⑴ 有懂生物学特别是合成生物学的大神吗
合成生物学是生物科学在二十一世纪刚刚出现的一个分支学科,近年来合成生物物质的研究进展很快。与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同,合成生物学的研究方向完全是相反的,它是从最基本的要素开始一步步建立零部件。与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的作法不同,合成生物学的目的在于建立人工生物系统(artificial biosystem),让它们像电路一样运行。合成生物学(synthetic biology),最初由Hobom B.于1980年提出来表述基因重组技术,随着分子系统生物学的发展,2000年E. Kool在美国化学年会上重新提出来,2003年国际上定义为基于系统生物学的遗传工程和工程方法的人工生物系统研究,从基因片段、DNA分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成,类似于现代集成型建筑工程,将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程等生物技术领域,合成生物学、计算生物学与化学生物学一同构成系统生物技术的方法基础。
⑵ 合成生物学最好的资讯来源上哪获取
“合成生物学是21世纪初新兴的生物学研究领域,是在阐明并模拟生物合成的基本规律之上,达到人工设计并构建新的、具有特定生理功能的生物系统,从而建立药物、功能材料或能源替代品等的生物制造途径,我国必须重视和加强这一领域的研究与开发。”近日,在以“合成生物学基础前沿问题”为主题的第144期东方科技论坛上,来自全国各地60多位两院院士和专家学者发出呼吁。中国大会执行主席邓子新院士认为:“在合成生物学在全世界蓬勃发展的历史性机遇面前,探讨在我国开展合成生物学的研究对象与最佳切入点,发展和建立合成生物学新理论、新方法及相应的技术支撑体系,这对提升我国现代化生物技术水平、抢占合成生物学研究制高点有极大的意义。”与会专家结合国际合成生物学发展动态及我国相关领域的研究基础,探讨我国开展合成生物学的可行性、现阶段的主要目标和任务,就合成生物学中核心元件(如基因线路、酶、代谢途径等)的标准化以及合理组装方式,建立具有可预测性和调控性的代谢途径,构建具有特定功能的新生物体等进行了深入研讨。自2000年《自然》(Nature)杂志报道了人工合成基因线路研究成果以来,合成生物学研究在全世界范围引起了广泛的关注与重视,被公认为在医学、制药、化工、能源、材料、农业等领域都有广阔的应用前景。国际上的合成生物学研究发展飞速,在短短几年内就已经设计了多种基因控制模块,包括开关、脉冲发生器、振荡器等,可以有效调节基因表达、蛋白质功能、细胞代谢或细胞间相互作用。2003年在美国麻省理工学院成立了标准生物部件登记处,目前已经收集了大约3200个BioBrick标准化生物学部件,供全世界科学家索取,以便在现有部件的基础上组装具有更复杂功能的生物系统。中国大会执行主席杨胜利院士在报告中指出,2006年以来,合成生物学发展又进入了新阶段,研究主流从单一生物部件的设计,快速发展到对多种基本部件和模块进行整合。通过设计多部件之间的协调运作建立复杂的系统,并对代谢网络流量进行精细调控,从而构建人工细胞行为来实现药物、功能材料与能源替代品的大规模生产。2008年,美国Smith等人报道了世界上第一个完全由人工化学合成、组装的细菌基因组。今年8月份,他们又成功地将该基因组转入到Mycoplasmagenitalium宿主细胞中,获得了具有生存能力的新菌株。该研究使人工合成生命这一合成生物学终极目标取得了历史性突破,为创造可用于生产药物、生物燃料、清理毒性废物等方面的人工基因组奠定了基础。与国际上合成生物学的飞速发展相比,中国在此领域的研究还处于起步阶段。在国际上有影响的相关重大成果仍不多见。但是,我国在合成生物学所需的相关支撑技术研究方面并不落后于国际主流水平,如大规模测序、代谢工程技术、微生物学、酶学、生物信息学等方面均有良好的基础。