胸腺嘧啶

来自英国和比利时的一组研究人员近日在《Science》杂志上发表了人类胸腺的单细胞转录组图谱，对人类T细胞的发育进行了高分辨率的普查。共同通讯作者、比利时根特大学的Tom Taghon教授表示：“我们现在非常了解T细胞如何在健康组织中形成。我们能够从发育中的胸腺和肝脏中鉴定出相似的前体细胞，且我们相信这些前体对于启动胎儿的T细胞发育和建立完全有功能的胸腺器官至关重要。”胸腺是T细胞发育和T细胞受体（TCR）库形成的关键器官，可以帮助人们形成适应性免疫。胸腺中的T细胞发育在空间上是协调的，而且这一过程需要胸腺微环境中的各类细胞精心配合。为了绘制一个完整的胸腺细胞图谱，研究人员从发育期、儿童期和成年期的人类胸腺样本中分离出细胞，并进行单细胞RNA测序。在开展质量控制去除doublet后，他们从发育中的胸腺中获得了138,397个细胞，从出生后胸腺中获得了117,504个细胞。他们对细胞簇进行注释，标记为40多种不同的细胞类型或状态。为了比较人类胸腺和小鼠胸腺的结果，他们随后利用出生后4周、8周或24周的小鼠样本生成了一份完整的小鼠胸腺单细胞图谱，并将这些数据与先前发表的产前小鼠胸腺scRNA-seq数据相结合。成熟T细胞的整合分析表明，不同物种之间的细胞状态有交叉。人类的GNG4+ CD8αα+ T细胞与小鼠的上皮内淋巴细胞前体A型最为相似，不过它们之间也存在高度差异表达的基因，表明其功能存在潜在差异。研究人员还比较了不同细胞的TCR库，以分析不同类型的细胞之间是否存在TCR库的差异。他们观察到，CD8+ T细胞与其他细胞明显分离，这个趋势在所有样本中都是一致的。这与外周血中分离出的幼稚CD4+/CD8+ T细胞极为相似。作者写道：“我们从人类胸腺中鉴定出50多种不同的细胞状态。在胚胎发育以及儿童和成年时期，人类胸腺细胞的丰度和基因表达谱都在动态变化。”研究人员还鉴定出全新的人胸腺成纤维细胞和上皮细胞亚群，并对其进行定位。通过计算机模拟，他们还预测出人类T细胞发育的轨迹，从胎儿肝脏中的祖细胞到多种成熟的T细胞。利用这一轨迹，他们还构建了驱动T细胞命运决定的转录因子框架。作者总结道，他们此次绘制的人类一生的胸腺单细胞转录组图谱以及不同物种的转录组图谱对天然组织微环境下的T细胞发育进行了高分辨率的普查。“人类和小鼠胸腺之间的系统比较突出了人类特有的细胞状态和基因表达特征。我们详细的T细胞发育网络将有助于建立体外类器官培养模型，从而真实地再现体内的胸腺组织。”资深作者、纽卡斯尔大学的Muzlifah Haniffa教授还指出，胸腺细胞的图谱可帮助研究人员阐明发育中胸腺的细胞信号，揭示哪些基因打开才能将免疫前体细胞转化为特异性T细胞。“这张图谱可作为在体外改造T细胞的参考图谱，为人们提供量身定制的治疗方案，”他说

p style=" text-indent: 2em " 据《自然· 通讯》杂志发表的一项概念验证研究，英国弗朗西斯· 克里克研究所和伦敦大学学院的科学家利用人类干细胞和生物工程支架，重建了人类免疫系统中的重要器官——胸腺，该项研究朝着构建可用于移植的人工胸腺迈出了重要一步。 /p p style=" text-indent: 2em " 胸腺是一个胸部器官，在免疫系统中起着至关重要作用的T淋巴细胞成熟于此。如果胸腺无法正常工作或无法在子宫内胎儿发育期间形成，则可能导致疾病，例如人体无法抵抗传染病或癌细胞的严重免疫缺陷疾病，或是免疫系统错误攻击患者健康组织的自身免疫疾病。 /p p style=" text-indent: 2em " 在新研究中，科学家们使用了在手术期间必须切除的患者器官的干细胞来重建胸腺。当被移植到小鼠体内时，经过生物工程改造的胸腺能够支持成熟的功能性人类T淋巴细胞的发育。这是科学家首次成功地重建完整人类胸腺。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了重建该器官，研究人员从患者那里收集了胸腺，并在实验室中将捐赠组织的胸腺上皮细胞和胸腺间质细胞培养成数十亿个细胞的菌落。为获得胸腺的结构支架以便于用培养的胸腺细胞重新组装，研究人员开发了一种从小鼠胸腺中去除所有细胞仅保留结构支架的新方法。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员给器官支架注入了多达600万个实验室培养的人类胸腺上皮细胞以及间质细胞。细胞生长在支架上，仅5天后，器官已发展到与9周大的胎儿相似的阶段。最后，研究人员将这些胸腺植入小鼠体内。他们发现，超过75％的胸腺能够支持人类淋巴细胞的发育。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员表示，胸腺移植后常常导致免疫系统排斥移植体。通过移植从器官供体的胸腺中提取的细胞生长出的胸腺，或许能克服这一问题，从而消除患者在余生中服用免疫抑制剂的需求。 /p p br/ /p

日本北海道大学的大场康弘（Yasuhiro Oba）和合作者研究发现，组成DNA和RNA必不可少的嘧啶碱基可能是由富碳陨石带来地球的。相关研究4月26日发表于《自然—通讯》。 组成DNA和RNA离不开两类化学成分，也称碱基。这两类化学成分是嘧啶和嘌呤，其中嘧啶包括胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶，嘌呤包括鸟嘌呤、腺嘌呤。 目前为止，只有嘌呤碱基和尿嘧啶在陨石中发现过。然而，研究人员在模拟星际介质——恒星之间的空间——条件的实验中发现了嘧啶，有人据此推测它们可能是通过陨石抵达地球的。 大场康弘和同事使用了专门针对碱基进行优化的小规模量化的先进分析技术，分析了3颗富碳陨石：默奇森陨石、默里陨石和塔吉什湖陨石。 除了之前在陨石中已检测到的化合物，如鸟嘌呤、腺嘌呤、尿嘧啶之外，他们还首次发现了达到十亿分比浓度的各种嘧啶碱基，如胞嘧啶和胸腺嘧啶。 这些化合物存在的浓度与模拟太阳系形成前条件的实验预测的差不多。 作者认为，研究结果表明，这类化合物可能是在星际介质中经由光化学反应产生的，随后又在太阳系形成的过程中融入了小行星。这些化合物最终通过陨石抵达地球，对于早期生命出现的遗传学功能可能起到了一定作用。

直接测定DNA合成是细胞增殖检测的最准确方法之一，是测定物质毒性、评估药物安全评价、细胞健康的基本方法，其中以前常用的方式是利用胸腺嘧啶核苷酸类似物&mdash &mdash BrdU进行检测。因为在细胞周期的S期，和细胞一起孵育的BrdU能掺入DNA分子中，再结合BrdU抗体与渗入DNA的BrdU特异性结合，就能够检测到DNA复制活跃的细胞。 但BrdU有一大缺点，就是需要变性DNA后才能与抗体结合，但这就破坏了DNA双链结构，影响了其他染料的结合染色，导致染色弥散，准确性降低等问题。哈佛大学医学院细胞生物学家Adrian Salic就认为：&ldquo 为了能够暴露BrdU的抗原表位，必须用高浓度的盐酸，乙酸或酶解，但经历了如此严重的处理后，细胞原本精巧细致的结构在显微镜下就变得惨不忍睹了。&rdquo 事实上，现在有一种新的检测方法能避免这种情况的发生&mdash &mdash EdU检测。EdU （5-乙炔基-2&rsquo 脱氧尿嘧啶核苷）也是一种胸腺嘧啶核苷类似物，但其连有的炔羟基团在天然化合物中很少见，在细胞增殖时能够插入正在复制的DNA分子中，基于EdU与染料的共轭反应可以进行高效快速的细胞增殖检测分析，可以有效地检测处于S期的细胞百分数。与传统的免疫荧光染色（BrdU）检测方法相比，更简单，更快速，更准确。EdU只有BrdU抗体大小的1/500，在细胞内更容易扩散，不需要严格的样品变性（酸解、热解、酶解）处理，有效地避免了样品损伤，有助于在组织、器官的整体水平上观测细胞增殖的真实情况，具有更高的灵敏度和更快的检测速度。Adrian Salic特别强调：&ldquo 与传统的免疫荧光染色不同，EdU反应能在几分钟内完成，且不需要进行严格的样品变性处理，使得组织成像更简单易行。&rdquo 细胞增殖检测方法基于EdU与Apollo？荧光染料的完美结合准确检测新合成的DNA，简单，快速，准确。这种检测方法非常快速，且只需简单的几个步骤，因此也适用于高通量筛选试验，如在药物筛选中检测加药后细胞的活力。 图1 BrdU 与EdU 检测原理示意图 表1 BrdU 与EdU 检测优缺点比较 图2 BrdU 需要DNA 变性后才能与抗体结合，导致BrdU、Hoechst 染色弥散，边缘模糊不清； 而EdU 边缘清晰完整，检测更灵敏、更准确EdU可以检测新合成的DNA，而EU则可以检测新合成的RNA。EU是一种尿嘧啶核苷类似物，能够在RNA转录时期代替尿嘧啶（ U ）渗入正在合成的RNA分子，基于EU与Apollo？荧光染料的特异性反应进行RNA检测。EU能够在体内和体外水平检测时间和空间上RNA合成的变化，能够更方便地研究RNA转录位点，结合相关抗体标记能够检测与RNA有相互作用的蛋白。结合EdU和EU进行检测新合成的DNA和新合成的RNA，可以深入开展细胞增殖、细胞周期、细胞毒性、DNA复制及修复、信号通路等方面的研究。

2016年度的基因组生物学技术进展大会(AGBT)于上周在美国奥兰多举行。Illumina的CEO Jay Flatley在大会上宣布了其半导体测序平台，即Firefly计划的更多细节。　　Flatley表示，Firefly将打开新的市场，因为它是如此简单。最终目标是制成这样一种设备，输入的是原始样本，而输出的是报告。尽管Illumina还没有实现，但Firefly无疑是朝着那个方向迈进了一步。　　正如Illumina之前提到的，Firefly是基于它在2008年收购Avantome时获得的CMOS技术。Illumina一直在开发Avantome的技术，但从未商业化，因为这项技术离不开emulsion PCR。然而，Illumina希望将边合成边测序技术(SBS)与半导体芯片相融合。　　Firefly设备本质上是一个带有纳米孔的CMOS传感器。纳米孔嵌入光电二极管中，让DNA沉积。簇生成和测序都在CMOS芯片上直接发生。由于CMOS是个单通道的设备，Flatley表示，研究人员必须弄清楚如何开发单通道的边合成边测序技术。　　Firefly将采用一种新的编码技术。对于Illumina HiSeq测序仪采用的四通道技术，每个核苷酸被一种单独的荧光染料标记，并在四个不同的光学通道中检测。而之后推出的NextSeq则采用了一种双通道技术。这种技术使用两种荧光染料，其中鸟嘌呤总是暗的，腺嘌呤和胞嘧啶用单个染料标记，而胸腺嘧啶用两个染料标记。　　在单通道技术中，胸腺嘧啶将有一个永久的荧光标记。腺嘌呤将有相同的荧光标记，但这种染料是可以去除的。鸟嘌呤将永远是暗的。另外，胞嘧啶一开始是暗的，但之后会加上荧光标记。　　Flatley随后演示了这个方案如何读取DNA。在四个核苷酸的第一幅图像中，A和T同时被标记并可以检测。之后，在第二幅图像中，A的染料切除，并添加到C上。这样，第二幅图像中只有C和T发荧光。通过综合两幅图像的信息，所有四种碱基很容易被区分。在内部测试中，Illumina已经证明了99%的原始读取准确性和2x150 bp读长，与HiSeq X的表现相当。　　这个平台将包含两个模块，总体积达1立方英尺。一个模块将用于文库制备，能够在3.5小时内平行制备8个文库，且无人值守。文库制备卡盒将利用Illumina NeoPrep所使用的数字微流体技术。用户只需加入样品和引物。这个设备将带来8个单独的文库，或合并成一个文库，用于测序。　　制备好的文库随后上样到测序卡盒中，其中包含CMOS芯片。测序大约需要3.5-13小时，具体取决于应用，随后结果可上传到BaseSpace云计算环境，进行数据分析。这个系统将由iPad驱动，因此可无线监控。　　Firefly有望在2017年下半年商业化，售价低于3万美元，而每个样品的耗材成本约为100美元。Flatley表示，Firefly的产量达到1 Gb，使其特别适合靶向研究、耐药性监控以及个人基因组测序等应用。

