欢迎来到加倍考研网! 北京 上海 广州 深圳 天津
微信二维码
在线客服 40004-98986
推荐适合你的在职研究生专业及院校
让科研更高效!申城在线生物信息分析平台有望年底全面上线视之无形

让科研更高效!申城在线生物信息分析平台有望年底全面上线

新民晚报讯(记者 马亚宁)随着生命科学领域研究的深入和技术的发展,科学研究和临床诊断逐渐向基因水平聚焦,全基因组测序技术已开始成为这些领域重要的研究手段。日前,由上海科技创新资源数据中心研发,基于PaaS的在线生物信息分析平台G-Xpert已基本完成,预计于今年年底全面上线。过去,基因测序技术受地域限制和分析周期的影响,分析结果的及时性较弱,尤其是对疾病的快速诊断十分不利。基于云计算的生物信息分析平台,则可以打破测序数据分析的专业壁垒,满足不同研究领域用户的需求。例如,一名从事细菌进化研究的科研工作者,可以在平台上完成测序数据质控、变异位点提取、进化树构建等常规分析步骤;一名从事肿瘤研究的临床医生,在平台上可以完成肿瘤组织与正常组织的突变比对,从而获得肿瘤独有的变异位点。数据中心首席技术官张嘉锐告诉记者,在线生物信息分析平台,通过部署各领域专家背书的分析流程以及PaaS级别的定向优化,大大降低使用门槛,使科研人员和医务工作者提高研究效率,实现“数据不落地”的在线协同。据介绍,今年疫情期间,数据中心推出的病毒基因组检测服务,就是该生信分析平台的主要功能之一,用户只需上传呼吸道样本的二代测序数据,即可在3小时内检测出是否含有新型冠状病毒。未来,数据中心还将根据业务实际需求,除了在线分析外,将对于医院、疾控中心等涉及敏感数据的机构,协助完成本地化部署检测流程和云平台,提升实时检测的能力。【来源:新民晚报】版权归原作者所有,向原创致敬

