊在華大建立起9個中心,包括植物育種中心、動物育種中心、生育健康中心、腫瘤中心等。他在華大的產業愿景中這樣描述其目標:“出生缺陷降低50%,人類壽命延長5歲,農業產量提高10%。”

王俊認為基因研究其實只有三件事:讀、弄懂以及應用。“如果說袁隆平研發出雜交水稻是在魚塘里釣到了魚,如果將很多現代化技術比作是拉網捕魚,我們是在把水放干,讓大家看到所有的魚。”而將來要發展一個什么樣的作物和牲畜,都可以通過基因的解讀,輔助它的育種。以前10年、20年育出的東西,現在2、3年就能實現,全覆蓋,精準打擊。

“我們就想在最根本的東西上做一些改變,重新去構建人類對健康的認識、對農業的認識、對環境的認識――這就是我們想做的事。” 王俊說。

30歲以前的日子就像短跑一樣。30歲以后,他忽然明白了無論事業還是人生都是一場馬拉松,要走好一點,走長一點

當人們試圖挖掘王俊的“天才基因”時,他會告訴你他出生在一個普通的家庭,小時候和別的孩子一樣,并沒有對生物學表現出很特別的興趣,也沒有立志要當一個科學家,甚至在16歲考上北大生物系之后,覺得生物學也挺沒意思,所以才去攻讀數學和計算機兩個專業。本科畢業的時候他在研究人工智能方向。但是在他研究中卻遇到了很大的瓶頸,王俊認為自己之所以會遇到那個大瓶頸的原因多是由于人類對自身大腦結構的認識還是不夠的,而那時人類的基因研究正好是一個切入點,在那個點上人類可以從基因的水平上,在一個最基本的單元單位上先來認識生命,能夠搞清楚基因是如何運作的,由此他走上了基因研究之路。

少年得志,青年有為。一路走來,王俊似乎一直在試圖證明自己的能力。他說,30歲以前的自己像一個滾筒里的老鼠,越滾越快,越快越滾,無論是上學、當教授、發表高水平論文、獲得各種榮譽的時間都比較早,日子就像短跑一樣。30歲以后,他忽然明白了無論事業還是人生都是一場馬拉松,要走好一點,走長一點:“千年之后,人們不會因為你的財富而記住你,也不會因為你發表了多少篇論文記住你,一定是因為你對這個社會做了些有益的事才記住你。”

如果問王俊更喜歡當科學家還是企業家,他會告訴你,不要給他貼上科學家或企業家的標簽。在他自嘲“笨”或“土鱉”時,自信仍溢于言表,有時甚至有點自負,容不得半點質疑。當有人質疑華大是否世界一流的基因研究機構時,他會被激怒,并反問:“我們在那么多世界一流的科學雜志上發表的論文還不能說明嗎?要相信中國也能做一流!”“優秀不是我們自己說的,是人家認可的!”

王俊常說自己脾氣不好,尤其是專注于某一件事的時候,更容不得有人打擾。他笑言因為自己腦袋笨,所以一個時間只能做一件事。他同樣也有親和的一面,在華大,很多人直呼其名,也有人叫他王老師、俊哥,喜愛運動的他常和員工們打籃球、登山。

柳傳志曾評論喬布斯說“管理者應該是串起珍珠的線,但喬布斯本身就是一顆大珍珠”。王俊對自己的要求似乎不僅僅是做一顆大珍珠,他還要做串起珍珠的線。他要求華大的干部要過六關:官、產、學、研、資、媒。官指政府,要對國家的政策法規以及政府關系了然于胸;產是產業,了解產業并有一定的前瞻性;學是教學,能擔當師長的角色;研是科研,有科研的能力;資是資本,包括資金和資源;媒是媒體,學會并善用媒體。顯然這是一個很高的要求,王俊自己也在努力踐行。

第8篇

【論文摘要】:21世紀是生物科技迅猛發展的時代,生物技術為農業、漁業、林業以及食品工業的可持續發展提供了強有力的手段。近幾年來,轉基因植物推出的品種之多、推廣面積之大、發展速度之快,遠超出人們的預測。在研究與開發轉基因產品的同時,理智、客觀、安全地運用轉基因技術,加強其安全性防范的長期應用研究。