DNA的基本元素包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和脱氧尿嘧啶（dU），然而目前还无法从单碱基分辨率水平上检测dU，严重影响了对dU功能的理解。近期，我国科学家研发出在单碱基分辨率水平上精准检测dU的新技术，研究成果发表在《Journal of the American Chemical Society》期刊，标题为“UdgX-Mediated Uracil Sequencing at Single-Nucleotide Resolution”。　　该方法被命名为Ucaps-seq法（UdgX cross-linking and polymerase stalling sequencing）。研究人员利用从耻垢分枝杆菌中发现的新型糖苷酶UdgX，特异性地识别和切除DNA中的dU，形成的缺口与对应的核糖形成共价键，从而将其捕获。由于DNA高保真聚合酶碰到UdgX标记的dU缺口能原地“停车”，研究人员利用的DNA高保真聚合酶这一特性进一步确认了dU的位置。最后，结合高通量测序技术将“停车”信号放大，从而在单碱基水平上精准定位dU在DNA乃至基因组上的位置。　　Ucaps-seq法是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术，灵敏性好、特异性强、分辨率高，将大大推进核酸序列检测、遗传密码破译和人类对核酸的认知。　　注：此研究成果摘自《Journal of the American Chemical Society》期刊原文章，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。 　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11269

脱氧核糖核酸（DNA）是生命体的遗传物质，决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤（Z）、G、C、T组成的DNA，该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A，且Z与T配对形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来，特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。　　国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队，解析了该特殊DNA的合成机制，其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸（dZTP）的生成和脱氧腺苷三磷酸（dATP）的消除，并发现这种特殊DNA遍布全球，大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割，因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。　　该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义，在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。 　　论文链接：https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full　　注：此研究成果摘自《Science》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

欧盟第七研发框架计划(FP7)提供220万欧元资助，总研发投入290万欧元，由欧盟6个成员国及联系国塞尔维亚(总协调)、德国、英国、爱尔兰、瑞士和以色列跨学科科研人员组成的欧洲NANODNASEQUANCING研发团队。历时3年多的研发创新活动终于修成正果，即廉价快速的DNA基因组测序与解码技术获得重大突破。新技术每分钟可测序100万个碱基对，意味着人类个体约30亿DNA碱基对，完成DNA测序与解码仅需数小时。 　　NANODNASEQUANCING研发团队廉价快速的DNA基因组测序与解码技术，基于单个分子的电学特性，跳过了耗时费力又容易出错的DNA复制和化学反应步骤。研发团队在研究中发现，四大基本核苷酸碱基(Nucleotide Bases)：腺嘌呤(Adenine)、鸟嘌呤(Guanine)、胞核嘧啶(Cytosine)和胸腺嘧啶(Thymine)，在2伏特电压下均显示出导电性。根据此原理，研发团队设计开发出全新的紧凑型便携式DNA检测装置，促使DNA核苷酸碱基通过具有纳米结构侧电极(Side-Electrodes)的微细纳米孔(Tiny Nanopores)。试片充电后核苷酸碱基将自然形成DNA链排序。关键技术突破在于解决了离子阻塞电流和横穿电流通过纳米孔的DNA测序两大技术难关，并申请了单分子电学特性与DNA测序亚纳米结栅器件(Sub-Nanometre Junction-Gate Device)发明专利。 　　研发团队总协调人、塞尔维亚贝尔格莱德(Belgrade)物理研究所的塞黑奇(ZIKIC)教授称，廉价快速的人类DNA基因组测序与解码技术突破，应该成为科学史上的革命性事件。其开发应用前景如何评价均不过分，将为人类开启动植物个性化研究的全新路径。例如，医生可根据病患自身独特的DNA结构，早期诊断和治疗相关疾病。

西班牙科学家在最新出版的《细胞》杂志上撰文指出，或许存在着第六种碱基&mdash &mdash 甲基腺嘌呤(mA)，其主要作用是确定表观基因组的性质，并因此在细胞的生命过程中发挥重要作用。 　　脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质的主要组成成分，一般认为，它由A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶)四种碱基结合而成，这些碱基组合成数千种可能的排序，从而提供了遗传多样性，使得活体生物呈现出多种多样的面貌和功能。 　　上世纪80年代初，由这四种&ldquo 经典&rdquo DNA碱基组成的家族中迎来了第五名成员：甲基胞嘧啶(mC)，其源于胞嘧啶。mC的出现引发了科学家们极大的关注，并获得了广泛的研究。上世纪90年代后期，mC被广泛看成是表观遗传机制的主要原因：它能够根据每个组织的生理需要，打开或关闭基因。而且，随着研究的进一步深入，科学家们现在知道，作为一种重要的表观遗传修饰，mC参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生。 　　据每日科学网4日报道，西班牙Bellvitge生物医学研究所表观遗传学和癌症生物学计划负责人、巴塞罗那大学遗传学教授曼奈· 埃特雷在《细胞》杂志上发表文章，描述了第六种碱基&mdash &mdash mA存在的可能性，他认为，这种碱基也帮助确定表观基因组，并因此在细胞生命过程中发挥着重要作用。 　　埃特雷在论文中表示：&ldquo 早在数年前，我们就知道，在我们生物学上的远亲&mdash &mdash 细菌的基因组内就存在mA，主要作用保护其免受其他生物体遗传物质的入侵，但当时科学家们认为，这一现象只出现在原始细胞内。&rdquo 　　埃特雷继续解释说：&ldquo 现在《细胞》杂志发表的三篇论文表明，藻类、蠕虫以及苍蝇都拥有mA，这些生物的细胞像人体细胞一样都是真核细胞，说明人体细胞内也可能拥有第六种碱基。研究表明，mA的主要功能是调控某些基因的表达，因此，构成了一种新的表观遗传标记。在我们所描述的这些基因组内，mA的浓度都很低，但随着拥有高灵敏度分析方法的发展，使得这项研究成为了可能。除此之外，mA可能也在干细胞和发育初期发挥重要作用。&rdquo 　　研究人员表示，他们接下来打算对相关数据进行确认，以厘清是否包括人在内的哺乳动物也拥有这第六种碱基以及其作用究竟是什么。

2010年版《中国药典》新增变更HPLC和SPE方法解决方案专题 根据国家药典委员会2010年版《中国药典》征求意见，新增和变更了200余种化药原料药和制剂，300余种中药和制剂的HPLC方法或SPE样品前处理方法。 为了方便广大医药生产企业更能方便的的执行新版药典方法，博纳艾杰尔科技将逐步按照新版药典标准重现分离，供广大用户参考。 博纳艾杰尔科技欢迎广大用户提供使用博纳艾杰尔科技产品实现的新版药典分离结果，博纳艾杰尔提供相应的奖励。 醋酸奥曲肽、注射用醋酸奥曲肽、醋酸奥曲肽注射液有关物质及含量测定 2009-10-9 鲑降钙素 2009-11-6 HPLC法测定胸腺法新、注射用胸腺法新中的有关物质 2009-11-6 HPLC法测定格列齐特片中格列齐特的含量 2009-12-26 HPLC法测定甲硝唑片中甲硝唑的含量 2009-12-26 HPLC法测定地塞米松磷酸钠的含量 2009-12-26 HPLC法检测舒血宁注射液中总黄酮的含量 2009-12-26 HPLC辛伐他汀测定的含量 2009-12-26 益母草中盐酸水苏碱的测定 2010-2-2 合成多肽中的醋酸测定方法 2010-3-17 Venusil C18柱测定桑叶中芦丁的含量 2010-4-12 Venusil XBP C18(L)测定阿奇霉素片中阿奇霉素的含量 2010-4-12 Venusil C18测定丙硫氧嘧啶片中有关物质 2010-4-12 Venusil C18测定醋酸泼尼松片中醋酸泼尼松的含量 2010-4-12 Venusil C18测定格列本脲片中格列本脲的含量 2010-4-12 Venusil C18测定甲氧氯普胺片中甲氧氯普胺的含量 2010-4-12 Venusil C18测定枸橼酸喷托维林片中枸橼酸喷托维林的含量 2010-4-12 Venusil C18测定醋酸曲安奈德乳膏中醋酸曲安奈德的含量 2010-4-12 Venusil C18测定丁酸氢化可的松乳膏中丁酸氢化可的松的含量 2010-4-12 详情请见：http://www.agela.com.cn/web/news/detail.asp?id=660

瑞士苏黎士大学的研究人员研发了一种新物质，可用来标记和观察动物体内的DNA合成过程。该技术的应用为药物研发提供了新策略。相关研究论文于12月5日在线发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。 　　详细了解动物体内DNA和蛋白质等大分子合成是理解生物系统和设计疾病治疗策略的必要条件。通常，通过人工合成小分子标记物掺入生物体自身合成过程来达到可视化DNA合成的目的。但是，直到现在该方法有一个重大的局限性：标记物具有毒性并导致细胞死亡。内森利德基(Nathan Luedtke)领导的小组研发了一种叫“F-ara-Edu”的核苷。用它来替换胸腺嘧啶脱氧核苷，标记DNA对生物体基因组功能几乎没有影响，毒性也大为降低，检测也更灵敏。 　　利德基表示，通过可视化新DNA的合成，就能够鉴定病毒感染和肿瘤增长的位点。这将引领药物研发新策略。(科学网 任春晓/编译) 　　相关仪器及方法：热型质谱仪 　　完成人：内森利德基课题组 　　实验室：瑞士苏黎士大学有机化学研究所 　　更多阅读 　　PNAS发表论文摘要(英文)

碱基编辑（base editing，BE）作为前沿的基因组编辑技术，能够在基因组水平上实现精确、高效的单碱基编辑。该技术广泛应用于基础研究、基因治疗和细胞工厂构建等领域。常用的DNA碱基编辑器主要是通过将可编程的DNA结合蛋白（如Cas9）与碱基脱氨酶融合实现的，包括胞嘧啶碱基编辑器（CBE）、腺嘌呤碱基编辑器（ABE）以及糖基化酶碱基编辑器（GBE）等，可以实现C-to-T、A-to-G以及C-to-G等种类的碱基编辑。然而，这些碱基编辑器是针对C和A碱基的直接编辑，且所包含的脱氨酶可能导致非Cas9依赖的DNA或RNA脱靶。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的合成生物技术研究团队，联合研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队，开发了不依赖脱氨酶（deaminase-free，DAF）的碱基编辑器DAF-CBE和DAF-TBE，分别在大肠杆菌中实现C-to-A、T-to-A的碱基颠换，在哺乳动物细胞中实现C-to-G、T-to-G的碱基颠换编辑。 该研究通过定向进化改造了人源尿嘧啶糖基化酶（UNG）的两个突变体UNG（N204D）和UNG （Y147A），获得了两种高活性的DNA糖基化酶，分别可以作用于胞嘧啶碱基的CDG4和胸腺嘧啶碱基的TDG3。进而，研究将这两种DNA糖基化酶与nCas9（Cas9、D10A）融合，构建了CDG4-nCas9和TDG3-nCas9两种碱基编辑器，用于在大肠杆菌中进行C-to-A和T-to-A的编辑。实验结果显示，CDG4-nCas9和TDG3-nCas9在大肠杆菌中的编辑效率最高分别达到58.7％和54.3％。进一步，研究针对Homo sapiens密码子优化版本的CDG4-nCas9和TDG3-nCas9，在HEK293T细胞中实现了C-to-G和T-to-G的颠换编辑，编辑效率分别达到38.8%和48.7%。这两种编辑器的脱靶效果低于常用的胞嘧啶碱基编辑器（BE4max）和糖基化酶碱基编辑器（CGBEs）。因此，研究将这两个编辑器命名为DAF-CBE和DAF-TBE。此外，通过进一步的工程改造，该团队优化了CDG和TDG的空间位置，得到了DAF-CBE2和DAF-TBE2的新版本。它们的编辑窗口从原来的间隔序列（protospacer sequence）5'端移动到中间区域，且C-to-G和T-to-G的编辑效率分别提高了3.5倍和1.2倍。DAF-CBE和DAF-TBE实现了人诱导多功能干细胞（hiPSC）高效编辑。 综上所述，经过定向进化改造，该团队开发的DAF-CBEs和DAF-TBEs碱基编辑器在大肠杆菌和哺乳动物细胞中实现了高效的碱基颠换编辑，无需使用脱氨酶。与现有的引导编辑器（prime editing）或糖基化酶碱基编辑器（GBEs）相比，DAF-BEs具有相当的编辑效率、更小的尺寸和更低的脱靶率，这扩展了碱基编辑器的编辑类型，为工业菌株铸造和生物医药等领域的相关研究提供了新的技术工具。 近日，相关研究成果发表在《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动专项、中国科学院青年创新促进会和天津市自然科学基金的支持。论文链接DAF-BEs碱基编辑器的设计及进化

