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用颠覆性技术构建AI大模型激活中医药高质量发展的新质生产力——专访全国人大代表、中国工程院院士、民建中央副主席、清华大学讲席教授、生物芯片北京国家工程研究中心主任程京

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健康中国观察 2024年第3期 61-63页

作者：李睿阳程京不详清华大学生物芯片北京国家工程研究中心

党的二十大报告强调“促进中医药传承创新发展”。当前,中医药传承创新发展迎来重大战略机遇期,新质生产力为新征程加快科技创新、推动中医药高质量发展提供了科学指引。全国人大代表、民建中央副主席、清华大学讲席教授、生物芯片北京... 详细信息

党的二十大报告强调“促进中医药传承创新发展”。当前,中医药传承创新发展迎来重大战略机遇期,新质生产力为新征程加快科技创新、推动中医药高质量发展提供了科学指引。全国人大代表、民建中央副主席、清华大学讲席教授、生物芯片北京国家工程研究中心主任,被誉为“中国生物芯片第一人”的中国工程院院士程京,长期致力于研究生物芯片技术与人工智能.

关键词：中国工程院院士生物芯片人工智能中医药颠覆性技术高质量发展新质新征程

解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病的防效及叶际细菌群落相关性的影响

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生物技术通报 2024年

作者：叶柳健贺愉岚王小虎韦圣博何双朱绮霞卢洁周礼芹广西科学院生物科学与技术研究所非粮生物质能技术全国重点实验室广西大学生命科学与技术学院

【目的】探究解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病的防治效果及对沃柑叶际细菌网络关系的影响，为微生物防治沃柑溃疡病提供实际参考。【方法】采用平板抑菌法分离沃柑溃疡病的拮抗菌，离体生测和盆栽实验研究拮抗菌对沃柑溃疡病的防治效果... 详细信息

【目的】探究解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病的防治效果及对沃柑叶际细菌网络关系的影响，为微生物防治沃柑溃疡病提供实际参考。【方法】采用平板抑菌法分离沃柑溃疡病的拮抗菌，离体生测和盆栽实验研究拮抗菌对沃柑溃疡病的防治效果，并通过高通量测序技术研究接种拮抗菌对沃柑叶际细菌群落组成、相对丰度以及细菌互作关系网络的影响。【结果】分离获得一株发酵液和发酵过滤液均对病原菌有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌YK3，该菌株在以有机氮作为氮源时才会产生抑菌物质，不能与铜类农药同时使用。生防测试实验结果表明，仅接种病原菌的病情指数为96.67%，同时接种病原菌和YK3的病情指数为33.33%,YK3对沃柑溃疡病的相对防治效果为65.56%。YK3可以降低沃柑叶际Xanthomonas的相对丰度。仅接种YK3的沃柑叶际细菌群落正相关关系最复杂，其次为同时接种病原菌和YK3处理，接种病原菌处理的沃柑叶际细菌群落正相关关系最弱。同时接种病原菌和YK3处理中Xanthomonas、Bacillus与沃柑叶际土著细菌群落均为负相关关系，但是Xanthomonas和Bacillus与沃柑叶际土著细菌群落的关系网不存在重叠，Xanthomonas和Bacillus独自面对不同的土著细菌的竞争作用。【结论】解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病有较好的防治效果，会改变沃柑叶际细菌多样性和结构，使沃柑叶际土著细菌群落的正相关性网络增强，负相关性网络减弱，互作关系网络更密集。

关键词：沃柑溃疡病生物防治解淀粉芽孢杆菌拮抗作用叶际细菌群落多样性网络互作

拉曼光谱技术在微生物细胞代谢动态研究中的应用进展

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中国酿造 2024年第7期43卷 21-26页

作者：陈屿川覃丽垚姜明国吴仁智广西民族大学海洋与生物技术学院广西多糖材料与改性重点实验室广西南宁530008 广西科学院非粮生物质能技术全国重点实验室国家非粮生物质能源工程技术研究中心广西南宁530007