植物轉基因技術將為農業生產帶來一場新的革命,它將為農作物的持續增產和解決全球人炸所造成的糧食危機做出巨大貢獻。但也有人對這一技術持懷疑態度,認為目前人類還不能對它的潛在危險性做出正確的評價。因此,在大規模應用前有必要對轉基因植物的安全性進行更深入的研究和分析。

1 植物轉基因技術的研究意義

轉基因植物是指利用重組DNA技術將克隆的優良目的基因導入植物細胞或組織,并在其中進行表達,從而使植物獲得新的性狀。這一技術克服了植物有性雜交的限制,基因交流的范圍無限擴大,可將從細菌、病毒、動物、人類、遠緣植物甚至人工合成的基因導入植物。轉基因作物可提高農作物產量,減少除草劑、殺蟲劑等農藥的使用量,并節省大量勞動力,因而給人類帶來了巨大的經濟和社會效益。根據農業生物技術應用國際服務組織(ISAAA)的年度報告,2006年,全球轉基因作物的種植面積猛增了1200萬公頃,首次突破了1億公頃大關。轉基因植物產生至今僅20年時間,但其研究和應用得到了非常迅猛的發展。

2 對轉基因植物安全性評價的必要性

從理論上說,轉基因技術和常規雜交育種都是通過優良基因重組獲得新品種的,但常規育種的安全性并未受到人們的質疑。其主要理由是常規育種是模擬自然現象進行的,基因重組和交流的范圍很有限,僅限于種內或近緣種間。并且,在長期的育種實踐中并未發現什么災難性的結果。而轉基因技術則不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因轉入植物。因為這種事件在自然界是不可能發生的,所以人們無法預測將基因轉入一個新的遺傳背景中會產生什么樣的作用,故而對其后果存在著疑慮。而消除這一疑慮的有效途徑就是進行轉基因植物的安全性評價。也就是說要經過合理的試驗設計和嚴密科學的試驗程序,積累足夠的數據。人們根據這些數據可以判斷轉基因植物的田間釋放或大規模商品化生產是否安全。對試驗證明安全的轉基因植物可以正式用于農業生產,而對存在安全隱患的則要加以限制,避免危及人類生存以及破壞生態環境。只有這樣,我們才能揚長避短,充分發揮轉基因技術在農業生產上的巨大應用潛力。

3 轉基因植物安全性評價的主要內容

目前,國際市場上的轉基因食品按照要求必須進行了嚴格審查,證明它們對人類健康無副作用。檢驗不僅在生產國進行,而且聯合國糧農組織和世界衛生組織聯合委員會負責監管。對轉基因植物的安全性評價主要集中在兩個方面,一個是環境安全性,另一個是食品安全性。

3.1轉基因植物的環境安全性

環境安全性評價要回答的核心問題是轉基因植物釋放到田間去是否會將基因轉移到野生植物中,或是否會破壞自然生態環境,打破原有生物種群的動態平衡。

⑴對野生生物的影響:轉基因植物種植推廣后,釋放到自然環境中的機會多。因其具有野生植物缺少的多種抗性,將會迅速成為新的優勢種群,從而影響生態平衡。雖然利用"終止因子技術",以及"化學催化"技術可以限制轉基因植物的擴散,但因此項技術對農業的持續發展等諸多方面影響而受到多方面的關注。

⑵對自然生物類群的影響:出現高抗藥性有害生物。"病毒重組"或"異源包裝"是否會產生新的農作物病原物,自然界存在著植物病毒的重組現象,包括DNA 病毒和RNA 病毒。轉外殼蛋白(CP)基因的抗病毒植物,當有其它病毒侵染時,入侵病毒的核酸有可能被轉基因植物表達的外殼蛋白質包裝,從而改變病毒的寄主范圍,使病毒病防治更加困難。擔心作物中轉入抗蟲或抗病基因后,會加大對某一種害蟲或病原體的選擇壓,使害蟲或病原體加速突變產生抗性,給防治增加麻煩。

3.2轉基因植物的食品安全性

食品安全性也是轉基因植物安全性評價的一個重要方面。如果轉基因植物生產的產品與傳統產品具有實質等同性,則可以認為是安全的。若轉基因植物生產的產品與傳統產品不存在實質等同性,則應進行嚴格的安全性評價。在進行實質等同性評價時,一般需要考慮以下一些主要方面。