蝉鸣声声入夏来，烈日高照，暑气炎炎，欢迎来到一年一度的人间大火炉时节——夏季。夏天，我们享受着天然免费的汗蒸和干蒸，不仅大脑热到颤抖，连dna都要化了，离变异也不远了。冇使惊，冰冻西瓜、冰可乐、雪糕刺客、空调… … 解暑降温神器纷纷登场，救我一命。勇敢的朋友还可以剃个光头过个清凉的夏天。综上可见，生物对温度的变化是很敏感的，温度的变化影响着世间万物。从古至今，对于温度的控制和热量的利用，也在人类生活生产中扮演了至关重要的角色。在生命科学研究领域，温度是实验中非常重要的一个参数。例如，使用紫外法测定dna熔解温度（tm）就是一项非常经典的需要样品控温的实验。dna 的变性的特点是爆发式的, 变性作用发生在一个很窄的范围。通常把dna 的双螺旋结构失去一半时的温度称为该dna 的熔点或熔解温度( melting temperature ) , 用tm 表示。dna 的tm 值一般在70～85 ℃之间。dna的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当小的温度范围内完成的，一系列物化性质也发生改变: 260 nm 区紫外吸收值增高(增色效应) , 粘度降低, 浮力密度降低等。所以，我们可以利用紫外可见分光光度计检测dna样品在260nm处吸光度随温度的变化，对解链过程进行监测。不同种类dna的tm值不同：g-c 的含量越高, tm 越高（由于鸟嘌呤-胞嘧啶（g≡c）核苷酸之间有3个氢键，而腺嘌呤-胸腺嘧啶（a=t）之间有2个氢键，g≡c核苷酸解离所需能量大于a=t碱基对所需能量。）, 由tm 值可推算出gc含量。其经验公式为: ( g-c)% = ( tm - 69.3 ) ×2.44在以下示例实验中，使用梅特勒-托利多紫外可见分光光度计uv7配备酷t（cuvet）恒温器，测定20℃-95℃升温范围内鲑鱼精dna在260nm处的吸光度变化，以监测其变性过程。我们用各温度点测得的吸光度绘制图谱，可得到一条温度-吸光度s形曲线，如下图所示：图：260nm处鲑鱼精dna的熔解曲线（案例来源梅特勒公众号）在此实验案例中，鲑鱼精dna的tm值通过确定s形曲线的拐点来确定。经测定和计算，鲑鱼精dna的tm值为64.4℃，说明其g≡c碱基对的浓度相对较低。确定熔解温度的另外一种方法是用切线法对s形曲线的拐点进行图形化评估。我司已为广大相信光的实验奥特曼准备好了应用秘笈和成套装备，轻松应对需要对样品进行温控的紫外实验。梅特勒-托利多超越系列紫外可见分光光度计可搭载酷t帕尔贴控温系统或劳达（lauda）等水浴恒温系统，实现对样品精准快速的温度控制：梅特勒-托利多紫外可见分光光度计+酷t帕尔贴控温系统方案：梅特勒-托利多紫外可见分光光度计+劳达（lauda）水浴温控系统联用方案：

2014年度陈嘉庚科学奖及陈嘉庚青年科学奖于11日在京颁发。6个项目获陈嘉庚科学奖，5位青年专家获陈嘉庚青年科学奖。 　　王恩哥 　　2014年度陈嘉庚数理科学奖获得者。物理学家，北京大学教授。中国科学院院士，发展中国家科学院院士，美国物理学会Fellow，英国物理学会Fellow。系统研究了受限条件下液态和固态水的微观形态及特性。在二氧化硅表面预言了一种新的结构二维镶嵌冰并获实验证实。首次提出了一个可以定量表示冰表面结构的新序参量，证明冰表面与已知的体内情况不同，氢核排列更加有序，而且温度不会导致其发生有序&mdash 无序相变，这对揭示冰的许多反常现象提供了基本依据。 　　林国强　　 　　2014年度陈嘉庚化学科学奖获得者。有机化学家，中国科学院上海有机化学研究所研究员。中国科学院院士。围绕手性配体的高效和多样性合成、高立体选择性和高产率及可调控的催化反应、绿色反应等基础问题进行探索研究。开展新型手性烯烃配体的设计与合成，系统探索一系列金属、生物催化的高对映选择性反应，多种重要结构的有机功能分子、生物活性分子及药物分子的高效不对称合成，得到具有原创性的科技成果。 　　徐国良 　　2014年度陈嘉庚生命科学奖获得者。中国科学院上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员。研究表明DNA中的5-甲基胞嘧啶可以被Tet双加氧酶氧化为5-羧基胞嘧啶 而胸腺嘧啶DNA糖基化酶可以特异性地识别这一新的碱基修饰形式。这一研究结果揭示了一条新的DNA主动去甲基化途径。 　　吴国雄　 　　2014年度陈嘉庚地球科学奖获得者。大气物理学家，中国科学院大气物理研究所研究员。中国科学院院士，英国皇家气象学会荣誉会士。建立了青藏高原感热气泵理论、热力适应理论和加热所致垂直运动模型 证明高原斜坡感热加热和冷却在驱动亚洲季风和调节亚洲气候的重要作用 发现冬半年高原动力阻挡作用激发出大气偶极型定常波流型,影响亚洲气候。 　　尤肖虎　　　2014年度陈嘉庚信息技术科学奖获得者。东南大学教授。IEEE Fellow。开展了分布式多天线系统容量及小区边沿性能分析等基础问题的最初研究，提出了其容量的闭式解析方法，证明了其频谱效率和功率效率优势，给出了小区边沿性能度量准则、分析方法和理论结果，为业界开展分布式系统容量分析和边界性能研究提供了理论基础。 　　沈保根、胡凤霞、孙继荣等人系统研究了稀土&mdash 过渡族金属间化合物的结构、磁性和磁热效应，发现了具有巨大磁热效应的一级相变低硅含量镧铁硅化合物，室温磁熵变值超过传统材料稀土钆的两倍，证明了巨磁热效应来源于与之相伴的晶格负热膨胀和巡游电子变磁转变行为，成为国际上磁热效应研究的新方向。 　　沈保根　 　　2014年度陈嘉庚技术科学奖获得者。中国科学院物理研究所研究员。中国科学院院士，发展中国家科学院院士。 　　胡凤霞　 　　2014年度陈嘉庚技术科学奖获得者。中国科学院物理研究所研究员。\ 　　孙继荣　 　　2014年度陈嘉庚技术科学奖获得者。中国科学院物理研究所研究员。 　　孙斌勇　 　　2014年度陈嘉庚青年科学奖(数理)获得者。中国科学院数学与系统科学研究院研究员。系统研究了不变广义函数理论，并以此为基础解决了典型群无穷维表示论中的一系列重要问题，包括Bernstein-Rallis重数一猜想、Kudla-Rallis守恒律猜想等。 　　刘磊　　 　　2014年度陈嘉庚青年科学奖(化学)获得者。清华大学教授。发现蛋白酰肼连接新反应，成功实现了蛋白质的高效率化学合成，建立了蛋白质人工合成新方法。 　　王俊　　 　　2014年度陈嘉庚青年科学奖(生命)获得者。深圳华大基因研究院研究员。在人类肠道菌群的研究中首次系统地阐释&ldquo 人体第二基因组&rdquo &mdash &mdash 肠道菌群的 &ldquo 参考基因集&rdquo 及肠道菌群在人群中的多态性，进行肠道菌群与Ⅱ型糖尿病的&ldquo 宏基因组关联分析&rdquo 并提出&ldquo 宏基因组连锁群&rdquo 的概念，为复杂疾病的致病因素探索开辟了新模式。 　　李学龙　 　　2014年度陈嘉庚青年科学奖(信息技术)获得者。中国科学院西安光学精密机械研究所研究员。IEEE会士、IAPR会士、OSA会士。提出广义张量学习机，解决了基于张量表达的有效训练学习、监督分类、度量学习、流形学习、综合考虑数据结构依赖关系等难点问题。 　　郑海荣　　 　　2014年度陈嘉庚青年科学奖(技术科学)获得者。中国科学院深圳先进技术研究院研究员。提出了复杂声场环境下超声辐射力场理论计算新方法，解决了复杂声场声辐射力场设计问题，实现了可编程微尺度超声操控技术和基于声人工结构的&ldquo 声筛&rdquo 技术，拓展了传统超声基于声传播散射的成像领域。

上海比朗仪器有限公司生产产品有：小型喷雾干燥机、无菌均质器、光化学反应仪、超声波细胞粉碎机、紫外交联仪、分子杂交仪、分液漏斗振荡器、氙灯光源、 超声波清洗机、索氏提取器、制冰机、低温冷却液循环泵、高速组织捣碎机、低温恒温循环器、高低温循环器、高温循环器、电热恒温鼓风干燥箱、电热恒温水槽、 水浴恒温振荡器、恒温金属浴、恒温器、回旋振荡器等等。 　　BLUV07-II紫外交联仪是一种多用途的254mm紫外辐射系统，主要用于将核酸交联于膜上。还可用于琼脂糖凝胶中DNA的切割、RecA突变筛选、嘧啶二聚体产生的部分限制性内切酶消化、UA灭菌消除PCR污染等。在紫外灭菌、聚合物紫外处理等方面也有应用价值。 BLUV07-II紫外交联仪 　　紫外交联仪参数及应用，现在紫外交联仪分为3种波长的:254nm 312(302)nm 365nm 一长寿命滤光片，312 nm和365 nm下可终身使用，254 nm下，寿命为3000小时。对于312nm波长的紫外交联仪,312nm紫外光是目前EB/DNA复合凝胶电泳荧光显色的最佳光源，因为它灵敏度高且能产生了最大的荧光量。 　　与254nm波长紫外线相比，312nm能把光损伤，光切割及光二聚体作用的程度降至最低，应用如：克隆和染色体作图。另外，312nm波长紫外线过于暴晒而老化，从而保护UV传输装置的原有性能。 　　紫外交联:为使核甘酸固定在膜上，传统方法是将膜置于真空烘箱中在80℃下烘2小时,而在紫外光下照射几秒即可 信号强度的提高,紫外照射可使杂交信号比传统烘烤法提高5~10倍 　　紫外用途:琼脂糖凝胶中DNA的切割，RecA突变筛选，胸腺二聚体产生的部分限制性内切酶消化，UV 灭菌消除PCR污染。 　　紫外交联仪操作方法：将紫外交联仪设备水平放在工作台上。确保有足够的空间，在前面开门。插入电源线的母头到交联剂。插头插入正确接地的电源插座中。(交联剂的正确的工作电压是产品信息的标签上找到。注：对于230V型号，或那些需要特殊的电源线连接器，确保男性的连接器或插头已经正确的配置已正确连接电源线。)打开ON / OFF开关到ON的位置。(注：当交联剂的默认转向上次使用的紫外线曝光设置)。最后的紫外线照射的设置将显示在LED上。其中最后一个函数设置将会在发光显示面板上的红点(S)上指出。将您的样品进入会议厅的要求曝光。