拉曼光谱是一种基于拉曼散射的光谱分析技术,具有高效率、非接触和实时性的优点,常用于微生物学研究中的微生物细胞生理生化分析。该文简单介绍了拉曼光谱在微生物细胞分析中的优势,主要总结了其在真菌(酵母、动植物病原真菌)、细菌(产... 详细信息

拉曼光谱是一种基于拉曼散射的光谱分析技术,具有高效率、非接触和实时性的优点,常用于微生物学研究中的微生物细胞生理生化分析。该文简单介绍了拉曼光谱在微生物细胞分析中的优势,主要总结了其在真菌(酵母、动植物病原真菌)、细菌(产芽孢细菌、病原细菌)和微藻细胞研究中的应用,并展望了拉曼光谱分析技术未来的发展方向。为深入开发利用微生物资源和微生物快速分类鉴定及选育等提供新的思路。

关键词：拉曼光谱光谱分析微生物细胞生物学病原微生物

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马铃薯绿原酸调控因子的筛选与功能鉴定

作物学报 2024年第7期50卷 1740-1749页

作者：周洪源杨慧芹罗威石振明马玲云南师范大学云南省生物质能与环境生物技术重点实验室云南昆明650000

马铃薯是世界第三大粮食作物。绿原酸是马铃薯中最主要的酚类化合物,也是马铃薯抗虫抗病的物质基础之一,但过量绿原酸会影响薯块的口感。因此,培育地上部分高绿原酸含量而薯肉中低绿原酸含量的品种能很好的兼顾马铃薯抗病性及品质口感... 详细信息

马铃薯是世界第三大粮食作物。绿原酸是马铃薯中最主要的酚类化合物,也是马铃薯抗虫抗病的物质基础之一,但过量绿原酸会影响薯块的口感。因此,培育地上部分高绿原酸含量而薯肉中低绿原酸含量的品种能很好的兼顾马铃薯抗病性及品质口感的需求。为了明确马铃薯中绿原酸的分子调控机制,本研究以绿原酸合成关键酶基因StHQT的启动子序列为诱饵,进行酵母单杂交文库筛选,鉴定出一个AT-hook基因家族的转录因子StAHL。进一步对StAHL的生物信息学特征、表达模式、蛋白质产物的亚细胞定位等信息进行了系统分析,并利用酵母单杂交和双荧光素酶报告试验等方法验证了StAHL与StHQT启动子之间的转录活性。结果表明StAHL基因的表达没有组织特异性,但根与花中的表达量相对较高,其蛋白产物包含AT-Hook、DUF296两个保守结构域,且定位于细胞核中。StAHL蛋白能直接作用于StHQT的启动子序列,并抑制其转录活性,表明StAHL可能通过抑制StHQT的表达来抑制马铃薯中绿原酸的积累。研究结果为全面揭示马铃薯绿原酸生物合成的分子机制奠定了基础,为马铃薯精准育种提供了分子靶标。

关键词：马铃薯绿原酸调控因子 StAHL AT-Hook

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纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极制备与性能

北京林业大学学报 2024年第9期46卷 132-140页

作者：袁溶锴黄欣悦李鑫许凤北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质化学北京市重点实验室林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083

【目的】为了解决当前可穿戴电极材料的生物不相容性、低响应集成特性等问题,本研究采用天然纤维素为原料,结合新型溶解技术与静电纺丝技术,通过原位聚合导电高分子制备纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极,并探究其在人体电信号监测领域的... 详细信息