牧渔人

2020年前沿科技发展态势及2021年趋势展望——生物篇

2020年前沿科技发展态势及2021年趋势展望——生物篇世界生物领域2020年发展态势新冠疫情深刻影响了全球生物科技的战略方向和聚焦领域,生物安全及相关议题受到各国高度重视。美国国家科学院、工程院与医学院发布《保护生物经济》报告,展望生物经济发展趋势及相关风险;发布《减少消费者粮食浪费的国家战略》报告,提出减少粮食浪费的具体应对策略。美国卫生与公共服务部发布《健康人群2030计划》,提出未来10年国家在疾病预防和健康促进方面的355个核心目标;发布《2020~2030年国家流感疫苗现代化战略》报告,提出3个总体目标:加强流感疫苗研发、使制造和供应多样化;促进创新方法和技术的应用;增加疫苗可及性和覆盖率。美国国立卫生研究院发布《2020~2030年营养研究战略规划》,通过扩大合作和采取多学科方法,促进营养科学发展及其在改善公共健康和减少疾病中的作用。美英两国发布《遗传性人类基因组编辑》报告,为国家和国际社会科学治理与监督人类基因组编辑提供了基本参考。欧盟委员会提出《欧洲制药战略》,旨在建立具有前瞻性和抗危机能力的欧盟制药体系;发布《生命科学中的跨技术方法交叉发展》报告,旨在指导和促进生物科学中的跨技术方法交叉发展。德、日政府纷纷提高外资对本国关键生物科技企业的投资门槛,加强对生物经济和医药供应链的保护。世界卫生组织启动“全球新冠疫苗供应计划”,拟在2021年底前为参与国提供20亿剂新冠疫苗;成立全球抗菌素耐药性领导组织,以对抗抗菌素耐药性,确保未来重要药物的供应。前沿生物技术领域频现颠覆性突破。基因编辑领域,美国约翰·霍普金斯大学开发出一种通过光诱导控制CRISPR系统的新技术“vfCRISPR”,可以超高的时空精准度远程控制体内的基因编辑过程;美国博德研究所开发出基于CRISPR技术的新冠病毒检测方法“STOP”,无需纯化病毒RNA即可在一小时内获得结果;以色列特拉维夫大学开发出基于脂质纳米颗粒的新型递送系统,首次证明CRISPR技术可有效治疗活体动物的癌症并使癌细胞永久失活;中国北京大学利用基因编辑技术,精准删除大鼠的特定记忆。干细胞领域,日本京东大学利用人诱导多能干细胞制出不受限制、可给任何人输血的血小板;英国弗朗西斯·克里克研究所利用人类干细胞和生物工程支架重建了完整的人类胸腺,对治疗严重免疫缺陷疾病和培养人造器官具有重要意义。合成生物学领域,美国哈佛大学利用青蛙细胞构建出全球首个活体微型“异种机器人”,瑞士苏黎世联邦理工学院合成出全球首个完全由计算机生成、不基于DNA模板的细菌基因组;英美研究团队开发出融合两种降解酶的“超级酶”,可在室温环境中高效降解PET塑料。脑机接口领域,西班牙米格尔·埃尔南德斯大学开发出“仿生眼睛”脑机接口系统,可直连大脑视觉皮层使患者复明;中国北京脑科学与类脑研究中心构建出新型光学脑-脑接口,在两只老鼠间实现了高速率的运动信息传递;美国Neuralink公司发布微型脑机接口设备Link V0.9,依靠神经元活动成功预测实验猪的行为。“AI+生物研发”领域,美国DeepMind公司研发的AlphaFold 2.0人工智能系统在国际蛋白质结构预测竞赛(CASP)拔得头筹,能够精确地基于氨基酸序列预测蛋白质的3D结构。美国IBM公司借助Summit超级计算机进行人工智能筛选药物分子,在8000多种化合物筛选出7类有望治愈新冠病毒的候选药物。中国李兰娟院士研究团队采用人工智能算法,从151种上市药物中筛选出5种药物,成为对抗新冠病毒的有效武器。新冠病毒研究及新冠疫苗研发成为2020年生物研究主线,基因编辑、合成生物学、人工智能等新兴技术迸发出巨大应用潜力。截至2020年12月中旬,全球已发表超20万篇有关新冠肺炎的研究,此外未经同行评议的预印本网站上还有更多数量的相关研究论文。科学家们正在竭尽全力了解和遏制新冠病毒引发的疫情,并以创纪录的速度研制和测试新冠疫苗。众多新兴技术迸发出巨大应用潜力,为病毒研究和疫苗研发提供了强有力工具。例如,基于CRISPR基因编辑技术开发的检测工具可1小时内测出新冠病毒,利用合成生物学研发的细胞工厂可高效生产新冠疫苗,人工智能大大增加了筛选新冠病毒候选药物的范围和速率等。疫苗研发也全面爆发,截至12月10日,处于临床前阶段的疫苗共162款,临床1期23款,临床2期16款,临床3期13款。除疫苗研发管线众多外,疫苗上市和应用速度也十分惊人。俄罗斯率先在8月批准上市了全球首款新冠疫苗。此后,美国辉瑞和德国BIONTECH的mRNA疫苗也在欧洲和加拿大获批上市。此外,美国辉瑞疫苗预计2021年3月将在澳洲上市;辉瑞公司已致函印度药品管理总局,寻求疫苗许可。英国阿斯利康预计将于2021年1月上市其疫苗。中国国内多款疫苗已获批紧急使用,并在阿联酋、巴林等国获批上市。世界生物领域2021年趋势展望在各国日益严厉的管控和疫苗上市量产背景下,新冠疫情或将优先在发达国家及主要大国触顶回落,并逐渐摆脱疫情困境,而欠发达国家在2021年内或将很难实现生产、生活正常化。全球新冠病毒累计确诊人数将在2020年底逼近8000万,各国在与病毒斗争过程中对其认识不断加深,防疫措施也在不断改进和趋严。欧洲多国纷纷采取更加严厉的封城和出入境限制措施;拜登上台后或将采取一系列强化防疫举措;中日韩等已遏制住疫情的国家在管控疫情方面将更加精细化。此外,多款重磅新冠疫苗将在2021年陆续上市,并实现大规模量产,有助于进一步控制疫情。实力较强的国家,如美欧日等发达国家和俄罗斯等大国,在医院数量、医疗物资供应、疫苗研发和采购等方面具有优势,或将于2021年年中实现新冠疫情触顶回落,国内生产生活逐渐进入正常化。一些欠发达国家如南亚、非洲和南美洲国家,缺乏医疗物资,也无法及时获得充足的新冠疫苗,或将在更长时间中深陷疫情泥潭,甚至2022年后才能逐步遏制住新冠疫情。新冠疫苗的仓促上市及病毒持续变异,或将成为2021年最大生物安全风险。新冠疫苗临床试验不足可能使许多疫苗的副作用无法被及时发现和消除,威胁公众健康,或将引发公众对疫苗的抵触,并进而影响政府公信力和满意度,威胁社会稳定;疫苗分配问题或将引发国际人道主义危机和国家内部阶层矛盾等;新冠病毒变异可能使疫苗失效,导致新冠疫情进一步恶化和失控。后疫情时代全球生物安全秩序或将重建,美国或将出台拜登版的国家生物安全战略。新冠肺炎疫情深刻改变了世界,生物威胁和生物安全相关概念受到前所未有的关注和讨论。生物安全的概念也在不断发展,从“生物防御”将扩展到“生物经济和产业支撑”。后疫情时代,许多国家或将重新制定、调整和完善生物安全战略,进一步加强生物安全能力。生物安全相关的国际秩序、规范或将纷纷建立起来。尤其是受疫情影响最为严重的美国,疫情后或将深刻反思和梳理自身存在的安全漏洞。美国拜登上台后,或将推出新版国家生物安全战略,对内加大生物能力建设和生物安全体系完善,对外将加强全球生物安全布局、主导生物安全秩序建设,并积极争夺生物安全领域的全球治理权和话语权。新冠疫情引发严重的粮食安全问题和营养健康问题。联合国警告“世界正处于50年来最严重的粮食危机边缘”,美国大西洋理事会将“新冠疫情引发粮食安全危机”列为2021年十大风险,国际食物政策研究所也表示“新冠疫情如果没有妥善处置可能导致粮食危机”。粮食危机的主要形式是粮食供应链中断,欠发达国家将遭受饥荒。此外,即便是发达国家,在高失业率时期穷人也在遭受粮价上涨的困扰,如美国现在就有五分之一的家庭没有粮食保障;消费者需求向价格便宜、营养少的食品转变,造成营养不良和更多健康危机。新变局引发的网络生物安全风险日益严峻,生物安全新议题和新变化值得重点关注。互联网医疗、可穿戴设备、医疗AI等新模式、新设备和新技术的涌现与快速发展,尤其是新冠肺炎疫情后在线医疗行业的爆发式增长,使网络生物安全问题日益严峻,成为生物安全领域的新风险和新挑战。此外,合成生物学中的远程DNA注入威胁,是通过网络攻击实施生物威胁的一种新路径。黑客可使用恶意软件入侵生物学家的计算机,通过篡改其计算机上的正常DNA序列排序,从而创建出能产生毒素的DNA序列,甚至一个全新的病毒。该攻击方式暴露出生物安全防范工作中的众多短板,凸显出网络生物安全风险日益严峻。生物医疗产业链和供应链安全受到高度重视,全球产业和贸易格局或将面临重大调整。一方面,西方国家或将调整医药供应链布局,减少对中国的依赖。例如,美国会研究服务部(CRS)2020年4月发布《新冠疫情:中国医疗供应链和更广泛的贸易问题》,全面评估了新冠病毒对中美贸易的影响、美对华医疗供应链的依赖程度,提出联合伙伴国家加快把医疗供应链转移到中国以外等诸多举措,以实现医药、医疗用品生产和供应的多元化;日本也在积极将相关企业转移到东南亚、南美等其他国家。另一方面,各国纷纷加强国内生物医药的独立自主能力。例如,德、日政府纷纷限制外资对其关键生物科技企业进行投资,并将呼吸机等高级医疗器械纳入安保核心产业领域;美国参议院举行“确保美国在生物经济领域的领导地位”听证会,以及美国国家情报局委托国家科学、工程和医学院发布《保护生物经济》报告等,主动发展本国生物经济能力。上述各国的相关动向如若落地实施,或对全球医药及医疗用品价值链分工和产业格局产生深远影响。作者简介刘发鹏 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究二室,副主任研究方向:生物科技、生物安全、前沿颠覆性技术及交叉技术等。联系方式:liufp@drciite.org张芮晴 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究二室,研究助理研究方向:生物科技、生物安全等。联系方式:zhangrq@drciite.org作者丨 刘发鹏 张芮晴编辑丨 刘瑾 研究所简介国际技术经济研究所(IITE)成立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构,主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界科技、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号,致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。地址:北京市海淀区小南庄20号楼A座电话:010-82635522

