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Ouzhuluobu Yaoxi He Haiyi Lou Chaoying Cui Lian Deng Yang Gao Wangshan Zheng Yongbo Guo Xiaoji Wang Zhilin Ning Jun Li Bin Li Caijuan Bai Baimakangzhuo Gonggalanzi Dejiquzong Bianba Duojizhuoma Shiming Liu Tianyi Wu Shuhua Xu Xuebin Qi Bing Su 《国家科学评论(英文版)》2020,7(2):391
Structural variants (SVs) may play important roles in human adaptation to extreme environments such as high altitude but have been under-investigated. Here, combining long-read sequencing with multiple scaffolding techniques, we assembled a high-quality Tibetan genome (ZF1), with a contig N50 length of 24.57 mega-base pairs (Mb) and a scaffold N50 length of 58.80 Mb. The ZF1 assembly filled 80 remaining N-gaps (0.25 Mb in total length) in the reference human genome (GRCh38). Markedly, we detected 17 900 SVs, among which the ZF1-specific SVs are enriched in GTPase activity that is required for activation of the hypoxic pathway. Further population analysis uncovered a 163-bp intronic deletion in the MKL1 gene showing large divergence between highland Tibetans and lowland Han Chinese. This deletion is significantly associated with lower systolic pulmonary arterial pressure, one of the key adaptive physiological traits in Tibetans. Moreover, with the use of the high-quality de novo assembly, we observed a much higher rate of genome-wide archaic hominid (Altai Neanderthal and Denisovan) shared non-reference sequences in ZF1 (1.32%–1.53%) compared to other East Asian genomes (0.70%–0.98%), reflecting a unique genomic composition of Tibetans. One such archaic hominid shared sequence—a 662-bp intronic insertion in the SCUBE2 gene—is enriched and associated with better lung function (the FEV1/FVC ratio) in Tibetans. Collectively, we generated the first high-resolution Tibetan reference genome, and the identified SVs may serve as valuable resources for future evolutionary and medical studies. 相似文献
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海洋渔业(包括捕捞和养殖)提供的蛋白是全球人类膳食中重要的动物蛋白来源,同时海洋渔业也是众多国家国民生计的重要来源。我国是海洋渔业大国,确保海洋渔业可持续发展对维护我国食物及营养安全意义重大。近海生态系统是海洋渔业产出最为丰富的区域,在全球变暖背景下,近海过度开发、栖息地破坏以及陆源污染等,使我国渔业生物持续面临高胁迫环境,继而使海洋捕捞及海水养殖可持续发展面临巨大挑战。基因组等学科发展使得高胁迫环境下的海洋生物适应潜力的精准评估与预测成为可能。文章概述了我国渔业生物胁迫环境适应研究现状,以期明确海洋渔业生物环境适应进化研究的主要科学问题;并进一步提出未来研究建议,以促进我国海洋渔业生物资源与水产养殖精准化管理及产业健康、可持续发展。 相似文献
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Lian Deng Chao Zhang Kai Yuan Yang Gao Yuwen Pan Xueling Ge Yaoxi He Yuan Yuan Yan Lu Xiaoxi Zhang Hao Chen Haiyi Lou Xiaoji Wang Dongsheng Lu Jiaojiao Liu Lei Tian Qidi Feng Asifullah Khan Yajun Yang Zi-Bing Jin Jian Yang Fan Lu Jia Qu Longli Kang Bing Su Shuhua Xu 《国家科学评论(英文版)》2019,6(6):1201
