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生命健康科技领域发展态势

中国生物工程杂志 2024年第1期44卷 32-40页

作者：许丽杨若南王玥施慧琳李祯祺靳晨琦李伟徐萍中国科学院上海营养与健康研究所中国科学院上海生命科学信息中心上海200031

生命健康科技领域是新一轮科技革命和产业变革中最有望实现革命性突破的重点领域之一。随着学科和技术会聚融合,生命健康科技显现出了新的发展趋势,衍生了新学科、新方向、新前沿,创造了新的产业细分领域和增长点。近几年,生命健康科技... 详细信息

生命健康科技领域是新一轮科技革命和产业变革中最有望实现革命性突破的重点领域之一。随着学科和技术会聚融合,生命健康科技显现出了新的发展趋势,衍生了新学科、新方向、新前沿,创造了新的产业细分领域和增长点。近几年,生命健康科技领域创新活跃,基因编辑、合成生物学、生命组学、再生医学、类器官等前沿领域的重大成果密集涌现。在深入分析生命健康科技领域当前值得特别关注的发展趋势及前沿方向的基础上,展望生命健康科技领域未来发展前景并提出重点布局方向,以期为生命健康领域科技创新发展提供参考。

关键词：生命健康基因编辑合成生物学生命组学类器官

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靶向蛋白质降解技术发展态势分析

中国生物工程杂志 2024年第2期44卷 190-198页

作者：施慧琳李伟靳晨琦徐萍王玥中国科学院上海营养与健康研究所、中国科学院上海生命科学信息中心上海200031

靶向蛋白质降解技术是一类利用机体内天然存在的蛋白质清理系统来降低靶蛋白水平的技术,对其基础研究和产业发展现状进行分析,发现近年来靶向蛋白质降解技术发展进入快车道,随着研究的推进可降解靶蛋白和可招募E3泛素连接酶资源不断拓展... 详细信息

靶向蛋白质降解技术是一类利用机体内天然存在的蛋白质清理系统来降低靶蛋白水平的技术,对其基础研究和产业发展现状进行分析,发现近年来靶向蛋白质降解技术发展进入快车道,随着研究的推进可降解靶蛋白和可招募E3泛素连接酶资源不断拓展,降解剂分子的稳定性、功效获得进一步提升,实现可控、精准降解,与此同时,基于技术原型创新,使该技术能够在靶向降解胞内蛋白质基础上,实现胞外和膜结合蛋白质、蛋白质聚集体以及RNA、脂质、细胞器和病原体等非蛋白质物质的靶向降解。靶向蛋白质降解技术也为针对“不可成药”靶点的新药开发提供了新思路,引领制药行业新浪潮,为癌症、自身免疫性疾病等疾病治疗提供新手段。

关键词：靶向蛋白质降解靶蛋白不可成药

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新药研发发展态势分析

中国科学院院刊 2024年第5期39卷 821-831页

作者：徐萍许丽杨若南李伟陈凯先中国科学院上海营养与健康研究所中国科学院上海生命科学信息中心上海200031 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海药物研究所上海201203

新药研发是医药创新发展的关键环节,是新一轮生命科技革命和生物经济变革的核心领域,对引领科技创新、带动经济发展、提升人民健康福祉具有战略意义。当前,前沿技术不断革新、学科跨域融合、数字深度赋能驱动新药研发领域创新日趋活跃,... 详细信息

新药研发是医药创新发展的关键环节,是新一轮生命科技革命和生物经济变革的核心领域,对引领科技创新、带动经济发展、提升人民健康福祉具有战略意义。当前,前沿技术不断革新、学科跨域融合、数字深度赋能驱动新药研发领域创新日趋活跃,国内外创新性小分子药物、抗体药物、免疫细胞治疗、基因治疗与核酸药物等密集获批上市,为未满足的临床需求提供更多选择。文章深入分析新药研发领域发展趋势、全球新药批准情况,以及我国新药研发发展现状与态势,提出发展启示与建议,以期为新药研发领域发展提供参考。

关键词：新药抗体药物细胞治疗启示建议

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合成生物学赋能:从学科发展到产业转化

中国科学院院刊 2024年第5期39卷 851-861页

作者：熊燕马雪晴陈大明刘晓赵国屏中国科学院上海营养与健康研究所上海生命科学信息中心上海200031 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海营养与健康研究所生物医学大数据中心上海200031 中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海200032