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三甲氧苄氨嘧啶（TMP），是一种磺胺增效剂。常与多种抗生素合用，也可产生协同作用，增强疗效，可以成倍增加部分抗菌药的疗效。抗菌谱与磺胺药基本类似，但抗菌作用弱，且易产生耐药性。和磺胺类、四环素、青霉素、红霉素、庆大霉素、粘菌素等合用可以增强抗菌作用。 目前我国对磺胺类及其增效剂的使用有比较明确的规定。农业部NY 5034 - 2005中规定禽肉类产品中磺胺类总量不得超过100 &mu g/kg NY5070 - 2002 中规定磺胺类在水产品中总量不得超过100 &mu g/kg, 增效剂磺胺三甲氧苄氨嘧啶限量不得超过50 &mu g/kg 。日本肯定列表中将动物源性食品的最低限量定为20 &mu g/kg。《SN/T 2538-2010进出口动物源性食品中二甲氧苄氨嘧啶,三甲氧苄氨嘧啶和二甲氧甲基苄氨嘧啶残留量的检测方法液相色谱质谱/质谱法》规定，三甲氧苄氨嘧啶的检测低限为5.0 &mu g/kg。 本方案建立了一种使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8040联用快速测定水产品中三甲氧苄氨嘧啶的方法，供检测人员参考。水产品经处理后，用超高效液相色谱LC-30A分离，三重四极杆质谱仪LCMS-8040进行分析。三甲氧苄氨嘧啶在0.1-100 µ g/L浓度范围内线性良好，标准曲线的相关系数为0.9993；对1 µ g/L、5 µ g/L和10 µ g/L三甲氧苄氨嘧啶标准溶液进行精密度实验，连续6次进样保留时间和峰面积相对标准偏差分别在0.31%和3.95%以下，系统精密度良好。 岛津三重四极杆质谱仪系列 了解详情，请点击《超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定水产品中的三甲氧苄氨嘧啶残留》。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

近日，特一药业集团对外公告，抗菌药物磺胺嘧啶片获得国家药品监督管理局核准签发的《药品补充申请批准通知书》。药品通过仿制药质量和疗效一致性评价，为该品种药物首家过评的企业。该药品为白色或微黄色药片，主要成分为磺胺嘧啶，分子式为C10H10N4O2S。在乙醇或丙酮中微溶，在水中几乎不溶；在氢氧化钠试液或氨试液中易溶，在稀盐酸中溶解。属广谱抗菌药，但由于目前许多临床常见病原菌对该类药物耐药故仅用于敏感细菌及其他敏感病原微生物所致的感染。该药可以用于敏感细菌及其他敏感病原微生物引起的下列感染：1、敏感脑膜炎球菌所致的流行性脑脊髓膜炎的治疗和预防。2、与甲氧苄啶合用可治疗对其敏感的流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和其他链球菌所致的中耳炎及皮肤软组织等感染。3、星形奴卡菌病。4、对氯喹耐药的恶性疟疾治疗的辅助用药。5、治疗由沙眼衣原体所致的宫颈炎和尿道炎的次选药物。6、治疗由沙眼衣原体所致的新生儿包涵体结膜炎的次选药物。

