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合成生物学基于生物、化学、物理、计算、工程等多学科交叉,对生物体以工程化的方式重新设计甚至是从头合成,将克服自然进化的局限,创造超越自然生命能力的合成生物,不仅对探索生命活动基本规律具有重要科学意义,也在工农业生产、环境保护、健康保健等领域具有巨大应用前景。随着合成生物技术发展的日新月异,合成生物的应用范围日益广泛,如何保障合成生物的生物安全性成为一个极其重要并且亟待解决的关键问题。合成生物学研究中大量涉及来自于病毒、致病性细菌和真菌的强毒力基因元器件,且被设计和使用的毒性基因元件和调控元件的数目也从少数几个跃升为几十个、上百个,乃至整个基因组的重新设计和编辑改造。如果缺乏有效管控或被恶意谬用,这些人工合成生物体可能会对生态环境平衡、公共卫生安全乃至国家国防安全造成威胁。因此,在人工设计和改造生物体的过程中,必须建立系统的防范和监控体系,设计有效的方法和技术来阻止人工生命体在野外环境下的复制和增殖、遗传信息的漂移以及阻断其进化出新的环境适应性,做到完全的人工改造生物隔离,达到真正的人工可控生命目标,确保其生物安全性。文章综述了合成生物学的研究进展和合成生物潜在的生物安全性威胁,以及合成生物的生物安全性防控设计策略,并对相关安全政策规章的制定给出了建议。 相似文献
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生物医学工程:一个发展迅速值得关注的交叉学科——生物力学、组织工程学、生物材料与人工器官 总被引：4，自引：0，他引：4
生物医学工程学（Biomedical Engineering，BME）是包含多种技术并相互交叉融合的一门科学。它综合了生物学、医学与工程学的理论和方法，研究生命体的构造、功能、状态和变化，研究新材料、新技术、新仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康和提高医学水平。涉及科学领域广泛，除生物学、医学外，还有电子学、微电子学、现代计算机技术、化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线学、精密机械和近代高技术，并在不断发展扩大，是各国争相大力发展的高技术之一。本文主要从生物力学、组织工程学、生物材料与人工器官等方面进行探讨。 相似文献
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郑国锠 《科学．经济．社会》1983,(3)
细胞工程,是应用细胞生物学的方法,按照人们预先的设计,有计划地改变或创造细胞内遗传物质的技术,以及发展这种技术的研究领域,它是生物技术的一个重要分支,首先影响到农业、医学、药学领域。并将长期地渗透到如育种、植保、肥料和生物净化废水等新的应用领域。它对经济建设、社会发展和科学发展的意义是很大的。细胞工程研究的内容有哪些方面?根据设计要求,按研究对象中需要改造的遗传物质所在部位的不同,分为五个方面:即基因 相似文献
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基因线路是生命体对自身生命过程控制的动态调控系统。在工程化的设计原理的指导下,人工基因线路是对天然基因调控线路进行简单化处理和重新编程,以及引入自然界不存在的人造法则。人工基因线路由遗传开关、生物振荡器、逻辑门等组成,以执行诸多调控功能。多种多样的人工基因线路设计与构建,不仅极大地促进了人们对生命调控基本规律的认识,也进一步丰富了人们对天然的生物系统进行改造、再创的手段,并为医药健康、农业环境和工业发酵等领域的实际需求提供了全新解决方案。虽然在过去20年里,人们在人工基因线路领域取得了丰硕的研究成果,但是细胞体内蕴含着的众多复杂生化反应和信号传导途径,为设计和组装具有更加高级功能的基因线路带来了挑战。相应地,如何实现微小细胞内复杂基因线路的可预测设计组装,如何保障基因线路在复杂的体内外环境下发挥稳健的功能,将成为未来几年人工基因线路研究的关键核心问题和势必克服的重大挑战。 相似文献
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通过操作DNA进而操控特定生物过程和生命性状一直是生物研究的热点问题。针对如何理性设计与深度改造生物系统这一难题,合成生物学这一综合了传统生物学、工程学与计算机科学的交叉学科应运而生,进而显现出举世瞩目的巨大潜力。然而,合成生物学的发展也面临着诸多挑战和风险。本文着眼于合成生物学的思想理念,对其理论与技术体系的发展现状、技术扩散所带来的安全问题以及将来合成生物学可能的发展趋势加以深入探讨。 相似文献
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马延和 《科学对社会的影响》2014,4(4)
合成生物学是利用工程学的设计原理改造和优化现有自然生物体系,甚至从头合成创建具有特定功能的人工生物体系,在深入理解生命本质的同时,实现在能源、材料、食品、医药、化工、环境和农业等领域的广泛应用.本世纪以来,合成生物学研究发展迅速,已经取得了一系列突破性的成果.本文简要综述了合成生物学的概念理论、技术方法和功能应用主要发展概况及其生物安全风险管理,并且就其在生物制造领域的应用进行了重点阐述,并对其未来发展,尤其合成生物学发展需要点解决的问题进行了展望. 相似文献
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<正>当细胞接受到生理或病理信号时,会做出相应的反应从而最大可能地维护生命体的正常功能。细胞死亡是这类反应中的一个,它的调控在个体发育及维护生命个体正常功能上起着很大的作用。因此,细胞死亡的机制是现代生物学的一个研究热点。细胞的死亡可以以不同的方式进行。细胞的死亡方式不同往往会导致不同的生物学效应。厦门大学韩家淮实验室近期的工作发现细胞的死亡方式之间可以转换,而此转换受能量代谢调控的影响。 相似文献