合成生物学通过引入工程科学“自下而上”认识生命体系的理念,在生命科学研究中采用“设计—构建—测试—学习”迭代的研究范式,并在基因组和系统生物学的基础上,构建工程化的新生命体系,为生命科学提供了“从创造到理解”的新途径,不... 详细信息

合成生物学通过引入工程科学“自下而上”认识生命体系的理念,在生命科学研究中采用“设计—构建—测试—学习”迭代的研究范式,并在基因组和系统生物学的基础上,构建工程化的新生命体系,为生命科学提供了“从创造到理解”的新途径,不仅颠覆了从整体到局部的“格物致知—还原论”的传统研究策略,还开启了理解生命本质的“建物致知”新文化。同时,合成生物学将生物技术由“模拟自然过程”和“遗传工程改造”上升至“定量理性设计”和“标准化构建测试”的高度,推动生物工程和代谢工程朝着对标生命过程的高效率、普适性的工程化“重编程”,甚至是“从头构建”的新高度,以实现“建物致用”的目标。文章梳理了合成生物学近年来在生命科学基础研究中“建物致知”方面的重要进展,列举了其在化工、医药、食品、环境等应用领域中“建物致用”的具体案例,展现了合成生物学对人类社会全面发展正在发挥的重大影响,强调了为确保合成生物学的健康、快速发展,构建会聚生态系统与治理体系的重要性。

关键词：合成生物学赋能会聚创新生态系统

锂电池正极材料化学及形貌的X射线纳米谱学成像研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1239-1244页

作者：高若阳张玲陶芬汪俊苏博毕志杰杜国浩邓彪肖体乔中国科学院上海应用物理研究所研究中心上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海光源中心上海201204 青岛大学物理科学学院山东青岛266071

锂离子电池高镍三元正极材料是储能领域的研究热点之一,多次循环后材料内部化学不均匀性与形貌缺陷,会造成电池失效与性能衰退,深入了解电池容量衰减变化及其原因需要对材料进行快速、高效无损的观测和分析。基于同步辐射的硬X射线全场... 详细信息

锂离子电池高镍三元正极材料是储能领域的研究热点之一,多次循环后材料内部化学不均匀性与形貌缺陷,会造成电池失效与性能衰退,深入了解电池容量衰减变化及其原因需要对材料进行快速、高效无损的观测和分析。基于同步辐射的硬X射线全场透射显微镜(TXM)是一种可无损研究物质内部结构且具有纳米分辨的成像技术。随着高亮度、高性能同步辐射光源的发展,同步辐射的TXM技术获得了快速发展,使得TXM成像方法具有更高的实验效率和空间分辨率。X射线纳米谱学成像(TXM-XANES)是将TXM与X射线吸收近边结构谱(XANES)有机结合的成像方法,TXM-XANES能够从纳米尺度上表征微米级能源材料的内部元素空间分布及化学态等信息,解决了常规方法由于表征材料局部区域而缺乏整体表征,或表征集合平均值特性而错过材料局部化学状态变化的问题。TXM-XANES作为基于TXM发展的多模态联合表征技术,已逐渐成为能源材料研究的重要实验方法之一。介绍了上海光源纳米三维成像线站及TXM成像系统,阐述了X射线纳米谱学成像方法的原理及其特点。X射线纳米谱学成像和纳米CT方法对锂离子电池正极高镍层状三元氧化物材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)(NCM622)粉体进行了表征,获得了纳米尺度下NCM622单颗粒样品中Ni元素化学态的空间分布信息及单颗粒的三维结构信息。对电池材料的三维X射线纳米谱学成像方法进行了介绍和展望。

关键词：纳米谱学成像全场透射X射线显微镜锂电池同步辐射

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实验探究能力导向的信息素养探索与实践

图书情报工作 2024年第12期68卷 70-76页

作者：周成效许咏丽江晓波沈东婧中国科学院上海生命科学信息中心、中国科学院上海营养与健康研究所上海200031

[目的/意义]实验探究能力和信息素养是当代科技人才必备的核心能力,但目前对于如何有效结合两者,发挥其协同效应的研究还相对较少。探索基于实验探究能力导向的信息素养培训模式,能够为信息素养教育实践提供新的思路和方法。[方法/过程... 详细信息

[目的/意义]实验探究能力和信息素养是当代科技人才必备的核心能力,但目前对于如何有效结合两者,发挥其协同效应的研究还相对较少。探索基于实验探究能力导向的信息素养培训模式,能够为信息素养教育实践提供新的思路和方法。[方法/过程]分析实验探究能力和信息素养两者的关系,探讨国内外面向科研能力建设的信息素养教育模式及存在的问题,探索构建基于实验探究能力导向的信息素养模式,并通过应用和实践案例,为创新型信息素养教育模式探路。[结果/结论]基于实验探究能力导向的信息素养教育模式能为科研人员提供全面、系统和有效的实验探究能力提升,但在培训形式、培训内容、跨学科融合等方面还要不断创新。