如何对现有研究力量进行整合,充分发挥在相关领域已有的良好研究基础,从医药、能源和环境等产业重大产品入手,抓住合成生物学的核心科学问题,创建可控合成、功能导向的新代谢网络和新生物体,引领中国合成生物学的原创研究和自主创新,是目前亟待解决的问题。”中国大会执行主席赵国屏院士在以《合成生物学——从科学内涵到工程实践》为题的报告中提出,合成生物学是继系统生物学之后,生物学研究思想在从“分析”趋于“综合”、从“局部”走向“整体”的认识基础上,上升至复杂生命体系“合成、构建”的更高层次;也是继以“原位改造与优化”为目的的基因工程技术和以“数据获取与分析”为基础的基因组技术之后,生物技术上升至以工程化“模型设计与模块制造”为导向的更高台阶。利用合成生物学实现‘人造生命’,是通过学科交叉,进一步发展系统生物学的一次科学思维革命,将为生物学基础研究提供崭新的思想武器。利用合成生物学方法和理论,对生命过程或生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成,创造解决生物医药、环境能源、生物材料等问题的微生物、细胞和蛋白(酶)等新“生命”,可能带来新一轮技术革命的浪潮,对于解决与国计民生相关的重大生物技术问题有着长远的战略意义和现实的策略意义。“它有助于人类应对社会发展中面临的严峻挑战,从而从根本上改变经济发展模式,在带来巨大社会财富的同时,促进社会的稳定、和谐发展。中国科学院微生物所研究员马延和、清华大学教授林章凛、南开大学教授王磊、山东大学教授祁庆生和复旦大学/西藏大学教授钟扬等专家建议,针对我国在能源、环境、健康等方面的需求与挑战,要聚焦若干重要的生物学体系,实施面向生物医药、生物能源和生物基产品等重要生物产品的合成生物学理论与技术的基础研究,设计并合成相关的细胞工厂和分子机器。“在具体实施中,一方面要建立合成生物学工程技术平台和研究实验体系,实现关键工程科学问题的重大突破,另一方面要揭示细胞工厂和分子机器的运行机理和构造原理,实现优化设计,提高元件、网络的合成能力和调控能力,尽早拿出实在的成果来。”
⑶ 关于生物的研究性学习课题有什么
关于生物的研究性学习课题有:
饮食与健康
生物钟
睡眠时间与学习效率
生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。通过研究生物钟,目前已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。可见,研究生物钟,在医学上有着重要的意义,并对生物学的基础理论研究起着促进作用。
⑷ 合成生物学的定义及运用合成生物学获得哪些目标
合成生物学与代谢工程随着DNA重组技术的日趋成熟,代谢工程的理论和应用已经得到了迅速发展。合成生物学是近年来蓬勃发展的一门新兴学科,在许多领域都具有重要的应用。以下从改造细胞代谢的关键因子、代谢途径的调节和宿主细胞与代谢途径构建的关系等方面详细讨论了合成生物学的最新进展和合成生物学在代谢工程领域的应用。
⑸ 生物学研究热门研究性课题!
1对生物科学技术发展的报道的资料 2观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响 3观察被子植物的花粉管 4调查人群的遗传病 5收集并交流我国自然保护区 6调查环境污染对生物的影响 这是比较过时的课题。
我建议做组织培养,植物光合作用,人工诱变(药品比较危险)。
⑹ 求生物论文研究课题
在高中生物第四章《植物生命活动的调节》中,以顶端优势为例,说明植物激素之一生长素对植物生长的促进作用,与其浓度的高低有一定关系,并以棉花摘心和果树修剪为例,略述它在生产实践上的应用价值,恰当地联系了实际,激发了学习兴趣,容易为学生理解。但是,要真正掌握和运用这一原理,为“科技兴农”服务,还须扩大视野,反复实践,不断总结提高。现将我如何结合教学,培养学生动手能力,探索“科技兴农”的做法略述于下。
1指导葡萄修剪栽培