茂默科学以客户为本、合作共赢的理念，致力于帮忙客户提供整体实验方案。力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。通过不断优化公司运作和提升服务质量，目前已赢得业内人士和广大客户广泛认可，拥有广泛而稳固的合作伙伴和客户群体。现介绍一些跟水质特征有关的术语。1 α系数 alpha factor在活性污泥污水处理设备中，混合液与清洁水中氧传递系数之比。2 氨的汽提 ammonia stripping通过碱化和曝气去除水中氨化合物的一种方法。3 半致死浓度 lethal concentration，LC50在一定时间的连续暴露下，使受试生物半数致死的毒物浓度。4 β系数 beta factor在活性污泥污水处理设备中，混合液中溶解氧饱和值与同一温度和气压下清洁水中溶解氧饱和值之比。5 测试组 test batch在遗传毒性测试中培养基、接种体和稀释系列的混合物。6 超载 surcharge在靠重力流动的污水管中，当满管后流量再增加时所造成的状况。这可能引起过量污水从检查井溢出。7 初级生物降解 primary biodegradation在微生物的作用下，化合物的结构发生变化，导致一些特性丧失。8 初级厌氧生物降解 primary anaerobic biodegradation由于厌氧微生物的作用，受试化合物仅发生结构改变，而未达到终矿化的生物降解阶段。9 粗滤池 roughing filter在有机物含量或水力负荷比正常情况高得多的条件下工作的生物滤池，用以降低高强度污染工业废水中易降解有机物的过高浓度。10 大型植物 macrophytes大型水生植物，包括挺水、沉水和浮水植物。11 淡水 fresh water含盐量低的天然水，或一般认为便于抽取和处理产生饮用水的水。12 氮平衡 nitrogen balance参见114，质量平衡。13 氮循环 nitrogen cycle自然界中氮及其化合物被利用和转化的循环过程。14 DNA损伤 DNA damage不影响细胞复制的各种DNA变化。15 点突变 point mutation；基因突变 gene mutation基因中单碱基对（核苷酸对）改变引起的突变，包括缺失、插入、移码突变、核苷酸序列的改变。16 毒性试验 toxicity test使某种物质在一定浓度下与特定的生物接触，以确定该物质对生物的毒性影响。16.1 流水毒性试验 flow-through toxicity test；动态毒性试验 dynamic toxicity test试验水体在连续流动情况下所进行的毒性试验。16.2 半静态毒性试验 semi-static toxicity test；定期更换受试液的毒性试验 toxicity test with intermittent renewal以较长时间间隔（如12 h或24 h）来分批更换大部分试液（大于95%）的毒性试验；或定期（一般每隔24 h）将受试生物转移到毒物浓度与起始相同的新配试液中的毒性试验。16.3 静态毒性试验 static toxicity test；不更换试液的毒性试验 toxicity test without renewal在试验周期内，不更换试液的毒性试验。17 对照组 control batch是试验过程的一部分，表明无待测物质存在时基质条件对检测系统的影响。注：在遗传毒性紫外致突变（umuC）试验中，对照组包括不含待测菌的培养基、只含蒸馏水和接种物的培养基、含接种体和溶剂的培养基等。18 多氯联苯 polychlorinated biphenyls，PCBs多氯取代的联苯类化合物的总称，也包括一氯联苯。19 反冲洗 backwashing用水以逆流方向清洗滤池的操作过程，常需辅以空气冲刷。20 腐、败 putrefaction有机物受厌氧微生物作用无控制地分解，并产生臭味。21 腐、败的 septic由于缺乏溶解氧而产生腐、败的现象。22 腐生的 saprobic与有机物腐、败有关的。23 腐殖污泥 humus sludge生物滤池脱落的微生物膜。通常在后沉淀池中分离出。24 附聚（作用） agglomeration絮凝体或悬浮颗粒物聚结形成更大的絮凝物或更易沉降、浮起的颗粒物。25 隔夜培养 overnight culture下午开始，培养过夜（通常约16 h），以备第二天早晨进行的预培养接种使用。26 光合作用 photosynthesis在有光的条件下生物借助光化学反应将二氧化碳和水合成有机物。27 哈森色标 Hazen number表示水色度的值。一个标准单位为每升水中1 mg铂［以六氯铂（Ⅳ）酸的形式存在］，或2 mg六水氯化钴（Ⅱ）存在下所产生的颜色。28 含水层 aquifer由具有渗透性的岩石、砂或砾石构成的能够提供大量水的含水床或含水层。29 河段 reach有一定上游和下游界限的河道。30 核苷酸 nucleotide基因组的组成成分（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶），通过糖和磷酸基团连接而形成核酸链，其顺序决定着基因组的遗传密码。31 核酸 nucleic acid重要的遗传物质，由核苷酸按一定的顺序连接而成的双螺旋结构，决定遗传编码。32 核糖核酸 ribonucleic acid，RNA构成遗传物质的重要组分之一。在RNA病毒中是基因组的组成成分。注：RNA与DNA不同，在核苷酸序列中，尿嘧啶（U）取代了胸腺嘧啶（T）（参见DNA，83）。33 后氯化 post-chlorination水（或废水）处理后再进行氯化。34 弧菌Vibrio sp.好氧、无孢子生殖的革兰氏阴性细菌，广泛分布于地表水中。某些种系致病菌，如霍乱菌、副溶血性弧菌。35 化学示踪剂 chemical tracer人为添加或天然存在于水中，用于示踪水流的化学物质。36 回流 recirculation经过初级或完全处理的部分废水，由处理系统的某一单元返回到前面单元的过程。37 汇水区 catchment area；汇水盆地 catchment basin水能自然地排到水道或某一点所形成的区域。38 混合液 mixed liquor在活性污泥曝气池或氧化沟内进行循环或曝气的活性污泥与污水的混合物。39 混合液悬浮固体 mixed liquor suspended solids，MLSS混合液中固体物质的总浓度，通常规定以干重计。40 活菌 viable bacteria具有代谢和（或）繁殖能力的细菌。41 活性炭处理 activated carbon treatment用活性炭吸附去除水和废水中溶解的或胶态的有机物的过程。例如用以改善水的味、臭和色。42 积水 ponding由于生物滤池滤料间隙堵塞，在池面上出现的水。43 基因组 genome细胞中编码遗传信息的所有遗传物质（核酸、DNA、RNA）。44 交叉连接 cross connection指管道之间的连接有可能使受污染水进入饮水供水系统，从而给公众健康带来危害。也用于描述不同配水系统之间的一种规范连接。45 接种 seeding人为引入合适的微生物而对生物系统进行接种。46 接种体 inoculum；接种材料 inoculation material向新鲜培养基中加入的微生物（或经预培养，处于指数生长期的菌悬液）。47 菌胶团膜 zoogloeal film含有大量细菌、原生动物和真菌的黏液基质，覆盖在成熟的生物滤池、慢速砂滤池滤料的润湿表面或污水管内壁。48 矿化作用 mineralization有机物完全分解成二氧化碳、水，以及其他元素的氢化物、氧化物和矿物盐。49 理想的自然群落 expected natural community在河道中仅有自然胁迫，而人为干扰较小的生物群落。50 磷平衡 phosphorus balance参见114，质量平衡。51 浓度-效应关系 concentration-effect relationship某种物质或几种物质混合物，在一定浓度梯度下，导致某种诊断标志物产生响应的剂量的相关性。注：在遗传毒性紫外致突变（umuC）试验中，umuC基因的诱导取决于受试样品中遗传毒物的浓度。52 排水区 drainage area水排至一点或多点的区域，区域边界由主管部门限定。53 培养基 culture medium支持微生物生长的液态或固态营养物质。54 贫营养水 dystrophic water含营养物甚少而含腐殖质浓度高的水。55 潜水面 water table静止的或自然流动的地下水的水面。在该水面下，除了不透水的地方外，蓄水层被水饱和。56 倾析 decantation悬浮固体沉淀或与高密度液体分离后倾出上清液。57 清洗生物 scouring organisms一些生物，例如蠕虫、昆虫幼虫和其他无脊椎动物，它们能通过摄食或移动以去除生物滤池滤料表面的细菌团膜（细菌块膜）。58 泉水 spring自然涌出地表的地下水。59 三级处理 tertiary treatment为进一步减轻污染影响，对经过初级和二级处理的污水进一步处理的过程。包括：深度物理处理、化学处理和生物处理。60 排水的深度处理 effluent polishing采用深度物理或生物方法对二级处理排水进行的三级处理。61 设定点 designated site（生物学分类的河流）在水体某一段中所选定的某个具体点，该点的水质能够代表该段水体的水质。62 生态系统 ecosystem通过不同组成的生物和其周围环境间的相互作用，形成物质循环和能量交换的系统。63 生态学 ecology研究生物及其相关环境之间相互关系的一门学科。64 生物降解 biodegradation在水介质中由于活生物的复杂作用引起的有机物的分子降解。65 生物降解阶段 biodegradation phase试验中从延滞期结束至达到大生物降解率的90%所经历的时间。66 生物矿化 biomineralization由生物活性引起的矿化作用。67 生物量 biomass给定水体中生命物质的总质量。68 （砂滤）生物膜 biofilm（of a sand filter）由活的、死的和垂死的生物在慢速砂滤池或其他生物滤池介质表面形成的膜。69 生物群 biota水生生物系统中的所有活的组分。70 生物指数 biotic index描述水体生物群的数值，用以表示水体的生物质量。71 受试样品 test sample经过所有前处理步骤（如离心、过滤、匀浆、pH调节和离子强度测定）的待测样品。72 熟化塘 maturation pond大型浅水池，用于进一步处理已经生物处理过的污水，并去除该过程中形成的固体。73 水文测量 hydrometry水流的测量与分析。74 水文地理学 hydrography研究与测量海洋、湖泊、河流和其他水域的一门应用科学。注：在一些国家中此术语等同于海洋物理化学。75 水文学 hydrology研究降水、径流或渗滤及储存、蒸发和再降这一水循环的应用科学。76 淘析 elutriation一种污泥调节工艺。用清洁水或污水厂的出水淘洗污泥，以减小污泥的碱度，特别是除去氨的化合物，从而减少混凝剂的需用量。77 停留期 retention period；滞留时间 detention time按规定的流速计算，水或废水在特定单元或系统内停留的理论时间。78 透光层 euphotic zone透光程度足以维持光合作用的上层水体。79 突变 mutation；染色体突变 chromosomal mutation生物体或病毒的遗传物质（DNA或RNA）永、久性地改变，通常是一个基因中，表现为遗传物质（一个或多个核苷酸）的缺失、易位、转导，导致遗传编码的改变，从而改变基因功能。80 推流系统 plug-flow system至少理论上（如果实际无法达到）在渠道横断面可达到充分混合，而沿水流方向又无混合或扩散的一种系统。81 脱落 sloughing菌胶团膜物质以腐质污泥的形式从生物滤池的滤料上连续脱离。82 春蜕膜 vernal sloughing；spring sloughing春季由于生物活动增强，从而使生物滤池中新的菌胶团膜滋生而旧生物膜大量脱落。83 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid，DNA构成除RNA病毒外所有生物基因组的遗传物质。与RNA不同的是，DNA核苷酸序列中含有胸腺嘧啶，而不是尿嘧啶。84 稳定期 plateau phase生物降解阶段结束到试验结束这段时间。85 稳定性 stability处理前后，废水或污泥抗腐、败的能力。86 稳定性试验 stability test；亚甲蓝试验 methylene blue test对经过生物处理污水的一种检验。试验时，向生物处理过的出水中加入亚甲蓝染料，在隔绝空气的条件下，通过染料褪色所需的时间评估水稳定性。87 污泥龄 sludge age在排泥率恒定的情况下，活性污泥处理厂排放全部活性污泥所需的天数。计算方法是用活性污泥厂污泥的总排放量除以每天排放的污泥量。88 污泥膨胀 sludge bulking活性污泥法处理系统中，通常由于丝状菌的存在，引起活性污泥体积膨胀和不易沉降的现象。89 污泥压滤 sludge pressing采用机械加压去除污泥中液体的方法，使之形成易于处置的固体物。90 无观察效应浓度 no observed effect concentration，NOEC统计学上略低于低观察效应浓度的实验浓度。91 稀释系列 dilution series预设受试样品与稀释基质（例如水或缓冲液）配比的一系列测试用混合物。92 延迟期 lag phase从试验开始到用于降解的微生物驯化适应和选择完成所经历的时间，此时化合物或有机物的降解程度达到大生物降解率的10%。93 沿岸带 littoral zone即水体边缘浅水带，阳光可直接透射到水底，根生植物占优势。94 盐跃层 halocline在分层的水体中，含盐浓度梯度大的一层。95 氧饱和值 oxygen saturation value与大气（天然系统）或纯氧（纯氧废水处理系统）处于平衡的溶解氧浓度。它随温度、氧分压和盐度而变化。96 养分去除 nutrient removal在水和废水处理中，专为除去含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。97 氧化沟（渠） oxidation ditch（channel）通常为若干平行沟渠在终点相连，形成闭合循环，装有曝气装置用于处理原污水或澄清污水的系统。98 氧亏 oxygen deficit在水系统中，实际溶解氧浓度与其饱和浓度值之差。99 氧平衡 oxygen balance参考114，质量平衡。100 遗传毒性 genotoxicity通常指由导致突变的物理或化学因素引起的基因组特异性改变的毒性效应。101 遗传毒性试验 genotoxicity test确定DNA损伤或DNA修复等遗传毒性作用的试验系统。102 引水 abstraction将水从任何水源永、久地或暂时地转移到其他地方，使其不再是该地区水资源的一部分，或者转移到该地区内的另一水源。103 英霍夫锥形管 Imhoff cone容积通常为1L，刻度接近尖端，可用来测定水中可沉降物体积的圆锥形透明容器。104 营养物的去除 nutrient removal在水和废水处理中，专为去除含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。105 umuC操纵子 umuC-operon调控umuC基因诱导的基因序列。106 umuC紫外致突变及化学修复 umuC UV mutagenesis and chemical repair在遗传毒性实验中，使用umuC基因研究受试菌株的DNA损伤。umuC基因的表达受到DNA损伤的诱导。107 油状膜 slick漂浮在海面或者其他水体上的一层物质，例如石油膜。108 预暴露 pre-exposure在添加化合物或有机物的实验条件下，对接种体进行预培养。目的是通过微生物的适应和选择，增强接种体对受试物的降解能力。109 预活化 pre-conditioning在适宜培养条件下对受试生物进行预培养。该过程中不添加化学药品或有机物质。微生物在此过程中适应实验中培养条件，可改善实验效果。110 预培养 pre-culture在适宜培养条件下培养（已活化的）微生物，以促进其适应实验中培养条件。是特定试验（如遗传毒性试验）的一部分。111 原生水 connate water与周围岩石或地层具有同一地质年代的间隙水。水质往往不良，不适于正常使用（例如饮用、工农业使用）。112 原种培养 stock culture一定条件下（如在适合的培养基中冻存）生物菌株的培养，目的是保持原有的特性，如核酸序列。113 真空过滤 vacuum filtration污泥经滤布，藉真空抽滤的一种脱水方法。114 质量平衡 mass balance在一确定系统内（例如湖泊、河流或污水处理厂），特定物质输入量和输出量（包括该物质在系统中的形成或分解）之间的相互关系。115 中温消化 mesophilic digestion污泥在20～40℃下的厌氧消化，在该温度范围内有利于微生物生长。116 中营养水 mesotrophic water天然的或由于营养累积形成的中等营养状态的水，介于贫营养和富营养之间。117 自养细菌 autotrophic bacteria；化能自养细菌 chemolithotrophic bacteria能利用无机物作为碳源和氮源而繁殖的细菌。118 总固体浓度 total solids concentration在一定条件下，已知体积的活性污泥烘干后的重量。119 大生物降解率 biodegradation maximum level试验中，一种化合物或有机物不再继续发生生物降解时的大生物降解程度（以百分率表示）。120 低可观察效应浓度 lowest observed effect concentration，LOEC与对照相比，观察到显著效应（p≤0.05）时受试物的低浓度。121 低无效应稀释度 lowest ineffective dilution，LID（一定稀释度下废水的毒性测试）试验中无抑制效应或不产生特定值以上效应的大浓度稀释值。122 终好氧生物降解 ultimate aerobic biodegradation在有氧条件下，化合物或有机物被微生物降解成CO2、H2O和元素形态的矿物盐，并同化成微生物的一部分。123 终需氧量 ultimate oxygen demand，UOD有机物完全矿化和氨氮、亚硝态氮氧化所需要的氧的理论计算值。124 终厌氧生物降解 ultimate anaerobic biodegradation在无氧条件下，化合物或有机物被微生物降解成CO2、CH4、H2O和元素形态的矿物盐，并同化成微生物的一部分。（来源：HJ 596.3-2010）

最近不少人问我，是否应该进行DNA测序。他们还问我：&ldquo 你做过DNA测序吗?&rdquo 作为一名研究患者基于何种原因进行基因测序的医生，遇到这样的问题不足为奇，有时我自己也想知道。 　　12年前，科学家首次对人类基因组进行测序，当时的成本约为10亿美元。此后，基因测序的成本直线下滑，如今已降至约5000美元，且很快会跌至1000美元以下，使得这样的问题变得越来越常见。与之前的检测手段能够提供的基因信息量相比，全基因组测序能提供数百万倍的信息量。为此，许多患者都进行了基因测序。 　　此外，美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中还推出了&ldquo 精准医疗计划&rdquo (precision medicine initiative)，其中就涉及到基因组测学工程。这也会让基因测序变成一个普通的问题。 　　随着成本下滑，越来越多的人开始进行基因测序。例如，大量癌症患者选择了全基因组测序，因为根据基因信息能够预测他们对各种化学疗法的反应。那些患有先天性疾病儿童的父母也迫切想知道，基因突变是否是孩子患病的罪魁祸首。如果真是这样，将来他们可以对此进行干预，以防影响第二胎。 　　此外，对于特定疾病患者，整个基因组测序的价格已经接近于单个基因测序的价格，如乳腺癌。为帮助治疗，医生也在对一些婴儿的基因组进行测序。将来，我们之中的大多数可能都会经历基因测序。医生只要在办公室里，就能利用你面前的计算机完成DNA测序。 　　许多人还会主动找到基因测序公司进行基因测序。在过去的几年中，许多人在23andMe这样的基因测序公司进行了基因测序。目前，这些基因测序公司只是检测人类整个基因组的一小部分基因，仅占人体DNA的百万分之一，即所谓的单核苷酸多态性(SNPs)分析。 　　但随着时间的推移，这些公司将启动更多的SNPs测序。即便如此，也仅占人体DNA的十万分之一。不管怎样，这些公司表示，将提供血统之外更多有医疗价值的信息。SNPs所提供的信息相对有限，而整个基因组测序所能提供的信息要高出数十万倍。 　　DNA分子由四种脱氧核糖核苷酸组成，分别是腺嘌呤、嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤，英文字母缩写分别为A、C、T和G，涵盖30亿个碱基对的序列信息。尽管如此，人与人之间的基因相似度高达99.9%。(人与黑猩猩基因相似度为98%，与牛基因相似度为80%，与鸡基因相似度为60%。) 　　让我们用一个形象的例子对此进行说明。书架上有1000册书籍，其内容共包含30亿个字母。如果将这些字母比作DNA，那么其中999本书的信息都是相同的。只有1本书中包含的字母是不同的，并决定了我们眼睛颜色、头发颜色、鼻子形状，以及患某种疾病的可能性等等。 　　如果检测100万个SNPs，相当于每3000个字母中检测1个字母，即每页检测1个字母。如果看书时只看每页的一个字母(或一个基因)，那我们从中得到的信息将十分有限。 　　但是，进行整个基因组测序，患者将拥有整个基因组测序信息，即阅读全部1000册书籍。目前，一些基因测序公司正在直接面向消费者提供该服务。这些服务所产生的大量数据是极具价值的，包括用于医疗领域。 　　基因测序后，你可能会被发现存在一些与某种疾病相关的遗传标记。其实，其中一部分是可以预防的，如乳腺癌。但人们习惯于认为，发现一个致病基因将来就一定会患病，如恶性肿瘤基因或肥胖基因。其实，大部分常见病是多个基因和环境因素共同作用的结果。因此，你可能有一个基因会导致患某种疾病的风险提高2倍(从10%提高到30%)，那么你不会患病的几率仍高达70%。当然，这种疾病目前可能还没有治疗方案，如阿尔茨海默病(即老年痴呆症)。因此，对患者进行相关教育至关重要。 　　许多患者担心基因歧视问题。《遗传信息无歧视法案》(GINA)确保了美国民众的基因信息不被滥用和歧视。根据这部法律，如果基因检测显示某人可能易患某种疾病，保险公司不得据此提高医疗保险费用或者拒绝为其提供保险，其他公司也不得把基因信息作为招聘、解雇或提拔员工的依据。虽然这部法案涵盖了大多数医疗保险，但目前还没有解决人寿、伤残或长期就医保险问题。但我相信，将来这部法案会进一步保护这些人群。　　当然，是否进行基因检测不一定完全由患者来决定。当前，一些医生已经开始为特定患者提供基因检测服务。一些进行特定疾病研究的研究人员也开始进行整个基因组测序，试图找出病因，给出治疗方案。很显然，我们之中的许多人将被包括在内，或者是从中受益。 　　因此，当人们问我是否应该进行基因测序时，我回答说：&ldquo 你为什么要进行基因测序呢?&rdquo 一些人，尤其是对科学感兴趣的人，他们通常会说&ldquo 知道自己的基因信息会很酷&rdquo 。有人认为&ldquo 知识就是力量&rdquo ，还有人担心自己的健康问题。如果你真想进行基因测序，最好先咨询一下医生。另外，临床遗传学专家和遗传咨询顾问可能比你的医生更了解一些具体的问题。 　　我也很想了解自己DNA中究竟蕴藏着哪些信息。幸运的是，我很健康，没有什么重大医学问题，因此目前还没有进行DNA测序的必要。当然，将来可能会改变。 　　不管怎样，无论是医生还是患者，我们都进入了一个美好的新世界，做任何事情都要谨慎。因此，我还没有进行DNA测试，至少目前如此。 　　备注：本文作者罗伯特&bull 克里兹曼(Robert Klitzman)是哥伦比亚大学临床精神病学教授。