关键词：信息素养教育培训服务实验探究能力

油橄榄叶提取物对HaCaT细胞氧化损伤的保护作用及抑菌活性

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天然产物研究与开发 2024年

作者：丁亚男王瑞阳高观祯汪惠勤周建武饶平凡中国科学院上海生命科学研究院浙江工商大学食品营养科学联合研究中心

为研究油橄榄叶提取物对人永生化角质形成细胞（HaCaT）氧化损伤的保护作用及抑菌作用，采用肌红蛋白保护率评价油橄榄叶提取物对不同种类自由基的胞外抗氧化能力，建立HaCaT细胞的氧化损伤和炎症模型，评价油橄榄叶提取物对细胞氧化损... 详细信息

为研究油橄榄叶提取物对人永生化角质形成细胞（HaCaT）氧化损伤的保护作用及抑菌作用，采用肌红蛋白保护率评价油橄榄叶提取物对不同种类自由基的胞外抗氧化能力，建立HaCaT细胞的氧化损伤和炎症模型，评价油橄榄叶提取物对细胞氧化损伤的保护作用，并进一步考察油橄榄叶提取物对常见病原菌的抑制作用。结果表明油橄榄叶提取物对羟基自由基、次氯酸根和过氧自由基均具有抗氧化作用，其中对羟基自由基和过氧自由基的抗氧化效果较好。在细胞水平上，油橄榄叶提取物能够显著降低HaCaT的胞内自由基，可以有效改善HaCaT细胞的氧化应激状态。同时，0.156～0.625 μg/mL的油橄榄叶提取物能够有效降低炎症细胞中的白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）和白细胞介素1β（interleukin-6，IL-1β）因子水平，0.156～0.312 μg/mL的提取物能够降低肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平。此外，油橄榄叶提取物能够有效抑制金黄色葡萄球菌，而对大肠杆菌和铜绿假单胞菌敏感度低。综上，油橄榄叶提取物对HaCaT细胞的氧化损伤具有一定的保护作用，且具有抗炎效果和抑菌活性。

关键词：油橄榄叶提取物人永生化角质形成细胞氧化损伤肌红蛋白保护率抑菌活性

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二氧化碳捕集-转化一体化技术研究进展

科学通报 2024年第8期69卷 1012-1024页

作者：胡登王星博陈新庆孙楠楠魏伟中国科学院上海高等研究院二氧化碳光子科学建制化研究中心上海201210 中国科学院上海高等研究院中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室上海201210

CO_(2)捕集利用与封存(CO_(2)capture,utilization,and storage,CCUS)是一项新兴的、可实现传统化石能源大规模低碳利用的重要技术.然而,传统的CCUS技术成本过高,极大阻碍了其推广和应用.CO_(2)捕集-转化一体化技术是一种在CCUS自身框... 详细信息

CO_(2)捕集利用与封存(CO_(2)capture,utilization,and storage,CCUS)是一项新兴的、可实现传统化石能源大规模低碳利用的重要技术.然而,传统的CCUS技术成本过高,极大阻碍了其推广和应用.CO_(2)捕集-转化一体化技术是一种在CCUS自身框架内发展出的集成型CCUS技术.在该过程中,排放源的CO_(2)被吸收剂或吸附剂捕集后,无须经过高能耗的解吸过程而直接与共反应物进行反应,转化为下游产品,从而有望大幅降低减排成本,是一种全新的高效、低能耗CO_(2)减排技术.本文以CO_(2)捕集-转化一体化技术制备不同产品为出发点,从技术方案、材料构建、反应机理等方面进行综述,分析了一体化技术制备不同产品的研究现状和现存问题,探讨了该类技术的发展趋势.

关键词：碳中和碳捕集碳转化一体化

聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展

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中国表面工程 2024年第2期37卷 115-136页

作者：徐梦芸张锦麟马佳玉唐登航许文彬王亮谷红宇章俞之宋力昕中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 上海宇航系统工程研究所上海201109 中国科学院上海硅酸盐研究所集成计算材料研究中心上海200050

柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。... 详细信息

柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。

关键词：聚合物材料空间环境防护涂层热应力应力分析方法有限元模拟