爱封了

科技部:在人工智能、生物育种等领域实施一批科技重大项目

来源:一财网原标题:科技部:在人工智能、量子信息、生物育种等领域实施一批科技重大项目围绕推动产业链高端化的问题,加快突破一批关键核心技术,强化前沿技术部署,在人工智能、量子信息、生物育种等领域实施一批科技重大项目。2月26日,科技部部长王志刚在新闻发布会上表示,面向“十四五”,我们要坚持“四个面向”,紧紧围绕推动高质量发展、构建新发展格局,充分发挥科技创新的战略支撑作用。一是围绕推动产业链高端化的问题,加快突破一批关键核心技术,强化前沿技术部署,在人工智能、量子信息、生物育种等领域实施一批科技重大项目。二是围绕支撑实体经济发展,大规模推进科技成果转化应用,依托国家自创区和高新区,培育一批高新技术产业集群和高技术企业,加快发展新业态、新模式,培育壮大发展新动能。三是围绕保障人民生命健康,加强重大疾病防治、创新药物、医疗器械等的研发应用。四是围绕实现碳达峰、碳中和目标,大力推进污染防治、能源资源高效利用、应对气候变化等技术攻关和应用推广。五是围绕提高创新体系整体效能,以激发人才活力为重点,启动新一轮科技体制改革,完善创新生态。王志刚表示,我们希望,通过五年的艰苦奋斗和不懈努力,显著提升国家科技创新能力和创新链整体效能,更好支撑高质量发展和构建新发展格局。