记者日前从第十一届设计与制造前沿国际会议上了解到，东南大学在第三代人类基因测序关键技术研制上取得重大进展，研究人员造出了只有头发丝1/30000左右粗细的小孔，让DNA中的碱基挨个通过小孔，通过给碱基&ldquo 量个头&rdquo 的方法来测定序列。这种新方法将原本要6个月的测序时间缩短到了24小时，费用也从500万美元降到了1000美元以下。利用这种技术，将来人们测基因序列，可能就像做血常规检查那么简单。 　　碱基 　　构成基因的&ldquo 字母&rdquo ，总是两两配对 　　在形成稳定螺旋结构的碱基对中共有4种不同碱基。根据它们英文名称的首字母分别称之为A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)。每种碱基分别与另一种碱基的化学性质完全互补，通俗来说，就是A总与T配对，G总与C配对。这四种化学&ldquo 字母&rdquo 沿DNA骨架排列。&ldquo 字母&rdquo (碱基)的一种独特顺序就构成一个&ldquo 词&rdquo (基因)。 　　在DNA双螺旋结构中，碱基对就像&ldquo 拉链齿&rdquo 　　人类基因组共有23对染色体，其中22对为常染色体，还有一对性染色体X染色体或Y染色体，含有约30亿个碱基，组成大约20000到25000个基因。如果将DNA稳定的双螺旋结构看成拉链的话，四种碱基两两配对，每一对碱基就是拉链骨架上互相咬合的齿。它们的独特顺序就构成一个基因。 　　让碱基挨个通过&ldquo 小孔&rdquo 验明正身 　　东南大学机械工程学院陈云飞副院长介绍，基因实际上是DNA的一个片段，而基因的遗传信息其实就存贮在碱基的序列中。30亿个碱基排列略有变化，就有了人高矮胖瘦等分别。要完成全序列的基因测定，是个浩大的工程。第一代测序法用的是化学方法，要把长的基因打成很多段，然后进行荧光测定，第二代集成度高了，所以时间缩短很多，第三代测序的目标是更短的时间、更廉价的费用。为此，依托东南大学的江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室从2006年就开始了相关的研究。 　　&ldquo 每个碱基的长度约为0.34纳米，30亿个碱基长度也就是1.03米。&rdquo 陈云飞副院长介绍，他们的物理测序方法，就是让这个总长度只有1米多实际上却浩浩荡荡的碱基队伍挨个通过一个纳米孔，然后给每个碱基&ldquo 量个头&rdquo 。这个原理是什么呢？&ldquo 4种碱基有的大小是不一样的。我们造出一个孔，让碱基挨个走过去，碱基个头不一样，引发的电流大小也就不一样。&rdquo 通过纳米孔传感器绘制电流变化，就能自动分辨出碱基的排列顺序了。 　　&ldquo 碱基&rdquo 被电极吸引，就像线穿过针眼 　　陈云飞副院长口中的这个孔，相当有技术含量。他们这个孔做到直径2纳米，在全世界都是领先水平。2纳米是个什么概念，陈云飞举了个例子，我们的一根头发丝是7万纳米，1纳米相当于头发丝直径的1/70000。东大研究人员选用的两种材料是石墨烯与氮化硼，这两种材料本身都是单层片状结构，只有零点几纳米厚，强度却是钢的1000倍。 　　有了小孔，碱基却不会主动&ldquo 钻&rdquo 小孔，那就得给碱基加点&ldquo 动力&rdquo 。&ldquo 我们将溶液用特殊的薄膜隔开，薄膜上集成的是纳米孔的阵列，在溶液的一边加正电极，一边加负电极，因为DNA本身带有负电，电极一起作用，DNA就会主动往正极方向跑。&rdquo 陈云飞说，只要DNA的&ldquo 头&rdquo 通过小孔了，原本&ldquo 蜷缩&rdquo 成一团的DNA就被&ldquo 拉直&rdquo ，DNA上的碱基也就能挨个&ldquo 量个头&rdquo 了，就像线被穿过针眼一样。东大从想法形成到做出这个原理样机，大约用了14年。 　　基因测序有多难？ 　　要测30亿个碱基，第一代测定法花了12年 　　2003年人类基因组计划完成人体全序列的基因测定，历时长达12年，耗资达30亿美元。近两年第二代测序仪让人类基因组测序的时间缩短到了2-4周，价格也降到了500万美金，但这样的价格和时间，极大地限制了其临床应用和基础理论研究。于是，在2004年美国国家人类基因组研究所启动了&ldquo 千元基因组测序研究项目&rdquo ，目的是让人类基因组的测序的费用降到1000美元以下。 　　新测序法带来啥改变？ 　　基因检查更快更便宜，可以&ldquo 私人定制&rdquo 药品 　　如今新技术能在24小时内完成对个体的基因测序，有了基因图谱，未来用药治病将可能迎来本质的改变。&ldquo 比如说，我们确定某种基因和某种疾病的关系，而患者本身就有这种基因，我们就能根据患者的基因图谱来制作针对这个患者的药品，个性化药物时代将到来。&rdquo 除了药品的&ldquo 私人定制&rdquo 外，疾病的预防也成了可能。&ldquo 我们知道患者本身有某种疾病的基因缺陷的话，修复基因也有了可能。&rdquo

p 　　3月24日，记者从河北工业大学获悉，河北工业大学将在雄安新区合作建立分校，2019年将完成筹建申报工作，2020年开始招收首届学生。 /p p 　　河北工业大学将与美国亚利桑那大学联合建立该分校，双方将整合优质资源，并根据雄安新区的发展定位，开设“大健康”“智慧城市”“新能源”“环境科学”“人工智能”“高端装备制造”等符合我国及雄安新区经济发展理念的相关新兴学科专业。 /p p 　　“我们将充分发挥学校的优势，从国家战略需求出发，以实际行动全力对接服务雄安新区建设，切实担负起历史使命和社会责任。”河北工业大学相关负责人表示。 /p p 　　除河北工业大学外，目前北京大学、北京师范大学、北京理工大学等重点高校也已经开始布局雄安。 /p p 　 span style=" COLOR: #0070c0" strong 　北大光华管理学院将在雄安建培训中心 /strong /span /p p 　　2017年5月11日，时任河北省委书记、省人大常委会主任赵克志，省委副书记、省长许勤，与北京大学党委书记郝平一行就雄安新区规划建设对接座谈。 /p p 　　“ 北京大学将充分利用学校资源，在医疗、教育培训等方面积极与雄安新区对接。”北京大学党委书记郝平表示，在专业部署上，将优质前沿学科向雄安新区倾斜。 /p p 　　他还表示，会进一步加强、扩大人才支持力度，把北京大学优秀人才源源不断输送到河北来，为河北经济社会发展、京津冀协同发展战略提供有力的人才智力支持。 /p p 　　此前北京大学多个学院的师生已前往雄安新区调研。比如，2017年4月17日，应雄安新区筹备工作委员会邀请，北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚教授、北京大学-哈佛大学生态城市联合实验室执行主任许立言研究员一行赴雄安新区，就新区环境生态状况和规划建设等问题开展调研。此外，经济学院、地空学院也组织师生在近期去雄安新区调研。 /p p 　　据河北日报报道，北京大学与河北省就支持雄安新区规划建设达成五点共识，知道君发现，涉及医疗、人才培训、PPP研究服务以及部署优质教育资源等多个方面。 /p p 　　 span style=" COLOR: #0070c0" strong 北师大：在教育、文化、生态、健康等领域开展合作 /strong /span /p p 　　知道君梳理发现，已有多所高校与雄安新区对接。北京师范大学近日发布消息，2018年5月8日，校党委书记程建平，校长董奇，副校长陈光巨等一行赴河北省商谈服务雄安新区建设事宜。河北省省长许勤，省委副书记李干杰，省委常委、常务副省长、雄安新区临时党委书记袁桐利等均出席座谈会。 /p p 　　会上，许勤指出，北师大是国内基础教育的排头兵，前沿教育理论和实践成果突出，教育类人才培养突出，基础教育办学经验非常丰富，期待北师大为雄安新区建设规划和发展提供支持。 /p p 　　程建平表示，北师大将按照中央要求，积极对接河北省和雄安新区重大建设与发展需求，发挥自身学科优势，进一步推动校地战略合作落地。 /p p 　　董奇也表示，北师大将在教育、文化、生态、健康等领域与河北省开展战略合作，通过校地协同创新发展，助力雄安集聚全国优秀人才和吸纳国际人才，服务雄安绿色生态宜居新城区、创新驱动发展引领区、协调发展示范区、开放发展先行区建设。 /p p 　　 span style=" COLOR: #0070c0" strong 北京理工大学：积极参与雄安新区建设 /strong /span /p p 　　2017年4月5日上午，北京理工大学党委召开专题学习研讨会，校党委书记赵长禄表示，学校要充分利用人才培养和学科、科研优势，在京津冀协同发展、军民融合发展、设立雄安新区等重大战略中发挥积极作用。同时，结合学校“双一流”建设实际，加快做好相关规划编制和对接，积极参与雄安新区建设，力争在医工融合等方向上取得突破。 /p p 　 span style=" COLOR: #0070c0" strong 　北京林业大学：结合白洋淀生态研究院提供科技人才支撑 /strong /span /p p 　　在此之前，2017年3月31日，北京林业大学校长宋维明会见了河北雄县县委书记万树军、县长杨跃峰一行。会上，校长宋维明表示，北林大和雄县有着良好的合作基础，北林将结合白洋淀生态研究院和京南花谷等项目，继续为雄县提供科技和人才支撑，在可持续合作中，为服务地方经济、生态发展做出更多贡献。 /p p 　　 span style=" COLOR: #0070c0" strong 河北大学：成立雄安传统文化研究中心 /strong /span /p p 　　作为河北本地大学、也是作为距雄安新区最近的综合性大学，河北大学表示，“做贡献义不容辞”。 /p p 　　2017年4月底，河北大学文学院正式获批设立“雄安传统文化研究中心”。首批项目包括雄安地区历史文献整理、语言(方言)资源的保护、非物质文化遗产的调查与保护、宋辽语言与文化接触研究、白洋淀文学流派研究和基于传统文化的文化创意产业规划与开发研究。其中，文献整理、语言资源保护等项目已获得立项支持，研究工作正在展开。 /p p 　　河北大学官网《河北大学助力雄安新区腾飞发展》一文中，明确表示，“雄安新区的建设如火如荼，我校作为最近的综合性大学，为新区的建设贡献力量义不容辞”。学校教师认为，“机遇与挑战并存，百利而无一害。” /p p /p

