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数据驱动的公共卫生安全

科学通报 2024年第9期69卷 1156-1163页

作者：李翠萍吴林寰舒畅鲍一明马俊才宋述慧中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心) 国家基因组科学数据中心北京100101 中国科学院微生物研究所国家微生物科学数据中心北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心) 基因组科学与信息重点实验室北京100101 中国科学院微生物研究所微生物资源与大数据中心北京100101 中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101

在现代社会中,数据已成为重要的生产要素和国家基础性战略资源,是维护国家生物安全与社会稳定的利器[1].正确处理和利用数据,有助于我们及时、快速、有效地发现和解决问题,进一步维护社会的和谐稳定发展.在公共卫生安全领域,公共卫生安... 详细信息

在现代社会中,数据已成为重要的生产要素和国家基础性战略资源,是维护国家生物安全与社会稳定的利器[1].正确处理和利用数据,有助于我们及时、快速、有效地发现和解决问题,进一步维护社会的和谐稳定发展.在公共卫生安全领域,公共卫生安全事件成为21世纪人类生存面临的非传统安全威胁之一,特别是新发再发传染病对全球公共卫生和社会经济安全构成严重威胁[2,3].

关键词：公共卫生安全数据驱动非传统安全威胁全球公共卫生和谐稳定发展传染病 21世纪基础性

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国家基因组科学数据中心:现状及展望

中国科学：生命科学 2024年第6期54卷 1088-1100页

作者：陈梅丽王彦青李茹姣马英克张思思张欣宋述慧肖景发赵文明章张鲍一明中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)国家基因组科学数据中心北京100101 中国科学院大学北京100049

面向我国人口健康和社会可持续发展的重大战略需求,国家基因组科学数据中心(National Genomics Data Center,NGDC)自2019年成立以来,已初步建成具有自主知识产权、安全可控、涵盖领域广的多维组学数据汇交、存储、管理和共享体系,涵盖... 详细信息

面向我国人口健康和社会可持续发展的重大战略需求,国家基因组科学数据中心(National Genomics Data Center,NGDC)自2019年成立以来,已初步建成具有自主知识产权、安全可控、涵盖领域广的多维组学数据汇交、存储、管理和共享体系,涵盖基础组学数据资源、国家人类遗传资源、重要战略生物资源、生物安全资源以及生物信息分析工具和平台等,为人口健康、公共安全、育种改良、生物多样性等相关研究提供重要资源和参考信息.截至目前,NGDC已存储和管理27.6 PB的数据量,数据编号被Springer Nature,Elsevier,Wiley,Taylor&Francis等全球主要出版集团推荐或认可.尽管NGDC已连续六年被本领域国际权威期刊《核酸研究》称为与美国NCBI、欧洲EBI齐名的国际主要生物数据中心,但与国际一流数据中心仍存在一定差距.展望未来,NGDC将重点聚焦于数据智能审编、数据融合检索、生物大数据云平台、前沿算法工具等,同时在经费争取、人才培养和国际合作方面加大工作力度,建成国际领先的基因组科学数据中心,支撑我国生命与健康科学领域的科技创新发展和自立自强.

关键词：基因组生物信息大数据多组学人类遗传资源汇交管理国家基因组科学数据中心国家生物信息中心

血液再生工程：体外红细胞制备技术的研究现状与前景

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协和医学杂志 2024年

作者：卓千莅张昭军方向东国家生物信息中心中国科学院北京基因组研究所中国科学院大学基因组与精准医学检测技术北京市重点实验室

体外红细胞制备技术为输血治疗提供了一种新的解决方案，能够确保血液供应的可持续性，减少对供血者的依赖，并降低传染病传播风险。本文通过综述体外细胞制备技术最新进展，包括不同细胞来源的红细胞制备技术，重点讨论永生化红细胞株... 详细信息

体外红细胞制备技术为输血治疗提供了一种新的解决方案，能够确保血液供应的可持续性，减少对供血者的依赖，并降低传染病传播风险。本文通过综述体外细胞制备技术最新进展，包括不同细胞来源的红细胞制备技术，重点讨论永生化红细胞株的培养技术及发展，强调提高脱核率和确保永生化红细胞株安全性的重要性，同时探讨其在临床转化中的潜力和挑战，以期为未来红细胞的持续供应和临床应用提供新思路。