⑴有毒物質:必須確保轉入外源基因或基因產物對人畜無毒。如轉Bt殺蟲基因玉米除含有Bt殺蟲蛋白外,與傳統玉米在營養物質含量等方面具有實質等同性。要評價它作為飼料或食品的安全性,則應集中研究Bt蛋白對人畜的安全性。

⑵過敏源:在自然條件下存在著許多過敏源。在基因工程中如果將控制過敏源形成的基因轉入新的植物中,則會對過敏人群造成不利的影響。所以,轉入過敏源基因的植物不能批準商品化。另外還要考慮營養物質和抗營養因子的含量等。

4 總結

植物基因工程食品在解決全球饑餓問題和保障農業的可持續發展方面發揮著舉足輕重的作用,并可通過轉基因能源植物為緩解世界能源危機作出巨大貢獻,盡管與之相伴的轉基因植物安全性問題與公眾態度、貿易中的技術壁壘及倫理、宗教等復雜因素交織為一個科技含量很高的政治、經濟問題,成為了國際、國內普遍關注的焦點和熱點,但轉基因植物輝煌的發展前景是不容置疑的。在研究與開發轉基因產品的同時,理智、客觀、安全地運用轉基因技術,加強其安全性防范的長期應用研究。建立起一整套完善的、既符合國際標準又與我國國情相適應的檢測體系,確保轉基因產品進出口的安全性,讓植物轉基因生物技術成為21 世紀解決健康、環境、資源等重大社會與經濟問題的有效手段。

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[1] 陳君石主譯,轉基因食品:基礎知認及安全性,人民衛生出版社,2003.8

[2] 閆新甫,轉基因植物(生命科學專論),科學出版社,2006.3

[3] 吳愛忠,基因轉移,上海教育出版社,2004.9

第9篇

有人將骨質疏松癥比喻成“寂靜殺手”,因為在發生骨折前可以沒有疼痛或其他癥狀,然而它已經悄聲無息地在人體內逐漸發展,直到發生了脊柱、髓部和腕部的骨折才被察覺。這位“靜魔”卻對我們的身體有著巨大的殺傷力,作為一種全身性的疾病,它會導致骨量減少、骨組織微細結構遭到破壞,導致骨頭“變脆”,容易發生骨折。

 

然而“魔高一尺,道高一丈”,骨質疏松癥悄然來襲固然可怕,但因我們身邊有許多可愛可敬的醫生,在他們的幫助下病魔也難再猖狂。在上海交通大學附屬第六人民醫院(以下簡稱“六院”)骨質疏松與骨病專科就有這樣一個團隊,它僅擁有6位醫生和4位技師,卻每年承擔著7萬余人次的門診量,同時在科主任章振林教授的帶領下,孜孜不倦進行科研,以骨質疏松和單基因骨病遺傳機制為主要研究方向,近年獲得8項國家自然科學基金資助,累計發表SCI論文60余篇。2012年是豐收的一年,發表SCI論文16篇,其中單篇影響因子最高為10.6,并獲得上海市科技進步一等獎。

 

勤奮刻苦醫技精

骨質疏松與骨病專科是誕生于內分泌科和骨科之后的一個“子科”,嚴格來說屬于內分泌代謝病學(三級學科)的分支,屬于代謝性骨病范疇,又與骨科不無關聯,可以看做是骨病的“內科”,屬于四級學科。因為無論是骨的代謝性疾病還是骨外傷,都屬骨病,骨質疏松與骨病專科和傳統骨科的最大區別是前者更多采用藥物等內科治療手段,而后者多采用手術等外科治療方法。1993年,時任六院副院長的內分泌專家黃琪仁教授、時任院長的骨科專家林發雄教授和核醫學專家馬寄曉教授等幾位專家高瞻遠矚,意識到了骨質疏松防治的重要性,開創國內骨質疏松癥專科治療之先河,在六院創建了獨立科室——骨質疏松防治中心。

 

20年來,在與病魔不斷做斗爭的同時,經過兩代人的不懈奮斗,骨質疏松防治中心取得了長足進步,在骨質疏松和其他代謝性骨病診治方面積累了豐富的經驗,同時為滿足大量骨骼發育方面的疾病患者的就診,2005年將該科室更名為骨質疏松和骨病專科,成為真正意義上的“骨內科”。六院幾代領導特別重視和關心該學科,雖然是四級學科,但是科室獨立建制,享受其他三級學科一樣的地位,大大促進了該學科的發展。

 