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近年来，CRISPR被认为是最简单高效的基因编辑方式，也成为了生物技术发展史上进展最为迅猛的新兴技术之一。2022年6月，正值CRISPR发文十周年，Nature Biotechnology 同步发表了一篇名为《Knock-in on CRISPR' s door》的Reviw，梳理了10年来科学家们对CRISPR基因编辑技术不断探索突破的成果[1]。图1. 2022年6月Nature Biotechnology 发文基于CRISPR的基因疗法如火如荼基因治疗（Gene Therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的。基因治疗以其一次给药终生治愈遗传疾病的独特潜力让一切不可能变为有可能。截止今日，通过对clinicaltrials.gov检索，全球已有56项基于CRISPR的临床试验正在进行，中国就有21项，占到3成以上。目前大部分的基因疗法为体外疗法（ex vivo），即细胞在体外通过CRISPR编辑后再输注到体内发挥功能，常见疾病如肿瘤免疫疗法CAR-T，遗传性疾病如地中海贫血，镰刀状贫血症血红蛋白遗传病等在内的各种血液病。与之相对的即体内疗法（in vivo）则是直接将治疗基因递送到患者病患部位，从而治疗疾病，目前已在先天性黑蒙、遗传性甲状腺转淀粉样变性和遗传性血管性水肿等疾病表现出巨大潜力。图2. 全球CRISPR临床试验分布热点图图源：clinicaltrials.gov基因编辑的发展历程早期基因编辑--ZFN和TALEN基因编辑技术主要发展了三代，早期的两代基因编辑主要以ZFN和TALEN为主，这两种基因编辑技术相对简单，可以理解为“基因剪刀”——切割特定 DNA 序列的限制酶。但ZFN技术存在很明显的缺点，如容易脱靶，且可能产生一系列不可预测的基因突变，引发细胞毒性。TALEN技术的出现，在一定程度上优化了ZFN技术存在的脱靶问题，具有设计简单，特异性和活性更高的优点，因此成为基因功能研究和基因治疗研究中有力的工具。美中不足的是，由于TALEN针对不同靶点，每次都需重复构建融合蛋白，因此会造成一定的工作繁琐。第三代基因编辑--CRISPRCRISPR/Cas9是继ZFN、TALEN之后出现的第三代“基因组定点编辑技术”。CRISPR/Cas9 系统由两部分组成，分别是Cas9 蛋白和guide RNA（single-guide RNA，sgRNA）。Cas9蛋白具有解旋酶活性，可以将DNA链解旋，同时具有核酸内切酶活性，可以切割DNA链。其原理是核酸内切酶 Cas9 蛋白通过向导 RNA （guide RNA, gRNA）识别特定基因组位点，并对双链 DNA 进行切割造成 DSB后，通过HDR和NHEJ实现基因的定向敲除或插入。图3. CRISPR/Cas9 示意图[2]相比于传统的ZFN和TALEN技术，CRISPR/Cas9技术更为简单，只需要构建针对特定位点的sgRNA，而且效率也比前面几种技术更高，在疾病治疗研究中发挥越来越重要的作用。然而，CRISPR/Cas9系统仍然存在着一定的局限性，这种局限性主要体现在功能发挥时系统对DNA上PAM序列的依赖性以及切割时潜在的脱靶效应。因此科学家们在CRISPR/Cas9的基础上开发了更加高效且广谱的精准基因编辑工具—单碱基编辑技术BE（Base Editor）和精准基因编辑工具PE（Prime Editors）。单碱基编辑技术BE（Base Editor）单碱基编辑技术是一种基于脱氨酶与CRISPR/Cas9系统融合形成的技术。2016年哈佛大学David Liu实验室首次报道开发出CBE单碱基编辑工具，通过将SpCas9与胞嘧啶脱氨酶（cytidine deaminase, CyD, 如APOBEC1）融合，可以在一定的突变窗口内实现胞嘧啶（C）到胸腺嘧啶（T）的单碱基转换（图4）[3]。2017年10月底，该实验室进一步开发出ABE单碱基编辑工具，实现了从腺嘌呤（A）到鸟嘌呤（G）的精确转换（图5），为基因编辑提供了新的研究工具[4]。图4. CBE示意图[3]图5. ABE示意图[4]相比于CRISPR/Cas9技术，BE技术可以既不引入DNA双链断裂，又不需要重组修复模板，整体提高了编辑的安全性和精准性，而且其效率远远高于由发生DSB引起的HDR和NHEJ修复方式，对于许多点突变造成的遗传疾病具有很大的应用潜能。近年来，多个实验室也发表了类似的工具，并在这些工具的基础上进行了更为深入的改造与优化。邦耀生物科学家团队以不同单链DNA脱氨酶结构域与Cas9切口酶相结合为基础，开发全新一代的DNA碱基编辑工具—超高活性的HyCBEs和双碱基编辑器A&C-BEmax以及等多种碱基编辑新工具，提高了编辑活性并拓宽靶点范围，以实现更广泛、更精确的基因编辑，相关研究成果也发表在Nature Cell Biology、Nature biotechnology等国际著名期刊[5]。图6. 超高精度碱基编辑器HyCBE示意图图7. 双碱基编辑器示意图精准基因编辑工具PE（Prime Editors）2019年10月21日，哈佛大学David Liu实验室开发出了全新的精准基因编辑工具PE （Prime Editors）[6]，PE是以CRISPR/Cas9系统为基础，在两方面加以优化：1. pegRNA：pegRNA（prime editingguide RNA）是一段改造后的sgRNA，它在传统sgRNA的3' 末端增加了一段RNA序列。这个RNA序列包括一段引物结合位点（Primer-binding site, PBS），用于与被切割的目标DNA链互补；还包括一段进行逆转录的模板（RT template）的序列，它与切口下游的DNA序列同源，且在RT序列上存在有相应的编辑突变（如点突变或插入缺失突变）。图8. pegRNA的改造[4]2.融合蛋白：将nCas9（H840A）与M-MLV逆转录酶融合。图9. PE结构示意图[4]在pegRNA的引导下，融合蛋白会到达基因组上的目的序列，并对含PAM的靶DNA链进行切割（pegRNA的非互补链）。此后，PBS序列与被切割的目标DNA链互补配对，逆转录酶即从端口空缺处启示逆转录。逆转录产物（DNA）即包含我们所期待的编辑突变。这段逆转录DNA会入侵并进入基因组DNA，发生整合，并进行切口的修复。只要RT序列允许，那么就可以采用此原理完成碱基的点突变（任意转换或颠换）以及片段的插入和缺失。图10. PE原理示意图[4]相比于其它基因编辑工具（采用ZFN，TALEN，CRIPSR/Cas9等产生DSB进行HDR或NHEJ修复或通过base editing系统进行单碱基编辑），PE的优势在于可以在不依赖DSB的前提下，能够实现更精准的编辑，更广的试用范围。但同时相比CBE和ABE，PE的劣势也随之体现，编辑效率不如前者，并且产生随机Indels的可能也会随之提高。图11. PE与ABE、CBE的效率比较[6]最后，除了上述几种基因编辑工具以外，科学家们还发现了除Cas9外的Cas家族的其它一系列蛋白，如 Cas12、Cas13、CasX等。这些新的发现有望使基因疗法能够解决更广泛的遗传疾病，推动生物医学的基础研究和临床基因治疗研究。

据新华社伦敦电 英国曼彻斯特大学日前报告说，该校研究人员开发出一种便携式乳腺癌检测仪，不仅携带使用方便，检测速度也比传统仪器快，有助于对乳腺癌进行大规模筛查或在家自查。 　　目前常用的乳腺癌检查设备是医院中的大型X射线成像仪，检查者往往要到医院排队，扫描结果也往往要等待一段时间才能拿到。相比之下，这种新型扫描仪可以装在一个小箱子中，在小诊所或在家中就可以使用，只需将仪器置于乳房部位，就能在电脑屏幕上获得扫描图像。 　　研究人员介绍说，它的原理与X射线成像不同。X射线成像是根据不同组织部位的密度差异来获得图像，而这种扫描仪利用的是射频电波。如果乳房组织发生病变，那么病变部位的电容率等性质会发生变化，在射频电波扫描下会呈现不同图像，可以反映出肿瘤的位置和大小。 　　研究人员说，这种射频电波扫描仪的另一个好处是不需要背景物。通常照X光时需要脱掉衣物并站在一块专门的背景板前，而使用这种仪器，即使穿着内衣也可以扫描。 　　癌细胞能藏身动物免疫系统 　　据新华社华盛顿电(记者任海军)美国研究人员10月28日公布的报告说，实验鼠研究显示，癌细胞可以在免疫系统内找到藏身之处。这一发现可以解释为何经过化疗后，肿瘤还能卷土重来。 　　美国麻省理工学院的研究人员研究了患有伯基特淋巴瘤的实验鼠，该病是一种高度恶性B细胞肿瘤。在利用标准化疗药物阿霉素治疗后，实验鼠的肿瘤确实缩小了。研究者随后解剖实验鼠，切除其胸腺、脾脏和外周淋巴器官等所有重要淋巴器官，以分析化疗对肿瘤病灶的影响。 　　研究人员发现，除胸腺外，其他淋巴器官内都未发现肿瘤细胞。但胸腺内的肿瘤细胞数量反而比化疗前增加了。胸腺是一个重要腺体，可以产生名为T细胞的免疫细胞。 　　研究人员又培育了胸腺较小且机能紊乱的实验鼠，它们在患上伯基特淋巴瘤并接受化疗后的生存率，要好于普通实验鼠。这也从侧面印证，胸腺可能对肿瘤细胞提供保护作用。 　　欧洲航天局卫星太空“搬家” 　　据新华社巴黎电(记者李学梅)欧洲航天局10月28日发表公报说，为了节省燃料、延长寿命，该机构的“ENVISAT”环境观测卫星日前在工作人员的指令下完成了一次太空“搬家”，从原来距地800千米的轨道搬到了距地783千米的轨道。 　　据欧航局介绍，“ENVISAT”卫星于2002年升空，它携有10台先进的观测仪器，专门收集地球大气、陆地、海洋和冰川的数据。按计划，该卫星应于升空5年后退役，但由于它的运行情况一切良好，欧航局先后两次延长其服役期，目前它的“退休”时间定于2013年。 　　不过问题也随之而来，由于要继续运行下去，“ENVISAT”卫星可能面临燃料不足的窘境。因此，欧航局下属的空间研究与技术中心想出了降低轨道、节省燃料的主意，并很快付诸实施。22日，重达8吨的卫星通过两次制动，总共下降10千米，26日又再降7千米，最终抵达距地783千米处的“新家”。 　　涂金纳米粒子有助乳腺癌治疗 　　据新华社华盛顿电美国研究人员日前报告说，他们对小鼠进行的研究显示，将带有金涂层的硅纳米粒子注射到乳腺肿瘤中，可使肿瘤细胞对放疗更为敏感，这将有助于治疗乳腺癌。 　　来自美国贝勒医学院等机构的研究人员在新一期美国《科学转化医学》杂志上报告说，他们设计了带有金涂层的球状硅纳米粒子，可使肿瘤干细胞升温。黄金是纳米粒子的理想涂层，它在生物组织中要比其他金属的毒性小。实验中，研究人员向小鼠的乳腺肿瘤中直接注射一剂带金涂层的纳米粒子，它在热疗时可造成肿瘤局部升温。通常，肿瘤细胞对放疗导致的DNA(脱氧核糖核酸)断裂会有一定的修复能力，而由这种纳米粒子所诱导的升温能阻止这种修复，因此增加了肿瘤细胞对放疗的敏感性。 　　在注射带金涂层的纳米粒子一天后，小鼠接受了单纯放疗或放疗及20分钟的热疗。与单纯放疗相比，接受放疗和热疗的小鼠，其肿瘤细胞的萌生速度较慢，形成的肿瘤较少。这表明热疗阻止了肿瘤干细胞的生长并可能改变了其迅速生长的特性。 　　研究人员进一步对在小鼠体内增殖的人类乳腺肿瘤细胞重复了以上实验，结果显示，带有金涂层的纳米粒子诱导的升温效应，使得人的乳腺肿瘤干细胞对放疗也变得更为敏感。