可以尽年

两位“80后”女科学家分享:科研、坚持与热爱

作者|赵广立 中国科学报3月30日,公益科普活动“巾帼之美—女性科技论坛”在京举行。两位“80后”女科学家——中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹、北京大学分子医学研究所研究员刘颖,同台侃谈各自的奋斗历程。付巧妹在分享中谈到,一路走来最大的感受是“只有找到自己的热爱,才能坚持下去”,并且认为做对选择固然重要,但更重要的是要勇于承担选择失败后的结果,在过程中要尽力而为。刘颖说,自己自幼就对生命充满好奇,大学报考时更是只填报了生命科学一个志愿。但自己的“生命科学博士之路”最初并不顺利,在艰苦地坚持和付出后终于得到回报。论坛上,中国工程院院士、传染病学专家李兰娟,中国科学院院士、密码学家王小云也分享了她们的科研成长故事。该活动由中国工程院指导,腾讯院士专家工作站发起,腾讯北京总部、联合国教科文组织国际工程科技知识中心及中国女科技工作者协会等单位联合举办。以下为付巧妹和刘颖的演讲实录。付巧妹为了感兴趣的事情,每天都在努力,觉得很幸福人物名片付巧妹,2007年毕业于西北大学,2009年在中国科学院研究生院获硕士学位,2013年在德国马普进化人类研究所获演化遗传学博士学位。现为中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员、脊椎动物演化与人类起源重点实验室副主任、古DNA实验室主任。2019年,获首届“科学探索奖”;2021年3月,获“中央和国家机关三八红旗手”荣誉称号。要点提示:●回顾过去最大的感受:找到自己的热爱,才能坚持下去。●自己小时候都算不上“学霸”,只在数理化上有优势。高中起变得努力,是因为“想让脑子动起来”。●曾在大学放弃保研、加入考研大军:做选择就要有承担失败的勇气。●本科阶段积累的数理化、编程基础,在看似不相干的博士阶段发挥奇效。●无论科研和生活,每天都在努力,觉得很幸福。●不管怎样,“活在当下,把想法变成行动”。我为什么要研究古DNA?可能有很多人会说,因为这是一个很前沿的学科,所以去研究它。其实并不是,在我走上科研道路的过程里有很多不确定性。我相信很多同学都曾面临对自己人生迷茫的阶段,比如“可能有学习的动力,但有时并不知道为什么要去学习它”等一系列的困惑。作为过来人,我也有过同样的经历。回顾过去,最大的感受是:找到自己喜欢的,才能够让你更坚定地走下去。把你的研究当作生命去热爱,在这个过程中你就不会感觉到辛苦。即便很辛苦,你也会感觉到幸福。为什么?我想用个人的一些经历,来试着回答这个问题。这些经历其实也是身为一个平凡人很平凡的经历,其中面临过很多选择、很多波折。我从这些经历中得到的一些感悟,也是从现在的视角回看当时才有的一些体会。小时候,我其实都不算是“学霸”,一直属于由兴趣驱动,看起来中规中矩、但还算有一点性格的人。我在一开始也不是那种非常努力的人,但是后来因为想去做一些事情,想让自己的脑子动起来,便变得十分努力起来。大学时,我的专业跟现在从事的领域差别很大——本科学的是“文物保护技术”,而现在从事的是遗传学。大家可能会觉得跨度这么大,你是怎么“转型”的呢?待会儿再说。现在我想告诉大家的是,在读高中和大学时,我曾有过很长时间的迷茫和困惑,但庆幸的是即使迷茫,也在很多专业课和基础课程上打下了“很煎熬”的功底,这些基础在后来都发挥了很重要的作用。那个阶段的一个重要想法是,要做好当下我能做的事。可能梦想离我还很遥远,但如果不把一些想法变成行动力,可能永远没办法实现梦想。可能有同学面临另一种情况:不是没有选择,而是有很多选择,比如要不要考研、要不要出国等等。面对这种情况,我的建议是,你要清楚你面对选择的心态是怎样的?是试试看吗?选择很重要,但更重要的是,要清楚自己能否承担后果。在做选择之前,要问问自己:你是否能承受选择以后的失败?是否能够尽力地去做到?是否有尽力去做的勇气和决心?我曾在大学最后时刻放弃保研、鼓起勇气考研,选择了一条在别人看来比较有挑战、有难度的路。回看这段历程,当时的我知道这条路一定能成功吗?当然不。其实当时的想法是,考不上也没关系,只要我尽力就好。这段经历里,我想传达的意思是,希望同学们能在选择的同时,学会去承担选择以后的失败。最后再分享一下在德国马普读生物遗传学博士学位的经历。当时跨专业要学习的领域属于古遗传学,主要是古DNA研究。德国的规则是先考核半年, 如果通过考核,就可以留下来读博,否则就会被淘汰,遣返回国。我心里知道这是非常难得的机会,与我一直想做的“生物学”工作更相关了。从残存的考古遗迹提取出DNA,分析、研究人类的演化历史,也就是去弄清我们祖先的故事,想到这个过程就觉得很有意思,是一件让我觉得兴奋的事情。然而当时很有挑战,虽然古DNA研究还是和骨骼打交道,是属于考古学、生物学、遗传学、统计学等交叉的学科,但本质上更偏遗传。这对于仅有文物保护技术和稳定同位素背景的我来说,无疑是巨大的挑战。组会上,团队成员们讨论尼安德特人基因组序列草图,我就好像是听天书一样,“非常痛苦”。当时的我面临着非常大的压力。但是在这个过程中,我把压力转化为动力:唯一的想法是只要尽力就好!每天问一问:我是不是比昨天更有进步了?是不是尽力而为了?如果我尽力了,什么样的结果都能接受。而这之后不到半年的时间里,我竟然得到实验室的认可,在别人眼中“我很不错”。那一步虽然很难,但也走过来了;当走过之后还发现,每一步都没有浪费。比如我在本科读的专业,跟博士阶段的遗传学完全不相关,是不是我在本科期间的努力完全没有意义?事实上,我在本科时培养的数理化基础、编程基础,在博士阶段起到了很大作用。因为那时正处在生物信息大爆炸的时候,而我恰恰就是有这种数理化、编程等的基础和一点天赋,让我在这个领域里走得相对更远一点。而且当时本科的学科,在现在追寻一些关键科学问题时也能起到很重要的作用,无形中体现出交叉学科的优势。这些都是当时的我所想不到的。所以,我想告诉大家一句话:“不必或设限于眼前的意义,每一步努力都有其价值,在不清楚方向的时候,只要做好当下、做好自己能做到的,尽力就好。”我们最重要的就是要倾尽全力。直到现在走上科研岗位,我的心态从来没有变过。不管科研上还是生活中,每天都在努力。这个努力并不是别人告诉我“你需要变得更优秀”,所以要去努力,而是因为在努力满足好奇心的过程中,我很开心,我在动脑子,我觉得很幸福。说了这么多,其实就想告诉大家,不管你以后要做什么,重要的是把你的想法变成你的行动,不要让它停留在想法阶段;要有很强的执行力,才能让梦想离你更近。我们是很幸运的一代,有很多机会,但机会的同时必然伴随很多压力。正是因为这样的机会和压力,我们也可以做得非常好。在座的每一位同学更是如此。你们会有更多的空间和平台,有更多的可能让你们去创新。在这个过程之中,可能有一些需要你们自己去考虑的坚持或问题,要你自己想清楚。不管怎样,“活在当下,把想法变成行动”。刘颖在科研的精神世界做自由国王人物名片刘颖,2006年毕业于南京大学生物化学系,2006~2011年留学美国得克萨斯大学西南医学中心,获生物化学博士学位。2013年底入职北京大学,现为北京大学分子医学研究所细胞应激与稳态调控研究室主任。2019年获“科学探索奖”。要点提示:●从小对生命充满好奇,中学的实验课让我和生命科学结缘,考大学只报了“生命科学”一个志愿。●出国留学上课跟不上,每天反复听课程录音,学习到凌晨。●在实验室拿到不理想的结果,并没有特别沮丧,反而更有兴趣。●诺奖得主“捧场”获奖纪念,开始对“世界的边界才是我们的边界”有了理解。●在异国他乡领奖时唱起国歌,第一次真正感觉到作为中国人的归属感和责任感。●做科研最大的感受是,生命科学研究本身带来非常多的乐趣。当我被问到想要分享什么主题时,脑海中闪现出来的第一句话就是:“你的未来是星辰大海。”因为我希望大家一直能够保持着对宇宙,对生命最原始、最纯粹的好奇心。我们很小的时候,对周围的一切都很好奇。我小时候就经常会想:树叶为什么到了秋天会变黄、脱落?我也很喜欢蹲在地上去观察蚂蚁,看它们是如何发现食物、召唤同伴、把食物分成小块然后再一起排着队运回家。我觉得生命是非常神秘的,我对它们有太多的好奇。直到中学的一次实验课上,我们把一根香蕉捣碎,然后通过几个简单的实验步骤分离出香蕉的DNA。当我看到香蕉纤维状的DNA大量出现在试管时,那一刻在我的心中是非常神圣的。我想也就是在那个时刻,坚定了我学习生命科学的信念,让我和生命科学结下了不解之缘。于是,我上大学的时候只填报了生命科学作为唯一的志愿,并且在大学毕业之后选择去美国留学,继续生命科学研究的深造。出国读博士的道路并不一帆风顺。虽然申请的是全奖,但这些学校的申请费加在一起,对于工薪阶级的父母而言也不是一个小数字。我爸也提出过质疑,他觉得女孩子留在国内好好找份工作,安安稳稳结婚生子挺好的。但我知道我对科研有着强烈的好奇心,我希望能够在这条路上走下去。所以我非常感谢我的妈妈在当时很坚定地支持我,让我最终得以成行。飞去美国的航班是我人生中第一次坐飞机。当航班夜晚降临在美国达拉斯的时候,整个城市华灯初上,我站在那里满是无助感和疏离感。刚到美国时,我在学习、生活上都很不适应,花了很久时间才适应。那时候每天一大早要去赶校车、去学校上课,下午和晚上去轮转的课题组做实验。到了晚上,还要再把白天课程的内容重复放几遍——因为老师语速非常快,上课时根本跟不上——坐在自己的小房间里,一直学习到凌晨。有的时候实验做晚了,就赶不上回家的最后一班校车。走过杂草丛生的荒地,自己一个人回家。所以在美国的前几年,各方面都很难。但我一直在跟自己说,我希望自己勇敢一点、努力一点,我想看看我的极限到底在哪里。在美国读博士的前两年,科研也不是很顺利,接连做了几个课题,没有一个是成功的。所以经常发生的一件事就是,到了晚上十点、十一点,我在实验室拿到一个与最初预想完全不一样的结果。但我并没觉得特别沮丧,反而感觉生命科学研究越来越有趣。它对我像是一次次的智力挑战,需要我不断去假设,然后通过设计实验、开展实验、拿到实验结果后去验证、修正假设,然后再一轮实验。在每一次等待这些实验结果的过程中,我都充满着希望。在博士二年级下半学期,我发现了一个有趣的现象,并开始寻找导致这个现象的蛋白质。由于实验材料保存时限很短,所以每当拿到材料之后都要“连轴转”完成一系列的实验。那段时间,在实验室熬通宵成为常态。所有的坚持不懈,最终都有回报。在我追寻了大概两个多月以后,我还是发现了那个蛋白质,我们的科研成果也很顺利发表了。科研教会我一件事情:不是因为有了希望你才去坚持,而是因为坚持了你才会有希望。因为博士研究期间的这些成果,我获得了斯坦福大学生物化学系的优秀博士生奖。到斯坦福领奖时,包括1980年因重组DNA技术而获得诺贝尔化学奖的保罗·伯格教授在内的斯坦福生物化学系的几位创系人为我颁奖——我出生于一个小城镇,在我此前的这么些年里,我从来没有或者说我不敢想象在我的人生中还能有这样的时刻。所以我觉得这些年的经历、在科研上的成长,让我越来越理解那句话:“世界的边界才是我们的边界”。这让我敢于去追寻我自己的星辰大海,去设想自己未来的种种可能。另外一个让我印象深刻的时刻,是我在获得国家优秀自费留学生奖学金时,去中国驻休斯顿总领馆去领奖。因为当时已在国外待了多年没有回国,在总领馆领奖时,现场突然开始放起国歌,然后所有领奖人一起唱。真的,那一刻我情不自禁地开始流眼泪。那是我在异国他乡第一次真正感觉到我作为中国人的那种归属感和责任感。因为这些经历,我在哈佛大学做了一年多博士后,坚定地选择了回国,在北京大学创建自己的实验室,做感兴趣的研究。这么多年科研做下来,我最大的感受就是,生命科学研究本身给了我非常多的乐趣,以及自我价值的实现。在我从事科研的时候,我经常会有这样的感觉:自己置身于一个小小的世界,这个世界只有我一个人,我是这精神世界的自由国王。那种感觉,非常的爽。在从事生命科学研究的过程中,因为这是自己喜爱的工作,所以我的各方面精神状态、人生的状态很好,我觉得这份工作能够很好地去反哺我的生活。比如我也在不断去开发自己的兴趣爱好,包括长跑、包括做一些蛋糕装饰去做裱花,最近又开始迷上了跳舞。另外,我也会非常开心地去参加各种各样的社会活动,这让我能够体会到不同的人生,做独一无二的自己。我是非常幸运的——因为生命科学研究让我找到了一个精神上可以安身立命的地方。当下的社会处于一种高压、高速、不停旋转的状态中,大多数的人可能就是被动地随波逐流,一晃几十年就过去了。很多人到了中年之后开始对生活疲倦、麻木,所以相比很多人,做科研让我有一个精神依靠,能够让我在这种现实的社会里找到自己的精神依托。所以最后想跟大家分享的是,这个社会上的某些标准,包括大众的眼光有时候是很难忽视的,但我还是希望在今后成长的过程中,心中能有一杆秤,你能够对自己期望的生活和期望的工作做出一些取舍。我也希望大家能够坚持爱我所爱,行我所行,听从我心,无问西东,希望你的未来是星辰大海。2020年热文精选1. 杯具了!满满一纸杯热咖啡中,满满的塑料微粒…2. 美英澳科学家《自然医学》再添力证:新冠病毒乃自然进化产物,或有两种起源…3. NEJM:间歇性禁食对健康、衰老和疾病的影响4. 一年内治愈失眠!研究发现:改善睡眠,你或许只需要一条沉重的毯子5. 哈佛新研究:仅12分钟的剧烈运动,能为健康带来巨大的代谢益处6. 第一项人类干预试验:在大自然里“摸爬滚打”28天,足以提高免疫力7. 垃圾食品是“真.垃圾”!它夺走了端粒长度,让人老得更快!8. Cell解谜:不睡觉真的会死!但致死的变化不是发生在大脑,而是肠道…9. 《自然通讯》超大规模研究:血液中铁的水平是健康与衰老的关键!10. 不可思议!科学家一夜之间逆转动物“永久性”脑损伤,还让老年大脑恢复了年轻态…