葡萄是一条见效快的致富门路,但它的技术性较强,主要是修剪和病虫害防治。葡萄的修剪主要是冬夏两季。我校是农村中学,冬季(12月至翌年1月)要带同学到毗邻的专业户葡萄园中学习冬剪技术。而葡萄的夏季修剪,则更为繁重而严格,项目也较多,摘心剪梢就是其中重要的一项。在结果枝蔓始花时(一般在5月下旬~6月初),带同学到园中实习,在花序以上留4~7叶,将新梢顶端摘去(一般长3~5cm)阻止顶芽产生的生长素向下运输,促使夏芽萌发,抽生夏芽副梢。学生看得见摸得着,很容易理解生长素对生长影响的二重性特性。因为长江流域气候温暖湿润,葡萄枝蔓生长旺盛,副梢萌发次数多,花序原始体形成容易,因此,生产实践上常保留结果枝花序以上的1~2个夏芽副梢,其余全部抹除,以提高座果率,并对此副梢也进行摘心,解除其下部侧芽所受的抑制作用,同时对发育枝和徒长枝进行重摘心,调节养分流向,促使夏芽副梢出现二次花序,培养二次结果,甚至三次结果,创造一年多次结果的良好条件,达到增产的目的。学生为之耳目一新,再次证实了“知识就是力量”,“科技是第一生产力”的英明论断;也符合兴趣发展是从“有趣→乐趣→志趣”的客观规律,激发了学习积极性,许多同学准备在家庭园子里试种。
2指导落叶果树的修剪
顶端优势的原理在果树整枝修剪上应用极为普遍,如桃、梨、苹果、柿等。我曾以校内的幼年桃树为例,指导学生进行修剪,实践教材内容。在桃树定植后的当年,距地面65~80cm处摘心或剪截,叫定干。使下部侧芽萌发,并把剪口下约20~40cm一段选作整形带,其上选育3个生长健壮、分布均匀、开张角度适当的新梢作为第一层主枝,以后通过各种不同程度的短截逐步培养副主枝和结果枝组,逐步“造成一定形状的树冠”(即生产上普遍采用的自然开心形树形)。其它落叶果树的修剪整形,方法与桃树大同小异,即运用顶端优势的原理,通过修剪来调节果树器官的数量、质量、性质及其在树冠内的分布,调节生殖与生长的关系,维持丰产树形。学生在实践中加深理解了课文内容,学到了栽培修剪技能,效果很好,回去能够试着做,少数饶有兴趣的尖子,成了能说能做的小技术员。
3指导菊花等花卉的矮化栽培
“菊不盈尺”,是对菊花株高的严格要求,也是评品菊花观赏价值的重要条件之一。而要做到“菊不盈尺”主要靠摘心,一般须2~3次。我每年都要指导同学对学校栽培的菊花进行摘心整枝,并留部分不摘心的作对比观察,通过实践,大家都能深刻理解和运用顶端优势原理促进侧芽萌发,调整花朵数量和质量,并把植株控制在理想的高度,提高观赏价值。在反复实践中又摸索出新的摘心方法,即先摘顶心,以后分批抹去全部腋芽、侧枝,养根护叶,逼地下茎萌发脚芽,最后齐土面剪除老茎这样从上到下逐层摘心除枝,诱导脚芽早出土并茁壮生长,最终开出硕大花朵,培育成矮壮型菊花,效果更好。
其它许多花卉的修剪造型,原理和方法也和菊花基本相同。如月季,萌芽力虽强,花开在当年生新梢顶端,不修剪腋芽不易萌发,枝条又瘦又长,呈藤本状,因此,除冬季休眠期重剪外,在生长期,当花将凋谢时,一般在残花第三个复叶以下及时进行轻度短剪,以促使下部腋芽萌发,不断开出硕大艳丽的花朵。又如一串红、�杜鹃等,通过分别对主茎和侧枝摘顶,抑制顶端优势,促使腋芽萌发,控制植株纵、横方向生长,达到株形矮壮,侧枝丛生,繁花满枝的理想效果。
至于那些随处可见的绿化隔离带绿篱、绿墙和各种形式的绿球,也是应用此原理,通过修剪艺术,才形成茂密的绿色屏障和多姿多彩的艺术造型。还有油料作物芝麻,试验证明打顶是增产的有效途径,即在终花期及时对主茎和分枝摘心,一般可增产一至二成。
⑺ 如何利用合成生物学技术治理环境污染
如何利用合成生物学技术治理环境污染
合成生物学将催生下一次生物技术革命。目前,科学家们已经不局限于非常辛苦地进行基因剪接,而是开始构建遗传密码,以期利用合成的遗传因子构建新的生物体。合成生物学在未来几年有望取得迅速进展。据估计,合成生物学在很多领域将具有极好的应用前景,这些领域包括更有效的疫苗的生产、新药和改进的药物、以生物学为基础的制造、利用可再生能源生产可持续能源、环境污染的生物治理、可以检测有毒化学物质的生物传感器等。
尽管合成生物学的商业应用多数还要几年以后才能实现,但现在研究人员已经在利用合成生物体来研制下一代清洁的可再生生物燃料以及某些稀缺的药物。第一代合成微生物是合成生物学的简单应用,它们可能与目前利用DNA重组的微生物类似,其风险评估或许不成问题,因此,对立法者的挑战较少。但随着合成生物学技术不断走向成熟,又可能研制出复杂的有机体,其基因组可能由各种基因序列(包括实验室设计和研制的人工基因序列)重组而成。尽管其风险和风险评估问题与经过基因修饰的生物体引发的问题类似,但对于这类复杂的合成微生物来说,找到上述问题的答案要困难得多。
⑻ ⊙⊙⊙生物研究课题(⊙o⊙满意的话追加高分)