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p 　　8月23日，中国地质调查局、河北雄安新区、河北省国土资源厅、省地矿局在雄安新区临时办公驻地召开雄安新区地质调查第一阶段成果移交汇报暨四方联席会议。 /p p 　　据悉，为贯彻落实4月27日国土资源部与河北省“部省会商”精神，在国土资源部的统筹领导下，中国地质调查局与雄安新区管委会以及有关规划编制单位进行了深入对接，与雄安新区管委会、河北省国土资源厅、河北省地矿局成立了四方联合指挥部，按照“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”方针，明确了雄安新区地质调查思路，提出了“构建世界一流透明雄安、打造地热资源利用全球样板、建成多要素城市地质调查示范基地、为雄安新区规划建设运行管理提供全过程地质解决方案”四大愿景目标。 /p p 　　2017年6月初，雄安新区地质调查野外工作正式启动，第一阶段的主要任务是开展工程地质调查、土地质量调查、地下水与地面沉降调查、浅层地温能调查，服务于雄安新区总体规划。调查区范围包括雄县-容城-安新全境及周边部分地区，面积1770平方千米。其中，针对起步区总体规划，部署重点调查区面积200平方千米。中国地质调查局组织11家直属单位和河北省地矿局所属10家单位，投入钻机203台、工程技术人员1700多人，完成勘探钻孔516个、总进尺5.5万米、水土样品采集测试4万余件、综合物探测井近1万米，获取了90余万条数据，取得一批重要成果和认识，可作为雄安新区暨起步区总体规划的地质依据。 /p p 　　经过近2个月努力，圆满完成了地质调查第一阶段工作，取得了重要成果，得出五点结论：一是区内场地稳定性和工程建设适宜性总体较好，稳定场地和基本稳定场地占89.5%，全区均适宜或较适宜工程建设，但应关注地面沉降问题。二是重点调查区地下空间开发利用条件优越，适合规模化开发。从保护主要含水层和规避大厚度含水层涌水问题，宜将粘性土层作为地下空间主要开发利用层。根据70米以浅的地层情况，存在3层适合地下空间规模化开发的有利层位。三是重点调查区土壤环境清洁， strong 大部分土壤无重金属污染，土壤清洁区面积占99.3%，仅局部零星地块表层土壤存在汞、镉等重金属污染。 /strong 8600亩耕地为绿色富硒土地，主要分布在容城县小里镇李茂村、西牛营村、王村等农田区。四是地下水质量总体良好， strong 38%浅层地下水可作为饮用水源，40%适当处理后可作为饮用水源，75%深层地下水可作为饮用水源，20%适当处理后可作为饮用水源。城县南张-贾光一带分布有富锶优质地下水。 /strong 五是浅层地热能开发利用条件适宜，每布设1平方米地埋管可满足2~3平方米建筑面积的供暖制冷需求。综合利用地源热泵系统供暖制冷，起步区可满足3000万平方米建筑面积，全区可满足约1亿平方米建筑面积。 /p

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1996年，Kasianowicz等人首次发现单链DNA和RNA电泳穿过α溶血素（α-HL）纳米孔的时候会产生对应的阻塞电流信号。此后，众多科研学者在这一研究基础上开始了更为广泛的研究。经过二十余年发展，生物纳米孔技术现已开始商业化，且市面已有成型的基于生物纳米孔单分子测序技术的基因测序仪产品。纳米孔最具前景的应用之一是其可以用于第三代DNA测序技术，因其不需要复杂的酶扩增以及荧光标记，且其具有低成本高通量的特点而受到广大研究者们的青睐。纳米孔是单分子测序仪最核心部件图1 纳米孔DNA测序的基本原理图。（a）基于纳米孔的DNA测序传感器搭建示意图，图中显示一条单链DNA正在电泳穿过石墨烯纳米孔。（b）单链DNA过孔时产生的阻塞离子电流信号细节示意图，每个碱基的体积及其与纳米孔之间的相互作用强度不同导致对应的阻塞电流幅值存在差异，从而可以用来区分不同的DNA碱基。【Si Wei, et al. Chin. Sci. Bull., 2014, 59(35): 4929-4941.】纳米孔单分子DNA测序传感器基于库特计数器原理，如图1所示在固态薄膜的顺式端（cis）和反式端（trans）都注满了离子溶液，两端的溶液仅通过纳米孔进行连接，当带电的DNA分子被置入到液池的顺式端后，在纳米孔的两侧施加电压，DNA分子会在电场力的作用下电泳穿过纳米孔，由于DNA碱基自身在孔内的物理占位以及其与纳米孔间较强的相互作用使得通过纳米孔的电流会被阻塞。一条单链DNA（ssDNA）由腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）组成。因为四种碱基的尺寸及特征各异，当单链DNA穿过跟自身尺寸相当的纳米孔时，不同的碱基会产生对应幅值的阻塞电流，通过研究这些电流之间的差异就可以实现对DNA四种碱基的辨识，如图1所示。通过分析这些阻塞电流信号（如阻塞电流幅值和过孔时间等），DNA链上所含的碱基很有可能被检测和区分开来。纳米孔作为单分子测序仪器设计与制造的核心检测部件，因此如何保证纳米孔单分子传感器的检测灵敏度、时间空间分辨率、稳定性和寿命等是影响纳米孔单分子测序仪器工作效率和稳定性的关键技术问题。三大技术突破成就了如今的纳米孔单分子测序仪自1996年纳米孔被Kasianowicz等人发现以来，众多科学家投入大量精力深入研究，在研究过程中也遇到很多难题。例如，尽管研究者们都相继报道了纳米孔离子电流可以用于四种碱基的区分，然而他们得到的结论却大相径庭，使得阻塞电流的幅值和相应碱基之间的对应关系至今仍然含糊不清。研究者们对单链DNA均聚物在过孔时产生的阻塞电流幅值跟碱基体积大小的相关性进行了研究，组成DNA四种碱基的体积大小顺序为GATC，理论上DNA碱基的尺寸对离子电流信号的影响较大，然而其与纳米孔的强相互作用在阻塞电流幅值检测方面也会起到主导作用，且在不同的纳米孔材料或者实验条件下获得的实验结果差异较大，这也制约了基于纳米孔DNA测序的发展。经历了20余年的发展，三大技术突破与革新也成就了现今的纳米孔单分子测序仪的研制。首先是纳米孔检测DNA或RNA全新技术方案的提出，其次是采用酶对DNA分子的剪切或复制用于纳米单分子测序技术中，最后是单碱基信号的测序精度精准调控。之后数年的时间，Oxford Nanopore 公司于2013年11月启动了MinION测序仪的早期试用计划，这时首款纳米孔单分子测序仪也正式开始步入人类的视野。便携、低成本和高通量 纳米孔单分子测序成为最具潜力的DNA测序技术人类基因组计划人类基因组计划在2003 年完成人体全序列的基因测定，历时12 年，耗资数十亿美元，人类基因序列图已成为全人类共同的财富。但是，第一代的 Sanger测序方法也给基因组测序贴上了数亿美元的价格标签，让人望而生畏。近两年发展迅猛的第二代测序仪让人类基因组重测序的费用降低到10 万美元以下，测序时间也缩短到6 个月。但是，这样的价格和时间，相对于个人用户仍然太高，极大地限制了其临床应用和基础理论研究。与传统Sanger测序技术相比，纳米孔单分子测序技术的核心优势在于它的便携性、低成本和高通量。强大的市场需求和探索生命科学未知领域的渴望，有力地推动着DNA 检测水平的提高。2004 年，美国国家人类基因组研究所（NHGRI）启动了“千元基因组测序研究项目”, 目的是让人类基因组的测序费用降至1000 美元以下。基于纳米孔的单分子DNA 测序方法是第三代测序技术中成本最低，最具有竞争力的技术。同年，美国国家卫生研究院（NIH）提出了“1000美元测序”的概念，而基于纳米孔的DNA测序技术是最有潜力实现这一目标的方法之一，众多实验研究也进一步验证了纳米孔DNA测序技术的可行性。该方法的优势在于它简化了对DNA 的化学修饰、扩增和表面吸附等工艺，具有结构简洁、速度快、操作简便等特点，同时省去了昂贵的荧光试剂和CCD照相机的费用。最为重要的是它的效率高，单个核苷酸分子通过纳米孔的时间仅在微秒级，如果考虑单个芯片上集成成百上千个纳米孔阵列，有望在24 小时内完成对个体的基因测序，而目前的二代基因测序仪则需要6 个月时间。 商业化进展慢 提高纳米孔稳定性迫在眉睫纳米孔单分子测序技术现有市场的典型产品是Oxford Nanopore Technologies（ONT）公司的MinION纳米孔测序仪，它具有低成本、高通量、读速快、读长长（约150kb）和高便携等特点，因此纳米孔单分子传感器目前已被广泛应用于物理学、生物学和化学等学科涉及单分子应用的科学研究，助力人类科技的发展，造福人类。基于上述纳米孔单分子测序技术的特点，相比传统测序仪器而言，它的典型应用场景之一是极端环境中病毒或细菌的高精度检测。例如，在偏远贫困地区，在疫情爆发或在没有足够的设备资源的情况下，便携的纳米孔单分子测序仪可以快速的协助病毒检测和疾病诊断。数年前西非爆发埃博拉病毒时，单分子测序仪便在病毒检测过程中起到的重要作用。再例如，存放在外太空空间站的土壤和水等是否已经出现微生物依然成谜，要将样品带至地球进行采样分析方能揭晓，而轻便的纳米孔单分子测序仪仅有u盘大小，可以方便的携带至外太空，在其他辅助条件下协助检测。虽然基于纳米孔的单分子测序仪具备很多优势，而且已经进入商业化进程，但是它的市场占有率相比传统测序技术而言依然偏低。其原因主要是目前市场已有的纳米孔测序仪采用的仍然是生物纳米孔和磷脂膜，这样的生物体系不可避免的面临着寿命短和稳定性不持久的缺陷。因此要推进纳米孔单分子测序技术的发展，这些问题必须得到解决。而固体纳米孔（例如氮化硅，二硫化钼）目前的报道也可以辨识单碱基，因此固体纳米孔有望在未来代替生物纳米孔实现稳定、可重复利用的高精度DNA测序。然而固体纳米孔在信噪比方面不如生物纳米孔，而且DNA在相同条件下通过固体纳米孔的速度偏快，因此如何提高固体纳米孔的信噪比和实现有效的DNA控速也是亟需解决的关键科学问题。作者简介：司伟，博士，东南大学硕导/讲师，2020年度东南大学“至善青年学者”，江苏省2019年度优秀博士学位论文和东南大学2019年度优秀博士学位论文获得者，入选2019年、2020年东南大学机械工程学院“优才培育计划”，担任《MaterialsInternational》(ISSN: 2668-5728)期刊助理编辑和《Bioengineering International》(ISSN 2668-7119)期刊编委，获得2019年Nanotechnology期刊杰出审稿人奖。主要研究方向：（1）机械操控及机器人技术、（2）工程流体动力学及传感器、（3）结构工艺设计及加工制造、（4）程序语言算法和三维建模与仿真。