科室是國內最早引進雙能X線骨密度檢測儀單位之一,目前擁有三臺儀器,開展骨密度標準化檢測,每月檢測1 300例,建立了近20萬人骨密度數據庫,并建立了上海市健康人群骨密度參考值,以及骨轉換指標參考范圍,為臨床骨質疏松診斷、鑒別診斷和隨訪提供了“金標準”。同時,科室建立了骨質疏松規范化診治和隨訪流程,與社區衛生服務中心開展雙向轉診等,這些措施不但節省了患者的醫療費用,而且保證了長期治療率,贏得業內同行和患者的廣泛贊譽。

 

該科除處理常見疾病骨質疏松外,對于少見或罕見代謝性骨病的診治,居國內領先。由于開展分子診斷檢測,顯著提高了疑難骨病的確診率,在國內首報了基因突變導致的多種骨病。例如,報道了由RANK基因突變導致的早發性畸形性骨炎,為國際上第2個家系病例;VCP基因突變導致的罕見畸形性骨病伴肌病綜合征家系;CLCN7基因導致的常染色體顯性骨硬化癥2型等。

 

臨床與科研密切結合

依賴大量的臨床資源,該科以復雜疾病骨質疏松遺傳機制和單基因遺傳骨病的分子機制為研究方向,開展大量科研工作。

建立了迄今國內外最大樣本量漢族人群峰值骨密度和骨質疏松遺傳家系資源庫,報道了重要候選基因遺傳變異與男、女性低峰值骨密度、骨質疏松以及骨質疏松性骨折的相關性,分析了國人骨質疏松遺傳背景及其特征,對臨床早期發現低峰值骨量、骨質疏松以及骨質疏松性骨折易感人群提供了有效的分子遺傳學檢測手段,為建立高危人群早期預測因子和及早開展干預提供了重要依據。

 

同時,率先在國內開展骨質疏松藥物療效差異與候選基因遺傳變異的研究,研究目標是根據不同基因型為臨床選擇骨質疏松藥物、實施個體化用藥措施提供必要依據。

此外,建立了近600家包括成骨不全、低磷性佝僂病/骨軟化癥、骨硬化癥、畸形性骨炎、先天性脊柱干骺發育不良、顱鎖骨發育不全、骨纖維結構發育不全和晚發性脊柱骨骺發育不良伴進行性骨關節病等30多種單基因骨病家系庫,開展了致病基因克隆與突變篩查,建立了單基因骨病家系庫及診治標準和流程,構建了成骨不全和骨硬化癥的致病基因突變譜,大大提高了對疑難骨病的確診率,而且實施了遺傳咨詢、產前診斷等,通過阻止出生缺陷,以切實降低這些遺傳性骨病的發病。

 

這其中最引人矚目的是在國際上首次提出原發性厚皮性骨膜病的病因學基礎,并發現了對癥的治療方法。原發性厚皮性骨膜病是一種罕見的遺傳病,通常以常染色體隱性遺傳,青春期發病,以皮膚增厚、面容丑陋、杵狀指、骨膜顯著硬化為特征。2008年,英國學者證實了前列腺素E2(PGE2)水平增高是發病原因,且發現了降解PGE2的酶HPGD基因突變導致此病,并一直認為該基因突變是唯一病因。

 

第10篇

為加強畢業后醫學教育工作的領導,進一步促進畢業后醫學教育科學化、規范化,提高畢業后醫學教育質量,逐步建立專科醫師培訓制度,衛生部于2005年12月31日成立畢業后醫學教育委員會。

衛生部畢業后醫學教育委員會由衛生部、有關部委、部分衛生廳(局)、高等學校、社團組織和醫療衛生機構的代表及專家組成。

衛生部畢業后醫學教育委員會的任務是在衛生部的領導下,對全國畢業后醫學教育工作進行指導、協調和管理;開展全國畢業后醫學教育政策的研究;擬定全國畢業后醫學教育規劃和管理辦法,并組織實施。

衛生部畢業后醫學教育委員會下設辦公室,執行委員會決議,落實委員會確定的各項工作,處理日常事務。辦公室設在衛生部科教司。

為促進檢驗醫學的發展,推動我國血液學、體液學及臨床輸血水平的提高,加強檢驗與臨床的結合,擴大對教學、科研、臨床醫學與檢驗醫學之間的相互交流,由中華醫學會檢驗分會主辦、湖北省醫學會承辦的全國“血液學、體液學、輸血學”學術會議將于2006年4月中下旬在美麗的東湖之濱――武漢科技會展中心舉行。