关键词：体外红细胞制备永生化红细胞株脱核培养

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植物RNA沉默抗病机制与应用研究进展

遗传 2024年第4期46卷 266-278页

作者：田文谌婷刘清艳张博森郭惠珊赵建华中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室中国科学院大学中国科学院生物互作卓越创新中心

RNA沉默是真核生物基因表达调控的保守机制，在植物生长发育以及响应生物和非生物胁迫过程中发挥着非常重要的作用。跨界RNA沉默与种间RNA沉默为开发基于RNA沉默的作物病害防控体系提供了理论基础。本文概括了植物RNA沉默保守途径，归纳... 详细信息

RNA沉默是真核生物基因表达调控的保守机制，在植物生长发育以及响应生物和非生物胁迫过程中发挥着非常重要的作用。跨界RNA沉默与种间RNA沉默为开发基于RNA沉默的作物病害防控体系提供了理论基础。本文概括了植物RNA沉默保守途径，归纳了RNA沉默在植物-病原互作研究中的代表性研究，阐述了基于RNA沉默开发的宿主诱导基因沉默、喷施诱导基因沉默和微生物诱导基因沉默技术的原理，以及应用研究现状，以期为开发基于RNA沉默的新型作物病害防控技术提供参考。

关键词： RNA沉默跨界RNA沉默种间RNA沉默宿主诱导的基因沉默喷施诱导的基因沉默微生物诱导的基因沉默

融合注意力的滤波器组双视图图卷积运动想象脑电分类

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浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1326-1335,1356页

作者：吴书晗王丹陈远方贾子钰张越棋许萌北京工业大学信息学部北京100124 北京机械设备研究所北京100854 中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心北京100190

在运动想象任务中,传统卷积神经网络难以准确表达大脑多区域协同神经活动;图卷积网络(GCN)能够在图数据中考虑节点(脑区)间的连接和关系,适于表示不同脑区的协同任务,为此提出融合注意力的滤波器组双视图GCN(AFB-DVGCN).由滤波器组构建... 详细信息

在运动想象任务中,传统卷积神经网络难以准确表达大脑多区域协同神经活动;图卷积网络(GCN)能够在图数据中考虑节点(脑区)间的连接和关系,适于表示不同脑区的协同任务,为此提出融合注意力的滤波器组双视图GCN(AFB-DVGCN).由滤波器组构建双分支网络,提取不同频段的时域和空域信息;采用双视图图卷积空间特征提取方法实现信息互补;利用有效通道注意力机制增强特征和捕捉不同特征图的交互信息,以提高分类准确率.在公开数据集BCI Competition Ⅳ-2a和OpenBMI上的验证结果表明,AFB-DVGCN的分类性能良好,其分类准确率显著高于对比网络的分类准确率.

关键词：脑机接口运动想象深度学习图卷积网络注意力机制

深度神经网络结合迁移学习和基因遗传算法加速金属团簇结构全局优化

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 321-329,I0010-I0021,I0104页

作者：杨祁李子玉 Peter L.Rodriguez-Kesslerbr 何圣贵中国科学院化学研究所动态与稳态结构化学国家重点实验室北京100190 墨西哥光学研究中心瓜纳华托37150 中国科学院大学北京100049 北京分子科学国家研究中心中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心北京100190

在团簇科学中,搜索金属团簇的全局最小能量结构具有重要的意义.最近,深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法被开发出来,以提高金属团簇结构的优化效率,该方法可以大幅减少训练深度神经网络所需的样本数量.为了进一步提高势能面的采样... 详细信息

在团簇科学中,搜索金属团簇的全局最小能量结构具有重要的意义.最近,深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法被开发出来,以提高金属团簇结构的优化效率,该方法可以大幅减少训练深度神经网络所需的样本数量.为了进一步提高势能面的采样效率和深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法的全局搜索能力,本文提出了一种将基因遗传算法嵌入到深度神经网络结合迁移学习中的全局优化方法.在Pt_(n)(n=9-15)团簇的全局优化中,该方法只需要深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法一半的样本数量就能优化得到全局最优结构,同时节省了约70%~80%的计算成本,这表明全局搜索能力的显著提升。在Pt_(14)团簇势能面上的采样结果显示,该方法搜索到低能量的样本(占比25%)比深度神经网络结合迁移学习方法的样本(占比<1%)更多.在Pt_(16)和Pt_(17)团簇的全局最优结构搜索中,本文报道了文献中尚未报道的新结构,证明本论文建立的方法的可行性和先进性.