Human genetic adaptation to high altitudes (>2500 m) has been extensively studied over the last few years, but few functional adaptive genetic variants have been identified, largely owing to the lack of deep-genome sequencing data available to previous studies. Here, we build a list of putative adaptive variants, including 63 missense, 7 loss-of-function, 1,298 evolutionarily conserved variants and 509 expression quantitative traits loci. Notably, the top signal of selection is located in TMEM247, a transmembrane protein-coding gene. The Tibetan version of TMEM247 harbors one high-frequency (76.3%) missense variant, rs116983452 (c.248C > T; p.Ala83Val), with the T allele derived from archaic ancestry and carried by >94% of Tibetans but absent or in low frequencies (<3%) in non-Tibetan populations. The rs116983452-T is strongly and positively correlated with altitude and significantly associated with reduced hemoglobin concentration (p = 5.78 × 10−5), red blood cell count (p = 5.72 × 10−7) and hematocrit (p = 2.57 × 10−6). In particular, TMEM247-rs116983452 shows greater effect size and better predicts the phenotypic outcome than any EPAS1 variants in association with adaptive traits in Tibetans. Modeling the interaction between TMEM247-rs116983452 and EPAS1 variants indicates weak but statistically significant epistatic effects. Our results support that multiple variants may jointly deliver the fitness of the Tibetans on the plateau, where a complex model is needed to elucidate the adaptive evolution mechanism. 相似文献
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青藏高原及周边地区是长江、黄河、雅鲁藏布江等河流的发源地,素有"亚洲水塔"之称。分析青藏高原地表水、地下水资源量的演变规律和与变化趋势,对青藏高原水资源及水生态保护以及区域发展具有重要战略意义和科学价值。基于河流源区主要江河水文站实测径流资料分析发现,由于降水增多、气温升高等气候变化的影响,青藏高原多数区域地表河川径流量呈现增加趋势,季节过程也发生了明显变化,长江、怒江和雅鲁藏布江河源区径流增加趋势尤为显著。研究发现,气温升高导致的冰川积雪融化径流的增多是地下水资源量以及高原湖泊水量增加的主要原因。未来预测分析认为,随着冰川积雪的减少,融雪径流将会减少,部分河流径流量会出现由增转减的"拐点",这将导致该区域的水资源安全面临新的问题和挑战。全球变化对青藏高原水资源演变的影响需引起高度重视,并积极采取应对措施。 相似文献
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青藏高原是地球第三极、是亚洲水塔、是我国重要的生态安全屏障。2017年启动的第二次青藏高原综合科学考察研究（简称“第二次青藏科考”）国家专项，定位于环境变化与影响及其对策，围绕青藏高原地球系统变化及其影响这一关键科学问题，聚焦西风—季风协同作用、亚洲水塔变化与影响、生态系统与生物多样性变化、人类活动对环境影响与适应、灾害风险与应对等问题，重点考察研究过去50年来环境变化的过程与机制及其对人类社会的影响。目前，第二次青藏科考在亚洲水塔失衡、青藏高原固碳功能与变化、青藏高原生态系统和生物多样性变化、川藏铁路沿线灾害应对和生物多样性保护、青藏高原矿产资源远景评估、青藏高原人类适应历史与绿色发展建议等方面取得重大进展，为青藏高原生态文明高地建设和区域可持续发展作出了贡献。 相似文献