大會將邀請血液學、體液學、血栓與止血、輸血等著名專家做專題學術報告,并從會議投稿論文中遴選出優秀論文進行大會專題學術交流。錄取論文的參會代表可獲得論文證書,所有參加會議的代表可獲得國家級繼續醫學教育學分。 學術會議征文要求

(一) 征文領域

血液學檢驗 體液學檢驗 血栓與止血

臨床輸血 基因診斷 質量管理

實驗室管理與認可

(二) 征文的主要內容范圍

1.血液學檢驗

常規檢測標準化及質量控制

新的檢測方法及指標在血常規檢測中的應用

血細胞鏡檢規則的制定及應用、存在的問題與對策

骨髓細胞形態學檢查質量管理

貧血與白血病的形態學特征

關于血液病的基礎研究

2.體液學檢驗

尿液常規檢測標準化及質量控制

腦脊液、胸腹水常規檢驗與形態學

常規檢驗與遺傳學分析

其他體液檢驗與質量控制

3.血栓與止血

新的檢測方法在血栓與止血檢驗中的應用

項目的優化組合用于血栓病與出血病的篩檢

關于質量控制,檢測標準化

關于血栓與止血的基礎研究

4.臨床輸血

臨床輸血安全與成分輸血

臨床輸血質量控制和管理

臨床輸血新技術、新進展

免疫血液學

5.基因診斷

細胞遺傳學檢驗

疾病的分子學診斷

6.實驗室管理及其他

醫學實驗室認可

醫學實驗室的現代化管理、檢驗結果的溯源性和檢驗過程的規范化

臨床實驗室室間質量評價、臨床實驗室質量控制及實驗室質量管理

實驗室(生物)安全管理

循證檢驗醫學

計算機網絡化、信息化在檢驗醫學中的應用

檢驗與臨床的溝通

檢驗醫學教育的新技術、新進展、新方法、新經驗

(三) 大會征文摘要格式要求及投稿方式

1.未公開發表的原創研究性論文、綜述、工作報告、經驗交流等,來稿請寄全文和800字以內的摘要各一份。

2.論文摘要語言為中文或英文,以Microsoft Word編輯,DOC文件格式,A4紙打印。中文用宋體,不超過800字;英文用Time New Roman字體,不超過300字,單倍行距。

3.論文提交方式:

(1)通過電子郵件附件形式發送至下列E-mail地址:

192.168.0.省略 ;有關本次會議的動態信息請上網查閱:jinyi.省略/

(2)如電子郵件發送方式確有困難的,也可將論文打印稿及軟盤用郵件方式郵寄。

來稿請寄:湖北省 武漢市 漢口 解放大道1277號協和醫院檢驗科 崔天盆收

第11篇

從普通留學生到國際醫藥學界的領軍人物

許瑞安教授是福建晉江人,其故鄉既是一個環山面海的漁、農、僑村,山川攬勝,日月鐘華;又是一個文化底蘊十分厚重的中國歷史文化名村一晉江福全。史載唐宋開科取士以來,全村進士,舉人共20多人,出將入相,該村乃是我國最著名的抗倭歷史名城,明代曾在沒有官軍奧援下,孤城三次打敗入侵倭寇;許教授自幼沐浴于海洋文化和中原文化的交匯,其童年就在驚濤拍浪的變質巖礁上外婆家的住屋度過,大自然春風造化孕育著他對萬物之靈有著不盡迷思與眷戀;失學,飽受天風海濤的錘煉,不僅為日后的工作打下了堅實的基礎,而且從科學態度、科學素養到人生目的都得到了良好的洗禮與升華,立志一生從事科研。

1983年許瑞安教授考上國家教育部公派出國留學。到了國外之后,他不僅迅速克服了獨自在異國他鄉求學所必然面臨的種種不適和不便,而且抓緊一切機會刻苦學習,將絕大部分時間都泡在圖書館和實驗室里。正是源于這種嚴謹認真的治學精神和態度,1989年,他順利獲得了Otago大學的博士學位,之后又前往加拿大攻讀博士后。