乃下求之

生物科学强基班:兴趣与使命感,你的科研梦想从这里启航!

■ 编者按强基计划是基础学科招生改革试点,也称强基计划,是教育部开展的招生改革工作,主要是为了选拔培养有志于服务国家重大战略需求,且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生。南京大学在2020年开展强基计划,探索多维度考核评价模式,旨在选拔肩负时代使命、具备全球视野、推动科技创新、引领社会发展的未来各行各业拔尖领军人才和国家重大战略后备人才。2020级小蓝鲸们已经来到南大,并已经在这里度过了半年有余的时光,对于南大的学习生活也有了自己的体验与感想。下面就让我们跟随姜凯伦、沈桭、王雨菲三位“强基班”同学的步伐,一起了解他们的特色与风采吧。01姜凯伦:立志进入科研领域深造姜凯伦,毕业于浙江省衢州市第一中学,现就读于南大生科强基班。选择南大的原因很简单,一是兴趣使然,二是南大强劲的学科实力。他从初中起就非常喜欢古生物学和进化生物学方面的内容,而南大在古生物方面是国内强校,由此便成为了他的目标大学。进入高三后,为求稳妥他也调整过目标,参加了多所高校的特殊招生类项目,结合专业培养方案与录取概率最终综合考量毅然选择了南大,圆了少时的梦。生命科学的定义看起来很复杂,而姜凯伦对此解释“生物科学就是运用多种方法研究有关生命问题的一个学科体系”,既包括宏观生态学、行为分析,也包括微观的分子生物、生物信息学,正朝着多领域交叉、创新方向发展。而他选择生科院的原因就是热爱,立志进入科研领域深造。对于强基班的生活,他表示有压力,但完全在可承受可控范围内。学业上,目前主要学习内容与普通化生大类学生相似,合理规划时间还能参加许多课外活动。对此他的建议是“给事情排列优先级”,基于优先级做出取舍,合理安排时间。对于自己的录取优势,是自己曾经的竞赛经历。校考的题目难度大概是省份奥赛初赛的难度,不会很难,有过竞赛经历的同学只需从容应对就好,没有相关经历的同学也无需担心,题目虽有一定拓展性,但灵活运用高中知识也可以应对。对于面试方面,扩充课外知识、日常多思考有助于与面试老师更深入交流。自信大方多交流,要相信有思考的人才肯定不会被埋没!02沈棖:内心有一种强烈的使命感沈棖,毕业于湖南省长沙市南雅中学。南大生物科学的实力和综合性大学的各项表现,深深地吸引了沈桭。最终在自身能力与学校实力的综合评估的基础上,选择了南大。选择生物的原因很简单,一是自己喜欢种植花草树木,对于大自然有一种亲近感,兴趣是学习的原动力。二则对生命本身有着深刻的敬畏与探索生命的渴望。而他选择强基计划则是因为“基础科学建设和本硕博一体化贯通培养”,他表示自己志在基础科研而非应用技术,更痴迷纯粹的科学之美。而本硕博贯通培养则大大减轻了升学压力,可以更好专注于自身学业。沈棖坦言,来到强基班以后还是会有一定压力,较之于大类同学,强基班的课程数量与难度都略高一些。大一下学期课程数量开始增多,对自己安排时间的要求也提高不少。强基计划对于保研的“优惠”能让大家更加专注于自身能力的提高,而非过度竞争,班级氛围也很融洽。在活动中,沈棖大大提高了自身的人际交往与合作能力,也得到了学长学姐的许多帮助。进入大学以后对时间统筹安排的能力真的是一个巨大的挑战。大学的知识没有边界,更多的东西需要自学和查资料。他表示刚入学两个月的学习时间非常紧张,几乎都是压着时间线完成任务。后续自己开始慢慢学着调整,在备忘录里记录计划与日程,大大提高了效率,心理压力也减轻不少。在强基计划报考方面,他表示高中知识足矣。与其他两位同学不一样,他没有化生方面的竞赛经历,纯粹是凭借一腔热血进行了报考。但他特别指出“笔试不允许带计算器”,因而一定要注意锻炼自己的计算能力。面试方面主要考察临场反应,遇到不确定的地方大胆说出自己的思路,不会的问题坦然说不知道,老师也会帮助引导思考,无需过分担忧。03王羽菲:兴趣是第一驱动力王羽菲,毕业于江苏省苏州中学。南大对于江苏学子而言有着天然的吸引力,高二暑假的南大专题营更是让她立下了目标“一定要来南大”!南大作为研究型学校,有着浓厚的学术氛围,她相信自己在这里可以蜕变成为一名有能力的科研人才。来到南大强基班后压力是在所难免的,她笑称“没有压力才有问题呢”。强基计划相较于大类招生培养模式,已经进行过“分流”,因而课程难度与深度都大于大类课程。与此同时,专业先导课较多,学科交叉涉及数理化计算机等多个方面,学业压力重是肯定的。但王羽菲也表示,压力更多是自己对自己的要求,而非同学间的“内卷”,只是希望自己不被落下,之后能投入更多时间在实验室中。关于强基计划的备考,她认为自己的竞赛经历起到了一定的作用,对于化学和生物知识都不会有太大空缺。生物部分难度不大,依靠高中知识也完全能够应对,但需要注重学科交叉,兼具文科思维联系社会现实。化学部分会有一定延伸,涉及部分竞赛内容,但难度也不大。面试提问也无需过多紧张。“强基、强基”,主要考察的还是基础知识,自信镇定,即使遇到不会的问题,也不要慌张,落落大方即可。除此之外,她还想提醒学弟学妹,现阶段还是专注于高考,强基计划的相关准备可以放到高考之后,不要因小失大。看了三位同学在强基班的生活,你是否也对强基计划多了一分了解与认识?是否也在期待着将来能够进入南大强基班的生活?那就快来报考强基计划吧!金秋时节,我们在南大等你来!(图为生科强基班大合照)