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在全球气候变暖背景下,青藏高原多年冻土发生着不同程度的退化,从而对区域气候、水文和生态过程产生了显著影响。文章在青藏高原多年冻土区长期观测资料的基础上,结合再分析资料,分析了近10年来多年冻土区气温和降水的变化特征,并对活动层厚度、地温和土壤含水量的变化趋势进行了研究。结果表明,近10年来青藏高原不同站点多年冻土发生了显著的变化,活动层厚度增加,地温升高以及活动层底部土壤含水量增加。从区域尺度来看,1980—2018年多年冻土区降水和土壤含水量呈现显著增加趋势。这些变化可能是导致青藏高原多年冻土区水文过程、湖泊面积变化和地表形变等的主要原因。结果有助于进一步认识多年冻土变化对区域环境的影响,可为冻土与水循环相互作用关系的机理研究提供思路,为寒区环境保护、工程设计和施工提供参考经验。 相似文献
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青藏高原是我国乃至亚洲的重要生态安全屏障区和全球生物多样性保护的热点地区，保障生态安全是青藏高原生态保护的核心任务。青藏高原物种丰富但受威胁物种多。近15年来青藏高原生态安全屏障生态系统格局稳定，生态系统质量整体趋好，水源涵养、土壤保持和防风固沙服务均得以提升，生态退化趋势得到遏制，自然保护地建设和生态保护建设工程对提升生态屏障功能发挥了关键作用。然而，受气候暖湿化和人类活动影响，青藏高原生态安全屏障仍然面临退化草地面积大，以及冻土面积萎缩、沼泽湿地减少、部分生物栖息地退化、外来物种入侵、局部生态系统退化等生态风险。为了进一步保护青藏高原生态安全屏障功能，建议优化调整自然保护地空间格局，建立以国家公园群为主体的自然保护地体系和加快实施青藏高原生态安全屏障保护修复工程。 相似文献
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提出了一种面向技术进化的专利池必要专利客观评估方法，以克服现有的聘请第三方专家进行主观鉴定和评估的缺陷。效仿孟德尔遗传定律，采用技术遗传分解的方法，追踪技术的起源和演变。提出了技术适应指数的概念，衡量专利在技术进化中的适应能力。结合技术标准，对技术适应指数较高的适应性专利进行严格地甄别和筛选，以确保拟入池专利的必要性，保障专利权人和技术领域的“双赢”发展。以1873年至2002年美国专利商标局授权的燃料电池相关专利及其引证数据为样本，通过实证研究，评估了该领域的适应性专利。研究结果表明，无论从引证关系上看还是从专利内容上看，这些适应性专利都表征了燃料电池领域的技术发展情况，这与必要专利评估的中心思想：面向技术进化，是相符合的；这些适应性专利中某些技术要素是实现燃料电池相关技术标准功能指标或性能要求的重要手段和技术支撑，这些专利应该是“绕不开”的必要专利。 相似文献
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提出了一种面向技术进化的专利池必要专利客观评估方法，以克服现有的聘请第三方专家进行主观鉴定和评估的缺陷。效仿孟德尔遗传定律，采用技术遗传分解的方法，追踪技术的起源和演变。提出了技术适应指数的概念，衡量专利在技术进化中的适应能力。结合技术标准，对技术适应指数较高的适应性专利进行严格地甄别和筛选，以确保拟入池专利的必要性，保障专利权人和技术领域的“双赢”发展。以1873年至2002年美国专利商标局授权的燃料电池相关专利及其引证数据为样本，通过实证研究，评估了该领域的适应性专利。研究结果表明，无论从引证关系上看还是从专利内容上看，这些适应性专利都表征了燃料电池领域的技术发展情况，这与必要专利评估的中心思想：面向技术进化，是相符合的；这些适应性专利中某些技术要素是实现燃料电池相关技术标准功能指标或性能要求的重要手段和技术支撑，这些专利应该是“绕不开”的必要专利。 相似文献
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青藏高原土地利用变化中的传统文化因素分析 总被引：15，自引：0，他引：15
目前 ,对于土地利用变化中的文化因素尚缺乏深入的研究。青藏高原拥有独特的自然地理与人文环境 ,为这方面的研究提供了极为有利的条件。该文重点探讨了藏文化的自然观、价值观和饮食习惯、居住方式、能源消费及丧葬等传统文化因素对土地利用变化的影响。结果表明 ,传统文化的许多方面在青藏高原土地利用变化中发挥着重要作用。传统文化是一种使土地利用方式保持稳定的力量 ,它与其它驱动力一起 ,共同决定了土地利用变化的方向。从某种意义上可以说 ,青藏高原的土地利用变化是在外来文化和技术进步的冲击下传统文化发生变迁的结果 相似文献
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旅游城市韧性与居民幸福水平的适配,极大地影响旅游城市可持续发展能力和居民幸福水平提升。构建旅游城市韧性与居民幸福水平评价指标体系,以典型旅游城市张家界为例,运用熵权TOPSIS法、适配性量化模型等方法实证分析2002—2020年适配时空演化特征,并对其内外影响因素进行探讨。结果表明：①旅游城市韧性与居民幸福水平的适配逐渐向高级别演化,经历了“不适配—较适配—相对适配—高度适配”的转变,时序演化态势总体向好,但空间分异特征显著,呈现出不稳定性和波动性特征。②内部要素驱动方面,旅游城市韧性系统中经济韧性和生态韧性,居民幸福水平系统中家庭环境和共建共享是影响适配的主要障碍因素。③外部环境驱动方面,固定资产投资占GDP比重、公路通车里程、城市人口密度、住宿和餐饮业从业人员比重4项要素与适配度的关联较强,对适配的贡献较大。基于上述结论,提出相关政策建议,以期为旅游城市高质量发展与居民幸福水平提升提供一定借鉴。 相似文献