完成學業后的許瑞安曾在國外多家著名的國際大學、科研機構從事科研教學工作,先后出任過大學載體研究中心、神經載體研究室主任的職務。從那時候起直到2005年年底歸國,他主要從事的工作范疇包括病毒載體、分子醫學、分子藥物學的項目科研和教學,還曾擔任過奧克蘭大學載體研究中心的主任和美國托馬斯?杰弗遜大學的神經載體研究室主任。

在國外期間,許瑞安從1983年起開始陸續發表專業學術論文,迄今為止已經有超過百篇的重要學術文章發表,其中SCl論文就占到了七成以上,SCl影響影子總分超過400分。他在基因治療研究方面的部分工作發表于NatureMedicine【1998年第5期封面】、Science、PNAS等國際一流學術刊物,2005年發表在美國醫學科學檢測雜志上的“Stabilityof lnfectiOUS rAAV vector stock”一文更是被世界衛生組織選定為分子療法臨床應用的主要參考文獻之一。2006年他在Histopathology雜志發表結腸癌治療一文,2011年入選結腸癌治療領域5年來TOP 10論文,且位居榜首。

許瑞安在學術上獲得的成果不僅在理論研究方面,更包括了技術實踐應用領域。由他創新發明的專利成果達16項,他是國際口服基因療法的主要奠基人和發明人之一,在分子藥物學、癌細胞與基因療法領域取得一系列的科研成果。

憑借著嚴謹的科學態度和堅韌不拔的精神毅力,許瑞安從一名普通的留學生成長為一位國際醫藥學界知名的科學家。

肩負重任,歸國奉獻

2005年,許瑞安回到家鄉,為祖國的藥物研究事業貢獻才華和智慧。同年,他受聘于華僑大學,并出任所長、主任。由于許教授在分子醫學與基因治療研究領域內的突出貢獻和成就,奠定了他在國內外相關領域的學術地位,2007年受命,開始負責組建分子藥物教育部工程研究中心的工作。他在任職國家教育部分子藥物工程研究中心主任、華僑大學分子藥物所所長之外,還兼任了國際癌細胞與基因療法學會常務理事、國家科技部科技發展戰略專家/國際科技合作管理專家、國家教育部學位中心評審專家、福建省生物醫藥工程研究生培養基地負責人、廈門海洋與基因工程重點實驗室主任、廈門市國際科技合作生物醫藥基地負責人、教授、博士生導師、北京協和醫學院榮譽教授、《中國臨床藥理學和治療學》編委、顧問,《中國海洋資源》特邀編委、中國海洋大學海洋藥物客座教授,山東大學兼職教授等職務。在國際上,許教授同時還是瑞典卡羅琳醫學院國際學術刊物lslet編委,美國International Panel of MedicalScience Monitor,我國World JournalOf Gastroenterology PharmacologyandTreatment編委、美、英、德、日、瑞典等國際18家Hepatology,Gene The rapy等SCI學術刊物審稿人、“行政院”臺北榮民總院榮譽教授、愛爾蘭國家自然基金評審專家、新西蘭食品科學技術研究院專業委員。

回到祖國之后,許瑞安教授將全部智慧和畢生對科學事業追求的所有熱忱投入到了我國的分子藥物與基礎醫學研究事業當中。他負責組建了華僑大學分子藥物學研究所,帶領研究所的同仁以新藥研發為主旨,積極開展了一系列工作,也由此揭開了華僑大學藥學學科和生物醫學工程建設的序幕。

自2007年10月分子藥物教育部工程研究中心獲得教育部批準立項、開始建設以來,在許瑞安教授的帶領下,該研究中心依托于華僑大學,得到了迅速地成長。經過了三年的建設時期,到2010年時研究中心已經完善建立起了分子藥物、中藥復方、廈門市海洋與基因工程藥物重點實驗室三大藥物研究與開發平臺。

早在1998年,許瑞安和During就曾經首開人類口服基因療法的先河,在分子藥物領域做出了開拓式的大膽創新并獲得了首創的成果。回國后許教授繼續發揚在這一領域內的優勢,致力于口服基因藥物的研發工作,他負責研究的“rAAV基因藥物的口服吸收機制”獲得了2009年度國家自然科學基金資助。而由許瑞安和肖衛東領軍的團隊,已經建立起成熟的rAAV載體的產業化技術。