关键词：全局优化深度神经网络迁移学习基因遗传算法金属团簇铂

面向TRIZ的专利技术三元组抽取研究与应用

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数据分析与知识发现 2024年第6期8卷 158-167页

作者：刘春江李姝影方曙胡正银钱力中国科学院成都文献情报中心成都610299 中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系北京100190 中国科学院文献情报中心北京100190

【目的】针对专利技术三元组自动抽取的准确性和效率不高的问题,研究专利技术三元组抽取的模型,以提升个性化、细粒度、多维度的深度抽取与语义关联的准确性。【方法】针对技术问题、解决方案、技术功能与技术效果等4个技术主题维度,提... 详细信息

【目的】针对专利技术三元组自动抽取的准确性和效率不高的问题,研究专利技术三元组抽取的模型,以提升个性化、细粒度、多维度的深度抽取与语义关联的准确性。【方法】针对技术问题、解决方案、技术功能与技术效果等4个技术主题维度,提出基于WeakLabel-Bert-BiGRU-CRF模型的抽取方法,使用宏平均等指标进行模型评估。【结果】选择石墨烯能量存储应用领域专利作为数据集,实验结果表明,相比于Bert-BiGRU-CRF模型,所提模型针对三元组抽取的宏平均超过0.8,进一步减轻了数据标注的工作量,抽取效果更好。【局限】所提模型需要领域专家和专利情报分析人员共同参与数据标注,标注质量的不同会对应用效果产生影响。【结论】基于WeakLabel-Bert-BiGRU-CRF模型,研建对应的原型系统,以便后续进一步使用与推广专利技术三元组抽取方法,在科技文献知识挖掘领域也有较广泛的应用前景。

关键词： TRIZ 三元组抽取专利技术 WeakLabel-Bert-BiGRU-CRF

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粒子加速器中激光跟踪仪控制网测量精度研究

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 156-166页

作者：王铜周维虎董岚梁静马娜何振强柯志勇罗涛门玲鸰王小龙李波卢尚闫路平韩圆颖中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院高能物理研究所北京100049 散裂中子源科学中心广东东莞523803 中国科学院大学北京100049

粒子加速器的高精度准直要求对测量技术提出很大挑战,由于激光跟踪仪具有大尺寸、高精度及三维空间测量的优势,因此需要开展激光跟踪仪对粒子加速器的测量精度研究。首先,针对激光跟踪仪的标称测量精度,介绍了激光跟踪仪标称测量精度的... 详细信息

粒子加速器的高精度准直要求对测量技术提出很大挑战,由于激光跟踪仪具有大尺寸、高精度及三维空间测量的优势,因此需要开展激光跟踪仪对粒子加速器的测量精度研究。首先,针对激光跟踪仪的标称测量精度,介绍了激光跟踪仪标称测量精度的表达方法、测试方法,对标称精度指标的计算方法进行推导,并对其具体含义进行解释,为激光跟踪仪的测量应用及数据处理提供了理论基础。然后,以直线控制网为代表开展激光跟踪仪对粒子加速器控制网的测量方法和测量精度分析,在中国散裂中子源大科学装置直线加速器进行了实际测量,采用激光跟踪仪分两组在同一时间内进行观测,通过对控制网单组的平差精度以及两组的坐标对比分析,全面准确地评价其测量精度,发现200 m长直线控制网点位横向最弱精度优于0.2 mm。同时,以导线网为简化模型对直线控制网的精度进行理论估算,发现直线控制网中部点位横向精度与控制网长度的三次方开根号成正比,从而可快速推算出其他规模的直线控制网的的测量精度,为陆续建设的粒子加速器的准直精度分析以及准直方案决策提供指导。

关键词：粒子加速器准直激光跟踪仪标称精度控制网精度分析精度估计

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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