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Dong-Dong Wu Cui-Ping Yang Ming-Shan Wang Kun-Zhe Dong Da-Wei Yan Zi-Qian Hao Song-Qing Fan Shu-Zhou Chu Qiu-Shuo Shen Li-Ping Jiang Yan Li Lin Zeng He-Qun Liu Hai-Bing Xie Yun-Fei Ma Xiao-Yan Kong Shu-Li Yang Xin-Xing Dong Ali Esmailizadeh David M Irwin Xiao Xiao Ming Li Yang Dong Wen Wang Peng Shi Hai-Peng Li Yue-Hui Ma Xiao Gou Yong-Bin Chen Ya-Ping Zhang 《国家科学评论(英文版)》2020,7(6):952
Abundant and diverse domestic mammals living on the Tibetan Plateau provide useful materials for investigating adaptive evolution and genetic convergence. Here, we used 327 genomes from horses, sheep, goats, cattle, pigs and dogs living at both high and low altitudes, including 73 genomes generated for this study, to disentangle the genetic mechanisms underlying local adaptation of domestic mammals. Although molecular convergence is comparatively rare at the DNA sequence level, we found convergent signature of positive selection at the gene level, particularly the EPAS1 gene in these Tibetan domestic mammals. We also reported a potential function in response to hypoxia for the gene C10orf67, which underwent positive selection in three of the domestic mammals. Our data provide an insight into adaptive evolution of high-altitude domestic mammals, and should facilitate the search for additional novel genes involved in the hypoxia response pathway. 相似文献
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黄河源地区牧民对草地退化的感知——以达日县为例 总被引：1，自引：1，他引：0
位于青藏高原腹地的黄河源地区是典型的生态环境脆弱区,该区域草地退化被认为是自然因素和人类活动共同作用的结果,并且人类活动起主导作用。牧民作为牧区最主要的经济活动主体与最基本的决策单位,对草地退化的感知和应对措施对草地资源的可持续发展和牧区可持续发展具有重要意义。本文采用参与式农村评估法对黄河源地区达日县143户牧户进行调查,分析牧户对气候变化和草地退化的感知、响应、应对措施,以及牧户草场建设的参与性等。结果表明:牧民对气候变化感知敏锐,特别是极端天气变化感知强烈;牧户对草地退化意识较强,但对草地退化原因理解不够全面,需要政府的大力宣传及引导;牧民对草地退化治理措施感知各异,多从自身需求考虑,因此偏向于对自己有利的措施,如草场建设、补饲等措施增强了牲畜抵抗风险的能力,得到牧户认可;牧民对政府政策不完全认可,今后的工作应加强以牧民利益为主的措施,拓展牧民生计方式,才能真正调动牧民积极性,使当地的退化草地得以恢复,经济得到发展,从而走上可持续发展道路。 相似文献
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基于ERA-Interim再分析资料,采用通用热气候指数（Universal Thermal Climate Index,UTCI）,分析1979-2014年中国气候舒适度的空间格局和时空变化特征。结果显示：①中国除青藏高原地区外,年均UTCI呈纬向分布,由北向南增加;青藏高原地区呈“环岛状”分布。夏季“无热应力”覆盖面积最大,冬季最小;②“无热应力”频率最高值（> 70%）位于云贵高原南部,最低值（< 10%）位于青藏高原地区;极端冷应力在长江以北均有出现,内蒙古地区东部和东北北部（14%~32%）,及青藏高原大部（16%~40%）最为频繁;中国中东部和新疆盆地区域均有极端热应力出现,其中塔里木盆地东部频率在4%以上;③年均UTCI的趋势在中国东北部为正,西南部为负;最大的上升和下降趋势分别位于长江三角洲（（0.6~0.8）°C/10a和青藏高原西部（-0.8~0.6）°C/10a）。夏季UTCI在全国范围一致上升,冬季相反;④“无热应力”频率的趋势在中国北部为正,南部为负;上升和下降幅度最大的区域分别为青藏高原东部与黄土高原交界附近（（0.8~1.5）个百分点/10a~1.5个百分点/10a））和云贵高原南部（1.5个百分点/10a~2.8个百分点/10a）。极端冷、热应力频率在中国大部分地区均为增加趋势。 相似文献
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21世纪前期青藏高原交通运输网络发展前景探讨 总被引：5，自引：0，他引：5