時至今日,在許瑞安教授的不懈努力和推動下,占地500平方米的AAV載體中試生產車間已經建成,可為國內外各家生物醫藥研發單位提供各種類型中試級別的AAV病毒載體。

推動創新成果研究,建設人才培養體系

許瑞安教授是我國“863”“十五”肺癌基因療法課題組組長、首席科學家,肝癌基因療法課題組副組長、國家“863”“十一五”肺癌基因療法課題組首席科學家,在我國的癌癥與基因療法研究領域力盡所能。與此同時,許瑞安并未滿足和止步于個人的研究成果創新,他在積極推動產品開發和研究成果轉化、發展學科建設和人才培養等方面依舊付出了極大的心血和努力。由許教授帶領的分子藥物教育部工程研究中心

重視蛋白藥物的臨床應用,迄今已建立多種小量蛋白的真核/原核表達系統,并已有三個蛋白產品(Kallistatin,Cygb,Vasostatin)完成動物實驗并達到中試規模制備并純化成功,保證了較大量蛋白純品可用于藥物學、藥理學的探索,同時亦能滿足基因工程蛋白藥物開發的臨床研究需要;其團隊研發的基因重組FSH,還對婦女不孕具有確切臨床價值。目前已提交得到驗證的抗病毒和抗感染藥物的專利申請,中試、臨床試驗和報批國家新藥的工作正在籌備中,并有望按照歐美標準在國外注冊和銷售。

與此同時,基因藥物平臺申請的“肝纖維逆轉藥物”,利用具有特異的細胞靶向性的基因運載系統攜帶具有抗氧化和抗炎癥雙重功能基因抑制星狀細胞激活達到防止肝硬化目的,顛覆了目前纖維化治療的傳統思路,具有巨大的市場開發潛力。在中藥研發的制備領域,工程中心目前也已經擁有授權或已申請的中藥相關專利項目超過10項;在合成藥物方面,中心開發出了有效的抗癌藥物肉桂酸乙酯衍生物的綠色合成工藝,以成本低、綠色化、操作簡單等特色為市場所看好;在海洋藥物領域,中心以東南沿海、臺灣海峽、東南亞海域有特殊功效的海洋分子藥物為研究對象,建設的海洋藥物研發平臺現如今已發展成為與廈門市政府共建的高校海洋藥物重點實驗室。

學科建設是重中之重,根深才能樹大,許教授牢牢把握學科建設方向。在他的努力下,分子藥物工程研究中心2007年正式開始建設,2008年就開始獨立招收醫學生物工程、分子藥物學、微生物生藥學和藥學方向碩士研究生,2009年福建省唯一的“福建省生物醫藥工程研究生創新培養基地”落戶分子藥物學研究所。如今他們已經擁有了一個二級博士點,3個碩士點1個專業碩士點以及完備的科研、教學團隊還從美國賓州大學、英國牛津大學、香港大學的教授以及曾在輝瑞、默克等國際知名制藥公司承擔開發工作的高級工程師中聘請了多位兼職教授或名譽教授。

作為中心領軍人物的許教授不僅是科技部科技發展戰略專家,還是國際知名的分子藥物學家,在他的主持或策劃下,工程研究中心僅立項建設期間就申請獲得各類國家、省部級、市級課題22項,而且大力加強國際間科技合作與學術交流;與新西蘭皇家科學院合作的“核糖開關及其在基因治療的應用”已獲得新西蘭政府和國家科技部的資助;2011年與美國伊利諾伊大學芝加哥分校藥學院聯合建立培養一本一碩一博體系。從今年起開始招收本科生。全體師生們眾志成城,同心同德,努力把教育部分子藥物工程中心建成了一個分子醫藥基礎研究、產品開發和成果轉化一條龍的基地,涉及分子醫學,分子藥物,醫用口服病毒納米顆粒,藥物合成,轉化醫學,海洋基因藥物,天然藥物等多門學科,同時為國內培養和凝聚了分子藥物領域里的大批技術創新型人才。

與此同時,許教授極力推崇產學研相結合,先后與中僑藥業、福建太平洋藥業,沈陽天一藥業等簽訂項目合作、轉化及技術培訓協議;該團隊2009年研發的硫酸沙丁胺醇口腔崩解片、藥物中間體等項目的研發和成果轉化投放市場,每年產值均超2,000萬。