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《Endeavour》2001,25(3):104-108
Since the dawn of history, human beings have witnessed the appearance of epidemic or epizootic diseases. The suddenness and the prevalence of these plagues were generally considered to be connected with occult influences of the stars or planets upon human affairs, climatic changes or religious reasons. Slowly, the principle of the origins of contagious diseases has become better understood and the role of transmissible influences such as parasites, bacteria and viruses has been accepted. A landmark was discovery of the germ theory, which included small parasites, bacteria and viruses. This theory was mainly based on the studies of Koch, Lister, Pasteur and many others. 相似文献
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Neeta Singh 《Indian journal of clinical biochemistry : IJCB》2007,22(2):6-16
Apoptosis a physiological mechanism that eliminates excessive, damaged or unwanted cells, is a highly regulated pathway important
for maintaining homeostasis in multicellular organisms. It can be initiated through various signals via the extrinsic pathway
which involves death receptors, or via the intrinsic pathway which is initiated by intracellular damage and involves the mitochondria
and release of cytochrome c from it to further activate caspases. The Bcl-2 family of proteins is situated upstream to the
irreversible damage of cellular constituents and is an important checkpoint in the fate of a cell. The pro-apoptotic members,
BH3 only members include BID, BAD and BIM. They directly or indirectly activate multidomain BAX/BAK that constitute the requisite
gateway to the intrinsic pathway which operates at the mitochondrial surface and endoplasmic reticulum. In contrast, antiapoptotic
members such as Bcl-2, Bcl-XL bind and sequester activation. Downstream of mitochondria, the apoptosome involvement is seen
to generate caspase activity. Post mitochondria regulation involves IAPs, and their inhibitors. The pathogenesis of several
diseases such as cancer, neurodegenerative disorders, autoimmune disorders, heart disease, infectious diseases including AIDS
is closely related to aberrant apoptosis. Consequently interest has emerged in employing various the rapeutic approaches such
as gene therapy, antisense therapy, recombinant biologicals, organic and combinatorial chemistry, to specifically target apoptosis
signaling pathways such as death receptors FAS/TRAIL, Bcl-2, p53, IAPs, SMAC and caspases, etc. and are now advancing from
preclinical to clinical phase. 相似文献