科研实力强劲 圣湘生物2020年营收近48亿元

高新麓谷2021年4月7日讯(尹婷)近日,长沙高新区企业圣湘生物披露上市后首份年报。在体外诊断企业业绩集体高增长的2020年,圣湘生物全年实现营收47.63亿元,同比增长1204%;归属母公司净利润26.17亿元,同比增长6528%;基本每股收益7.01元,同比增长6273%。同时,圣湘生物拟向全体股东每10股派发现金红利3.75元(含税)。据悉,圣湘生物上市以来累计派发现金红利达4.5亿元。对于2020年业绩表现,圣湘生物方面表示,疫情带动了行业景气度提升,公司新冠检测试剂仪器销售旺盛,国际市场打开,为非新冠产品出口占得了先机。据悉,“圣湘方案”已成为较多国家抗疫的首选方案,公司新冠检测试剂仪器销售旺盛,产品已覆盖近160个国家和地区,为企业开拓国际市场赢得了先机,同时企业依托分子诊断核心技术平台向多个应用领域拓展,为未来打造多个利润极奠定了基础。科技研发强劲 产品阵营日趋完善年报显示,2020年圣湘生物持续加大研发,研发费用达到8277万元,同比增长112.48%。截至报告期末,公司拥有研发人员313人,占公司总人数的34.36%。报告期内,公司新获国内外产品注册准入100个,其中境外注册准入90个;新增授权专利33项;参与制定国内外行业标准6项,其中国际标准1项,获评国家技术创新示范企业。业绩迅速增长的背后需要强劲的科研实力和日趋完善的产品支撑。据悉,在疫情暴发之前,圣湘生物已经自主研发“磁珠法”“一步法”“全自动统一样本处理系统”“POCT移动分子诊断”等系列国际领先且可应用领域广泛的技术平台,构建了“快速筛查分流”“精准诊疗指导”“现场即时检测”等多种各有侧重的普适化、全场景化整体解决方案。通过系列特色平台有机组合,充分利用“全场景化”方案优势,圣湘生物迅速应对突发疫情、传染病、肿瘤、慢性病等各类检测需求,解决行业痛点难点。硬核的科研实力,帮助圣湘生物在2020年成长为“全球科技抗疫主力”。3月28日,圣湘生物发布战略新品——六项呼吸道病原体核酸检测试剂。该产品能一次鉴别临床最常见的六种病原体,精准快速确诊相关呼吸道疾病,指导临床诊疗用药,防范抗生素滥用,还可有效解决临床普遍存在的混合感染问题,显著提高诊疗效率,降低医疗费用。据悉,圣湘生物在7年前便开始布局呼吸道领域。目前,圣湘生物在这一领域已储备了呼吸道七联检、新冠甲乙流三联检等30多种产品,搭建了全自动、半自动、移动分子诊断、液相芯片、二代测序等系列技术平台,形成了全场景化检测整体解决方案。截至报告期末,圣湘生物研发了传染病防控、癌症防控、妇幼健康、血液筛查、慢病管理、突发疫情防控等领域的一系列性能优秀的产品400余种,可提供各类检测服务2200余项。同时,公司在研项目中,已有9个产品正在国内注册审评,8个产品处于临床研究阶段,60余个产品正在研发阶段,科研创新后劲十足。境外销售占比过半 国际市场成主战场年报显示,2020年,圣湘生物全球七大区域中心布局加速推进,海外的销售渠道进一步完善,圣湘生物客户数已由2019年的40多个国家发展到近160个国家和地区,境外营业收入占比达53.49%,欧洲市场已成为其境外业绩最大贡献区域。据悉,圣湘生物新冠抗原检测试剂、新冠及甲乙流核酸检测试剂、全自动核酸提取仪、POCT等多个产品已先后获得了欧盟CE认证及美国FDA认证。随着该公司核心产品陆续拿到“准入证”,公司国际化步伐大幅提速,产品也有望在未来接力核酸检测试剂在海外的销售,为公司持续输出利润。值得一提的是,圣湘生物上海产业园已于去年12月开工建设;今年1月,圣湘生物通过收购杭州海兴全资子公司湖南海兴100%股权,获得湖南海兴持有的地块及物业所有权,打造长沙新产业园。随着这两个产业园的加速建设,圣湘生物的国际化进程也在进一步提速。记者从圣湘生物获悉,该公司将持续深耕30个重点国家,全系产品全面覆盖60个国家以上,通过经销商和自身本土化的服务和生产来加强这些地区的市场开拓,在关键国家还会进行分公司和团队的布局。作为基因技术创新“领跑者”,圣湘生物将围绕完善分子诊断应用普适化、全场景化生态圈,加强平台型企业打造,加速从B端向C端突破,推动基因科技“人人可及”,并全面推进公司全线产品进入60个重点国家疾病防控和公共卫生体系。同时,在资本的助力下,深化延伸公司产业链布局,整合全球范围内的产业链前沿技术和产品,提升外延增长能力。相关文档【来源:长沙高新区】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn

同乎无知

荣联科技:公司在生物医疗行业具备生物信息分析能力 服务于中国主流的基因大数据企业

来源:同花顺金融研究中心同花顺(300033)金融研究中心3月3日讯,有投资者向荣联科技(002642)提问, 近期,不少基因测序头部行业带头人表示生物云大数据,请问贵公司在生物云大数据方面有什么规划?公司竞争力如何?行业主要竞争对手情况?公司回答表示,感谢您的关注。公司在生物医疗行业能深入客户业务,具备生物信息分析能力,服务于中国主流的基因大数据企业。公司已在广州注册成立了荣联云生数据科技有限公司,将通过运作管理专业子公司的方式来进一步推进公司在生物医疗信息服务领域的产业布局,继续支持生命科学领域行业客户的数字化转型和业务创新。

子舆

人工智能识别出一百六十五个新癌症基因,有望促进个性化医疗等领域发展

据《自然·机器智能》杂志报道,德国科学家借助一款深度学习软件,对数万个医疗数据集展开分析后,确定了165个与癌症有关的新基因。最新研究为个性化药物靶向治疗以及生物标志物开发开辟了新前景。马克斯·普朗克分子遗传学研究所和慕尼黑计算生物学研究所的研究人员开发出了名为“多组学图形集成”(EMOGI)的新算法。领导该项研究的安娜丽莎·马尔西科解释称,该软件集成了从患者样本提取的数万个数据集,包括DNA甲基化、单个基因的活性和细胞内蛋白质的相互作用,以及发生突变的序列的相关数据。有了这些数据,深度学习算法可以检测出导致癌症恶化的模式和分子原理。马尔西科说:“这将有助于促进个性化医疗领域取得进展。”她解释说,与化疗等传统癌症治疗方法不同,个性化疗法能精确地根据肿瘤类型订制药物,“我们的目标是为每位患者选择最佳疗法,即方法最有效、副作用最少。此外,我们还可以根据癌症的分子特征鉴别出处于早期阶段的癌症。我们只有知道导致疾病的原因,才能有效地治疗它们,这也是为什么尽可能多地确定诱发癌症的机制如此重要的原因。”目前,科学家们发现与癌症有关的基因数量已增长到700个左右,但只有借助生物信息学分析和最新的人工智能方法,研究人员才能追踪到最新发现的这些隐藏的基因。此外,近年来,深度学习算法进展迅猛,在其加持下,研究人员甚至能够发现那些以前未被注意到的蛋白质或基因之间的关联。研究人员强调说,EMOGI系统并不局限于癌症。从理论上讲,它可以用来整合不同的生物数据集,并从中找出模式。例如,可用于糖尿病等复杂的代谢性疾病领域。总编辑圈点深度学习再创新功。相比化疗,靶向治疗在杀伤癌细胞的同时,还能最大限度保护那些正常工作的好细胞。所以,得上可以进行靶向治疗的癌症,也算是不幸中的万幸。但是,找到这些与癌症有关的基因并不容易,需要大量的计算与分析。于是,人工智能在个性化治疗领域闪亮登场,为人类对抗癌症这一艰苦卓绝的斗争提供助力。文中提到的新算法,不仅可以用于癌症,还可以在多个复杂疾病中发挥作用,并帮人类在基础研究领域取得进步。【来源:摘自科技日报】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn

荷尔蒙

名家人物榜—张春霆|为推动我国生物信息学发展做出了杰出的贡献

张春霆,著名生物物理学家。1936年9月出生于山东烟台。1961年毕业于复旦大学物理系,同年起在复旦大学攻读理论物理专业研究生,1965年毕业。1965—1970年在天津工科师范学院任教,1970—1979年在天津轻工业研究所工作,1979—1982年在法国国立理论物理研究中心作访问学者。从1984年起在天津大学物理系工作至今。1995年当选为中国科学院院士。2001年当选第三世界科学院院士。是意大利国际理论物理研究中心境外研究员,美国科学促进协会会员。?院士简介张春霆,著名生物物理学家。1936年9月出生于山东烟台。1961年毕业于复旦大学物理系,同年起在复旦[2]大学攻读理论物理专业研究生,1965年毕业。1965—1970年在天津工科师范学院任教,1970—1979年在天津轻工业研究所工作,1979—1982年在法国国立理论物理研究中心作访问学者。从1984年起在天津大学物理系工作至今。1995年当选为中国科学院院士。2001年当选第三世界科学院院士。是意大利国际理论物理研究中心境外研究员,美国科学促进协会会员。张春霆教授在学术研究上独辟蹊径,成功地将物理学知识引入到分子生物学领域中来,在理论分子生物学研究方面作出了突出的贡献。理论分子生物学是一门新兴的边缘学科,在世界范围内处于刚刚起步的阶段。该学科运用物理学和数学的理论及方法研究生物大分子,如蛋白质和核酸等,从理论上深入阐明其结构和生物功能,并研究生物大分子运动的动力学过程及其与其生物功能的关系等。这种理论研究和分子生物学的实验研究是相辅相成的,对于研究生命现象的分子运动规律具有十分重要的意义,而且对医、农、工和国防实践都有着潜在的重要作用。在这一国际生命科学中最前沿的课题研究中,张春霆教授所取得的两项主要成果填补了国内的空白。其一是系统地开创了DNA序列分析中的几何学研究途径,得出了关于天然蛋白质的稳定性与密码子的选用之间存在着强关联等的重要结论。他提出的显示和分析DNA序列的Z曲线理论与方法,首次将计算几何学和微分几何学引入到DNA序列分析中来。这种崭新的研究方法将成为遗传、分子进化学和指纹学等研究中的一项新工具,具有广泛的应用前景。利用计算机图形学技术,可将任一DNA序列以三维空间曲线形式显示于计算机的屏幕之上。通过对Z曲线的观察和数学研究,可用这一新颖的观点来分析DNA序列,开辟了一个崭新的研究领域,可望发展成一门新的交叉学科。其二是在蛋白质结构类的预测研究中取得了世界领先性的成果。张春霆教授发展了一系列新的预测方法,将预测的准确度从75%提高到95%以上,这是迄今为止世界上在这个领域里的最好结果。这对于进一步预测蛋白质的二级和三级结构是非常有用的。该项研究还显示,蛋白质的总体结构信息(如其结构类),基本上由其一级结构的总体信息(如氨基酸组成)所决定。以上系统的研究成果,对于蛋白质结构的研究具有重要的科学意义。此外,张教授提出了三项非常有效的方法来预测HIV蛋白酶对蛋白质的剪切活性部位,这些方法已经成为美国普强研究所用于寻找治疗艾滋病有效药物的强有力的工具。进而,他还提出一种非常精妙绝伦的理论来解释细胞内微管蛋白质装配过程的内部运动机制,用于阐明新发现的抗癌药物紫杉醇的抗癌作用机理。该项成果被有关专家认为“非常重要”“,代表了本领域的最新进展”。意大利国际基因工程与生物技术研究中心主任法拉其教授认为:张春霆对DNA结构做了“极有价值的研究”,“是一笔最有价值的财富”。意大利国际理论物理研究中心授予他“境外研究员奖”,奖金用于支持他的学术研究。美国著名的分子生物学研究部门Scripps研究所给他来信,称赞他的研究方法是富有创新精神的。英国著名的分子生物学刊物《J.Mol.Biol.》的主编把张春霆的重要论文安排在238卷第一期第一篇的位置上,以示重要。他还收到世界各地寄来的上百封来信,向他索要关于DNA序列研究的论文。他还受前苏联科学院生物物理研究所、美国国家卫生研究院、意大利国际理论物理研究中心和美国波士顿大学生物大分子研究所等研究单位著名科学家的邀请,多次出国讲学。张教授现已年逾古稀,然而他的事业却是处于青春期。他仍旧在积I极努力,创造条件,为天津大学生命科学研究的发展作出新的贡献。他犹如忠于职守的老黄牛,不息地奋力躬耕着。我们相信,张春霆教授将为人类的科学事业和健康事业谱写出更加光辉的篇章。院士成就张教授是我国少数生物信息学家之一。他有较强的数学、物理学和计算机技术基础,以此为背景,从20世纪80年代初开始,他转而研究计算生物学和生物信息学,先后在国外SCI刊物上发表论文70余篇,被引用400余次。他的主要贡献在两个方面:一是提出用双Sine—Gordon偏微分方程组来模拟DNA分子在转录和复制过程中碱基运动的动力学机制,此工作得到近100次的SCI引用。二是提出了DNA序列的Z曲线理论,开拓了一条用几何学方法分析DNA序列的新途径。天津大学理学院名誉院长中国科学院院士,著名生物物理学家、生物信息学家分析DNA序列 揭开生命之源 Z-曲线,DNA序列的3-D图形表示。荣誉奖励1995年当选中国科学院院士国家教委科技进步一等奖 (1996)国家自然科学二等奖 (1997)获天津市劳动模范荣誉称号 (2000)何梁何利科技进步奖 (2001)2001年当选第三世界科学院院士