【目的】为了解决当前可穿戴电极材料的生物不相容性、低响应集成特性等问题,本研究采用天然纤维素为原料,结合新型溶解技术与静电纺丝技术,通过原位聚合导电高分子制备纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极,并探究其在人体电信号监测领域的应用。【方法】将纤维素溶解于新型离子液体复合溶剂中,构建低黏度、长期稳定的纺丝液;采用室温静电纺丝法结合预凝固过程制备再生纤维素基电纺纳米纤维;通过与导电材料聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合进行纳米自组装,得到柔性表皮电极。采用扫描电镜、全自动比表面和孔隙度分析仪、C101气体渗透测试系统、傅里叶变换红外光谱仪、X射线晶体衍射仪表征电极的形貌特征和化学结构,采用万能材料试验机测试电极的拉伸性能和黏附力,采用电化学工作站检测电极阻抗,通过双导肌肉电模块及多道生理信号采集系统监测肌电图和心电图。【结果】纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极具有有序排列的网状结构和丰富的孔道结构,呈现纤维素Ⅱ晶型结构;当PEDOT:PSS体积分数为20%时,电极的拉伸性能和黏附性最优,即应变为9.8%,杨氏模量0.04 MPa,且对玻璃和猪皮的黏合力(分别为17.8、14.7 N/m)较高;电极在10−2~105 Hz范围内表现出低电极–皮肤电接触阻抗,且能够产生高质量的肌电和心电信号。【结论】本研究以天然纤维素和导电材料为主要构件,制备了一种具有柔性、透气性、自黏附性和低阻抗性能的可穿戴电极。该电极可用于人体电信号监测,为生物相容纤维素基可穿戴电极材料的构建提供了技术支撑。

关键词：纤维素溶解离子液体静电纺丝纳米纤维表皮电极电生理信号

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单酶法合成低分子量右旋糖酐的研究进展

广西科学院学报 2024年第2期40卷 181-188页

作者：秦艳冼亮郑元涛吴晶桃李亿梁戈王青艳广西科学院非粮生物质能技术全国重点实验室国家非粮生物质能源工程技术研究中心广西南宁530007

低分子量右旋糖酐(Dextran)是以蔗糖为底物,由右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase, DSR)催化合成葡萄糖聚合物后,再经酸水解/酶水解形成的化合物,其分子量为10 000-20 000 Da,可广泛应用于医药、食品等行业。本文综述了单酶法合成右旋糖酐... 详细信息

低分子量右旋糖酐(Dextran)是以蔗糖为底物,由右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase, DSR)催化合成葡萄糖聚合物后,再经酸水解/酶水解形成的化合物,其分子量为10 000-20 000 Da,可广泛应用于医药、食品等行业。本文综述了单酶法合成右旋糖酐的研究进展,包括微生物法/酶法生产右旋糖酐的优缺点,DSR的高效表达,单酶法合成右旋糖酐的过程调控,DSR的固定化技术、结构和催化机理,以及单酶法合成低分子量右旋糖酐的研究现状,并在此基础上提出DSR单酶一步法直接合成低分子量右旋糖酐的思路。借助人工智能技术可获得更详细的DSR结构信息,在进一步解析DSR的结构、功能和催化机理的基础上,对其进行合理的设计和改进,优化酶学性质,实现单酶一步法直接合成低分子量右旋糖酐,可为生产低分子量右旋糖酐提供了新的理论支持。

关键词：单酶法右旋糖酐蔗糖酶低分子量右旋糖酐一步法

不同粒径UiO-66混掺改性TFN-FO膜的构建及性能评价

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化工学报 2024年第5期75卷 1920-1928页

作者：张文焱刘浩宋伟龙赵频王新华江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏省生物质能与减碳技术工程实验室江苏无锡214122

以锆基金属-有机骨架材料(MOFs)UiO-66作为研究对象,制备了三种不同粒径的UiO-66纳米颗粒,并将其混掺到薄层复合膜(TFC)的聚酰胺(PA)层内,研究了UiO-66纳米颗粒的粒径对薄层复合纳米正渗透(TFN-FO)膜性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM... 详细信息

以锆基金属-有机骨架材料(MOFs)UiO-66作为研究对象,制备了三种不同粒径的UiO-66纳米颗粒,并将其混掺到薄层复合膜(TFC)的聚酰胺(PA)层内,研究了UiO-66纳米颗粒的粒径对薄层复合纳米正渗透(TFN-FO)膜性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角(WCA)测量仪、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征手段,探究了TFN-FO膜的性质变化。结果表明,减小UiO-66的粒径不会影响TFN-FO膜的高亲水性,并且随着UiO-66粒径的减小,TFN-FO膜的粗糙度降低、交联度升高。通过以去离子水和2 mol/L氯化钠溶液作为进料液和汲取液的实验室自制的正渗透系统对膜性能进行评价,发现混掺小粒径(50 nm)UiO-66的TFNFO膜可以在保持较低反向盐通量的同时实现35%的水通量提升。有机污染实验表明,TFN-FO膜具有良好的抗污染性能。

