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  • 合成生物学赋能:从学科发展到产业转化

    分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2024-06-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 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。

  • 生物医学大数据发展的新挑战与趋势

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 生物医学数据从PB量级的组学时代进入到EB量级的多维度大数据时代,引发了生物医学研究向数据密集型的第四科学范式的深刻变革。如何将临床数据与研究数据进行高维度多层次的汇交共享,实现从“组学”到临床与健康人群数据的生物医学大数据的综合管理利用,从而使大数据迅速转化为新知识,成为生物医学大数据所面临的挑战。发展以递交为基础、以整合为导向的数据存储技术,以主题为基础、以交互为导向的数据共享技术,以及以传统信息技术为基础、以前沿信息技术为导向的数据分析挖掘技术,并同时开展标准质控相关研究,是生物医学大数据存储、共享和转化的新思路,也是构建新一代生物医学大数据研究中心的技术关键和未来趋势。

  • 合成生物学:开启生命科学“会聚”研究新时代

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 自然科学各学科的研究对象在时空尺度上的差别与相连,既决定了学科间的差别,也决定了学科间的交叉。生物学在发展到以机理研究为主的“生命科学”阶段后,得益于学科交叉和技术创新,在20世纪“分子生物学”和“基因组学”革命基础上,通过引入工程学理念,形成了“合成生物学”,并迅速形成“会聚研究”的第三次革命。文章在阐述合成生物学的内涵并回顾其学科发展历程与取得成果的基础上,特别提出了合成生物学的科技支撑与社会治理问题,期望引起科学界、社会公众与政府管理层面的关注。

  • 雨生红球藻低覆盖度基因组草图分析

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-05-23 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 开展雨生红球藻基因组测序研究,对于解读绿藻起源与进化及生物逆境胁迫响应机理,及推动雨生红球藻产业发展都具有重要意义。利用Illumina Hiseq 2500对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)进行高通量测序,获得低覆盖度全基因组草图。通过计算k-mer分布预测该基因组草图大小约为547 Mbp,GC含量为59.2 %,为纯合或单倍体。共得到11,059个预测基因,平均基因长度为1,711 bp,平均CDS长度为681 bp;平均每个基因包含3.2个外显子,外显子平均长度为353 bp。代谢通路分析表明,具有完整的糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、嘌呤和嘧啶合成等基本代谢通路。