方苞

西安交大科研团队在单细胞核酸分析领域取得重要进展

单细胞内生物大分子及其复合物在空间上存在复杂、多样的组成关系。染色质作为重要的大分子复合物,以约10nm的核小体为基本单元,由核酸物质(DNA、RNA)与各种蛋白质组成,且存在大量DNA表观修饰和组蛋白翻译后修饰(Post-translational modification, PTM)。纳米空间内(如半径10nm范围)复杂的染色质组成(定义为染色质纳米环境),可能在细胞生命过程中扮演着多种角色,参与多路反应,发挥重要的调控作用。因此,探究染色质纳米环境,对于理解染色质复杂组成、构象及调控机制等具有重要意义,但当前仍缺乏有效的识别检测方法。“一对多”细胞纳米环境分析概念图(a)与染色质纳米环境检测原理图(b)针对上述难题,西安交通大学生命学院生命分析化学与仪器研究所赵永席教授团队以“一对多”染色质纳米环境为分析对象,提出DNA邻近循环识别机理,发展DNA步移索引扩增检测方法,实现单细胞内一种组蛋白PTM周围多种DNA表观修饰的成像分析。该方法可检出目标PTM位点约10nm半径空间内各种DNA修饰的位点数目与亚细胞分布,即“一对多”染色质纳米环境。通过探测多种组蛋白PTM的纳米环境,揭示细胞周期过程中染色质纳米环境的动态变化,实现了临床肺癌患者细胞样品中染色质纳米环境的分析检测。该研究为探究染色质纳米环境的复杂组成、生物功能及调控机制奠定了检测方法学基础。通过调控DNA探针的长度,可探测5nm到30nm半径范围的纳米环境。此外,该方法具有很好的通用性,改变分子识别方式,还能拓展用于转录因子、膜蛋白等其他生物大分子的纳米环境分析。(a-b)单细胞染色质纳米环境分析、PTM周围多种DNA修饰检测(c)不同细胞周期样品分析(d)临床肺癌患者细胞样品分析该研究工作以《胞内大分子锚定的DNA步移索引技术用于染色质修饰纳米环境的探究》(Cellular macromolecules-tethered DNA walking indexing to explore nanoenvironments of chromatin modifications)为题在国际权威期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上在线发表。西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室生命分析化学与仪器研究所为该论文的第一作者单位和通讯作者单位,陈锋副教授与白敏博士为第一作者,赵永席教授为唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、中国博士后科学基金、西安交大青年拔尖人才支持计划等项目的共同资助,实验测试得到西安交大分析测试共享中心的大力支持。赵永席教授团队主要从事单细胞分析、高通量测序、核酸化学与生物学、功能纳米材料与分子探针、微流控芯片等研究工作。近两年,该团队在单细胞核酸分析领域开展了系列原创工作,相关研究成果已发表在《自然-通讯》(Nature Communications,影响因子:12.121)、《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society,影响因子:14.695)、《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition,影响因子:12.257)、《核酸研究》(Nucleic Acids Research,影响因子:11.157)等权威期刊。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-22284-z2020年热文精选1. 杯具了!满满一纸杯热咖啡中,满满的塑料微粒…2. 美英澳科学家《自然医学》再添力证:新冠病毒乃自然进化产物,或有两种起源…3. NEJM:间歇性禁食对健康、衰老和疾病的影响4. 一年内治愈失眠!研究发现:改善睡眠,你或许只需要一条沉重的毯子5. 哈佛新研究:仅12分钟的剧烈运动,能为健康带来巨大的代谢益处6. 第一项人类干预试验:在大自然里“摸爬滚打”28天,足以提高免疫力7. 垃圾食品是“真.垃圾”!它夺走了端粒长度,让人老得更快!8. Cell解谜:不睡觉真的会死!但致死的变化不是发生在大脑,而是肠道…9. 《自然通讯》超大规模研究:血液中铁的水平是健康与衰老的关键!10. 不可思议!科学家一夜之间逆转动物“永久性”脑损伤,还让老年大脑恢复了年轻态…