如今的分子藥物教育部工程研究中心已形成一支囊括多學科、從基礎研究至產業化的完整的產學研研發鏈條。許瑞安教授介紹說:“在這個鏈條上,我們可以獨立設計基因藥物載體、蛋白藥物和靶向基因藥物,可以對病毒載體和基因工程蛋白進行中試規模生產,還可以承擔或獨立進行新產品的開發與市場化,滿足臨床藥物研發和接受企業委托項目的需要。”

第12篇

日前,繼西安科學家發明碳14鑒定法嗜芳定白酒窖藏年份之后,酒類有關的研究再次取得重大突破:4條真核生物釀酒酵母染色體的從頭設計與化學合成。

釀酒酵母―人類新紀元

《科學》是國際科技界享有很高聲望的“百年老刊”,相當于科學研究的“諾貝爾獎”,對于中國學者的研究,國內外科學界指出,這是繼合成原核生物染色體之后的又一里程碑式突破,開啟了人類“設計生命、再造生命和重塑生命”的新紀元。

那么酒又與人類“設計生命、再造生命和重塑生命”有什么關系呢?原來,釀酒酵母是人們認識較早的真核微生物,也是第一個被全基因組測序的真核生物,可以用作研究人類細胞的模型,對于人類研究基因具有重要作用,因此設計和合成釀酒酵母或將成為設計和合成人類基因的開端!

中國科學家研究化學合成酵母,賦予人類化學合成酵母的技術,合成的酵母對環境的適應性大大加強,其進化速度呈幾何級提高,將顯著提高工業生產、藥物制造等方面的效率與質量。

更重要的是,其可以幫助人類更深刻地理解生命的本質,中國科學家通過對釀酒酵母基因組設計和化學合成的研究,為研究當前無法治療的環形染色體疾病、癌癥和衰老等發生機理和潛在治療手段提供了研究模型,同時奠定了未來對其他超大、結構超復雜的基因組進行設計與編寫的基礎。

也就是說,釀酒酵母的基因組設計和化學合成將成為人類設計生命的開端。要知道釀酒酵母總共有16條染色體,而人類也只有23對染色體,既然釀酒酵母可以基因組設計和化學合成,那么人類的基因組同樣可以深入研究以及化學合成。

“秘密”太多,酒成為人類了解自己的一把鑰匙

中國科學家對釀酒酵母生物基因組設計與化學合成并不是個例,近年來與酒有關的科學研究發展迅速,人們對于酒這個看起來簡單,但是涉及方方面面的物質的科學研究正蓬勃發展。

2016年度諾貝爾生理學或醫學獎被授予日本科學家大隅良典,以表彰他通過對釀酒酵母的研究發現了“細胞自噬”機制。在研究中,大隅良典證明了酵母細胞中也存在自噬現象,并展示了在人的細胞中也有相似的復雜機制,其研究成果有助于人類更好地了解細胞如何實現自身的循環利用。

除此之外,釀酒酵母也可用于生產2015年度諾貝爾生理學或醫學獎獲得者―中國科學家屠呦呦發現的抗瘧疾藥物青蒿素重大的青蒿酸等一系列重大科學研究。

西安科學家發明碳14鑒定法準確鑒定白酒窖藏年份技術中,科學家檢測了具有代表性的不同年份的醬香和濃香白酒樣品,經過與相應區域的大氣成分進行比對,發現其碳14含量與實際窖藏年代呈準確對應的關系,這能為產品質量監管部門提供切實可行的鑒定手段,極大推動了現有的酒類年份鑒定技術體系。

實際上,在與酒有關的科學研究發展的同時,酒自身的科學研究也漸進佳境,人們對酒的價值認識日趨深入。據不完全統計,僅百度學術庫收錄的與釀酒酵母有關的研究論文已經超過5.1萬篇,收錄與酒相關的食品科學與工程領域研究論文12.9萬篇,其中涵蓋了發酵工藝、釀造環境、風味物質等研究內容。

其中,江南大學徐巖團隊對包括白酒、釀酒葡萄在內的游離態萜烯類化合物進行了科學研究,發現濃、醬、董等多種香型傳統白酒中含有萜烯類化合物,其中董酒、茅臺酒等含量數倍于葡萄酒,肯定了傳統白酒的巨大健康價值,此項研究成果也得到了美國、英國、德國、加拿大等國家的500多家權威媒體報道。

無論是基于釀酒酵母獨特的科學價值所展開的生命科學研究,還是對于酒自身的科學研究,對于破解酒的秘密和造福人類都具有重要作用,也有助于人們更科學地認識酒的價值。

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