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针对传统多带宽合成孔径雷达系统需要多个滤波器和多种采样时钟等问题,提出一种新的数字处理方法,并详细介绍了算法方案、仿真结果和基于现场可编程门阵列(FPGA)的算法实现.该方法仅需一个最高频率的采样时钟获取离散化数据,通过对数据的插值得到其他较低时钟频率的数据,而对不同带宽信号的滤波由数字滤波器来实现.这种方法简化了系统设计,提高了系统可靠性. 相似文献
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在飞机一类惰性较大的目标作机动飞行时,在ISAR成像的短时间内,同一距离单元的回波可近似看成多分量线性调频信号的叠加,且调频斜率各不相同. 因此,在ISAR成像的横向压缩处理中,先利用局域波分解方法将每个距离单元的回波分解为若干个线性调频信号,然后再进行Wigner-Ville变换(WVT),获取目标的瞬时多普勒谱,进而实现目标的二维成像. 该处理方法不仅避免了WVT交叉干扰项的产生,而且在保持WVT的高时频分辨能力的同时减少了计算量,仿真结果证明了该方法的有效性. 相似文献
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高新区人力资源综合竞争力评价指标体系及模糊综合评价 总被引：1，自引：0，他引：1
论述了高新区人力资源竞争力的内涵和特征，构建了高新区人力资源竞争力的综合评价指标体系．运用模糊综合评价方法对我国10个典型的国家级高新区的人力资源竞争力进行了评价。 相似文献
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从７０年代起，人类社会就开始经历一场新的技术革命。这场革命不仅在极大地改变各国的经济结构和社会结构，也使不同国家的综合国力从要素、结构、功能到运行模式不断发生着深刻变动。本文正是着眼综合国力发展的全方位分析，围绕科技、经济、资源、生态、社会的自组织调适，大胆提出了综合国力运作及其增长过程的可控制性，可操作化原理与方法，把综合国力发展中的决策决断、预测预警和各种宏微观变量调控一并纳入相应的程序化目标管理系统，做到定性定量结合，充分体现综合国力增长的大协调、非线性和与国际关系现实逼近的时代特征 相似文献
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阐述了Ｎ－环己基硫代酞酰亚胺新合成方法．该方法具有降低生产成本，减少环境污染，增加操作安全性的优点．根据实验数据，详细讨论了影响合成的主要因素并得出较佳工艺条件． 相似文献
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Chemistry has a central role in science,and synthesis plays an essential role in chemistry. Synthetic substances and materials have demonstrated a significant impact in determining the quality of our life in the last century. Although chemical synthesis has now reached an extraordinary level of sophistication,there is still vast room for improvement. In this century,to be more tightly merged with other fields such as material and life sciences,to generate more interdisciplinary areas,is an inevitable trend in synthetic chemistry. Nowadays,synthetic chemistry should pursue "GREEN" process. In this context,the atom economy,the E-factor and 3Rs (reduction,recycling and reuse) of resources must be taken into account in synthetic industry. The greatest challenge of synthetic chemistry,not only,will be immense responsibility to tackle a range of existing or predicted social and global issues associated with resources,energy,materials,the environment,food and health,but also the redeeming the negative impression of synthetic chemistry in public. 相似文献
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近年来,基因组测序、编辑与合成技术日新月异,推动了基因型"设计"和"合成"能力的突飞猛进,同时也使人工细胞的表型检测成为合成生物学发展的瓶颈环节之一。对于细胞功能的快速测试与评价,单细胞分析技术具有重要意义与前景,但理想的解决方案需要具备活体无损、非标记式、提供全景式表型、能分辨复杂功能、快速高通量且低成本、能与组学分析联动等特征。以此为出发点,文章重点介绍了基于非标记式分子光谱学的单细胞功能表征、分选与组学技术体系的进展,并讨论了该领域的关键问题与发展方向。多种光谱技术之间扬长避短的运用与多模态成像,结合高通量的光谱激活细胞分选技术及下游单细胞组学技术,正构建与拓展着一条连接光谱学与遗传学的广阔桥梁。这一桥梁不仅为细胞工厂的高通量、全景式表型检测与筛选提供全新的解决方案,还将推动"单细胞精度的光谱表型组-功能基因组"作为一种新的生物大数据类型,服务于"数据科学"驱动下的合成生物技术。 相似文献