作为世界第三极和中国第一大自然阶梯 ,青藏高原自然条件及其环境较差 ,高寒缺氧、位置偏远、地广人稀是其基本特征。高原的现代交通运输 (包括公路、铁路、航空和管道 4种运输方式 )开始建设和发展于 2 0世纪 5 0年代 ,目前运输网络已初步形成 ,但其规模和结构依然比较落后。进入 2 1世纪后 ,随着西部大开发战略的实施 ,中央和相关省市支持力度的提升和加强 ,高原的现代交通运输及其网络将会进一步加快发展 ,尤其是铁路和航空运输线路、设施的建设与其产业的发展 相似文献
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基于达尔文主义演化模型和拉马克主义适应观,提出组织创新演化的适应性变异—选择—保留过程,分析环境、组织和个体三层次要素对创新演化过程的影响,并应用322家高端装备制造企业的调研数据进行实证研究。结果表明,除高层管理者年龄外,其他要素对创新演化过程的三个阶段影响显著,但是影响的强度和方向存在差异。研究结果为企业在创新实践中有针对性地采取组织创新管理策略提供参考。 相似文献
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中国科学院黄土高原地球关键带与地表通量野外观测研究站（以下简称“黄土高原关键带站”）立足黄土高原，面向黄河中游，开展季风区地球关键带和地表通量的长期定位观测和数据积累，在科学上为世界地球关键带科学作出突出贡献，在服务国家需求上为黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略提供有力的科技支撑。黄土高原关键带站提出了黄土关键带形成演化的“季风控制论”，重建了地质历史时期黄土高原植被、温度和降水的变化，查明了黄土关键带形成演化的气候背景；重建了过去500年温度、降水等气候要素序列，揭示了黄土高原干旱、高温等极端气候事件发生的诱因及特点；系统开展了黄土高原生态系统过程与服务研究，揭示了黄土高原关键带土地利用格局与生态过程的作用机理，阐明了不同生态系统服务的形成与相互作用机制，提出了面向可持续发展的黄土高原关键带类型划分的指标体系和方法框架；深入开展了黄土高原多尺度水土过程及其对重大生态工程的响应研究，阐明了黄土高原和黄河流域过去60年径流输沙和水沙关系的时空尺度特征与驱动机制，揭示了土壤水分与区域气候、土壤和植被的相互关系，定量评估了黄土高原生物和工程治理措施的环境效应；为黄土高原综合治理、生态保护和经济社会可持续发展提供决策咨询。 相似文献
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《中国科学院院刊(英文版)》2004,18(1):54-57
The Tibetan Plateau (the Qinghai-Tibet Plateau) is a unique geographical region with the highest elevation, and the only existing theater of tectonic collision now still in action on the earth. The continuous rapid uplifting of the landmass beneath the Plateau in the past millions of years becomes one of the epoch-making geological events of great significance in the earth's evolutionary history. 相似文献
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《中国科学院院刊(英文版)》2010,24(1):11-12
The era of Quaternary glaciations actually refers to the current ice age. It directly affects the entire environment where we human beings live, and its studies have a significant meaning. Over the past 40 years, a research team led by Prof. SHI Yafeng from the CAS Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute has conducted pioneering studies on glacial and interglacial cycles and related environmental cbanges in China, especially on the Qinghai-Tibet Plateau. Their findings added a glorious record to the development of China＇s Quaternary science and received a 2nd prize of the National Natural Science Awards in 2007. 相似文献
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从复杂适应系统(CAS)视角,构建了网络信息生态系统的复杂适应系统分析框架。在深入剖析网络信息生态系统的复杂适应性特征基础上,全面分析了网络信息资源、网络信息主体、网络信息生态环境及其相互关系所构成的网络信息生态系统形态结构和演化结构,并对网络信息生态系统的动态演化行为及特征进行了探索研究。 相似文献