关键词：膜过滤纳米粒子正渗透 MOFs 粒径混掺改性

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3种玉兰幼苗生长和生理特性对干旱胁迫的响应

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北京林业大学学报 2024年第9期46卷 57-67页

作者：冯潇田玲尹群贾忠奎林木资源高效生产全国重点实验室北京林业大学红花玉兰研究中心林业生物质能源国际科技合作基地国家能源非粮生物质原料研发中心北京100083

【目的】研究干旱胁迫下天女木兰、望春玉兰、红花玉兰‘娇红2号’的生长和生理变化,揭示3种玉兰幼苗对干旱胁迫的响应机理,评价3种玉兰的抗旱性,为干旱地区引种、推广提供参考。【方法】以3种玉兰的2年生盆栽播种苗为试验材料,设置4个... 详细信息

【目的】研究干旱胁迫下天女木兰、望春玉兰、红花玉兰‘娇红2号’的生长和生理变化,揭示3种玉兰幼苗对干旱胁迫的响应机理,评价3种玉兰的抗旱性,为干旱地区引种、推广提供参考。【方法】以3种玉兰的2年生盆栽播种苗为试验材料,设置4个处理水平(土壤相对含水量80%~90%(CK),60%~70%(T_(1)),40%~50%(T_(2)),20%~30%(T_(3))),干旱胁迫50 d后分析生长、生理等19个指标的变化。【结果】(1)中度和重度干旱胁迫(T_(2)、T_(3))显著降低了3种玉兰的地径和各器官生物量增长量,显著增大了望春玉兰和红花玉兰‘娇红2号’的根冠比(P生物量增长量显著高于望春玉兰(P红花玉兰‘娇红2号’>望春玉兰。【结论】干旱胁迫影响了3种玉兰幼苗的生长和生理活性,使叶片细胞结构受损,植株生长缓慢,但植物能通过调节渗透调节物质含量和自身保护酶活性来抵御干旱,维持自身的正常生理代谢功能。综合各指标可知,天女木兰抗旱性最强,望春玉兰最弱。

关键词：玉兰干旱胁迫生长特性生理特性隶属函数法

利用竹基纤维素为碳源生物转化L-乳酸的潜力研究

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食品与发酵工业 2024年第6期50卷 177-183页

作者：杨春柳管秀琼刘春何明雄刘林培四川轻化工大学生物工程学院四川自贡643000 农业农村部沼气科学研究所农业农村部可再生能源开发与利用重点实验室生物质能技术研究中心四川成都610041

以竹材制浆厂备料工段产生的废弃竹屑为原料,采用蒸汽爆破预处理且提取半纤维素后的竹基纤维素为碳源,同时对预处理前后竹屑采用扫描电子显微镜&能谱仪和激光粒度分析仪进行表征;用分步水解发酵工艺,结合高效液相色谱对发酵L-乳酸工艺... 详细信息

以竹材制浆厂备料工段产生的废弃竹屑为原料,采用蒸汽爆破预处理且提取半纤维素后的竹基纤维素为碳源,同时对预处理前后竹屑采用扫描电子显微镜&能谱仪和激光粒度分析仪进行表征;用分步水解发酵工艺,结合高效液相色谱对发酵L-乳酸工艺关键参数进行了分析,探究了该碳源生物转化L-乳酸的潜力。结果表明,蒸汽爆破预处理提高了原料酶解还原糖释放量,在总固体(total solids,TS)质量浓度140 g/L、酶添加量60 FPU/g、酶解54 h条件下糖化,总糖质量浓度可达31.19 g/L。将糖化液用于发酵试验,在起始糖质量浓度19.43 g/L,发酵初始pH 6.5、菌株接种量5%、发酵17 h条件下,L-乳酸质量浓度可达6.28 g/L,其糖酸转化率高达80.87%。综上,该实验为竹基纤维素的利用提供了高值化途径参考。

关键词： L-乳酸竹屑蒸汽爆破预处理分步水解发酵纤维素