课题的选择往往是个长期酝酿的过程,从发现问题到课题的最终确立并不是一蹴而就的,往往需要在头脑中反复思考、反复论证,进行鉴别筛选。选题的一般过程可概括为以下步骤:
�(1)各种有关信息的汇集;(2)从中挑选某一研究问题;(3)收集所有与这一问题有关的材料;(4)对收集到的资料进行筛选组合;(5)尝试采用各种途径去解决问题;(6)寻求到可行的解决方法;(7)对研究课题进行科学性、可行性论证;(8)确定研究课题。
�在具体选题过程中,有些步骤有时需要重复、循环、再组合,有些选好的课题还需要在实践中进一步修正方法和对课题“微调”。选题过程中要避免急功近利,避免脱离实际,草率行事,要注意以信息论、控制论、方法论为指导。平时注意以满腔热忱接纳信息,变换角度去观察问题,随时捕捉和记录头脑中的新思想、新方法,要建立选题意识。
下面图片中有一些选题,仅供参考。
⑼ 合成生物学的发展前景
合成生物学旨在阐明并模拟生物合成的基本规律,设计并构建新的、具有特定生理功能的生物系统,从而建立药物、功能材料、能源替代品等的生物制造途径。合成生物学的主要研究内容分为三个层次:一是利用现有的天然生物模块构建新的调控网络并表现出新功能;二是采用从头合成方法人工合成基因组DNA;三是人工创建全新的生物系统乃至生命体。合成生物学是生命科学在21 世纪新的分支学科,打开了从非生命的化学物质向人造生命转化的大门,为探索生命起源与进化开辟了崭新的途径。
合成生物学是现代科学最富前景的领域之一,是将生物科技领域基础研究转化为实际社会生产力的关键科学技术,也是改变未来世界的十大技术之一,具有在低碳经济中支撑经济增长和创造就业机会的巨大潜力。据专家估计,至2015 年,有1/5 的化学工业可以依赖合成生物学;到 2016 年全球合成生物学技术的市场将达到167 亿美元,2011 — 2016 年年增长率达到45%。麦肯锡全球研究所和世界经济论坛均将合成生物学评价为未来的革命性技术。2014 年6 月, 经济合作与发展组织(OECD)发布《合成生物学政策新议题》报告,认为合成生物学领域前景广阔,建议各国政府把握机遇,引入资金,以创新方式推动代表未来生物技术革命的合成生物学的发展。
合成生物学已成为全球研发的热点领域,很多国家看好合成生物学未来的发展前景,并给予大量投入。美国是在合成生物学领域投入最多、发展最快的国家,政府对合成生物学的投资每年约1.4 亿美元。美国国防部致力于将合成生物学打造为一种先进制造平台,能源部也围绕合成生物学启动了一些研究项目。欧盟投入合成生物学的经费占其研发总投入的1/4 ~ 1/3。英国将合成生物学视为引领未来经济发展的4 个新兴技术产业之一,国家贸易创新部预测2020 年合成生物学产值将达到620 亿英镑,专门成立了合成生物学路线图协调组,开展路线图研究。英国政府不断加大对合成生物学的资助力度,2014 年建立了5 大合成生物学研究中心。
合成生物学对新生物能源的开发具有不可估量的作用,可以解决生物燃料生产工艺过程中的一些关键问题。开发人工合成细菌,可将糖类直接转化成与常规燃油兼容的生物燃油,甚至可以直接从太阳获取能量,制造清洁燃料。国外通过合成基因组学方法,对自然界中将二氧化碳转化为甲烷的细菌进行改造,用合成染色体替换其原有染色体,使之仅具
⑽ 合成生物学是什么
合成生物学(synthetic biology),最初由Hobom B.于1980年提出来表述基因重组技术,随着分子系统生物学的发展,2000年E. Kool重新提出来定义为基于系统生物学的遗传工程,从基因片段、人工碱基DNA分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成,类似于现代集成型建筑工程,将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程等生物技术领域,合成生物学、计算生物学与化学生物学一同构成系统生物技术的方法基础。
合成生物学是指人们将“基因”连接成网络,让细胞来完成设计人员设想的各种任务。例如把网络同简单的细胞相结合,可提高生物传感性,帮助检查人员确定地雷或生物武器的位置。再如向网络加入人体细胞,可以制成用于器官移植的完整器官。让·维斯是麻省理工学院计算机工程师,早在他读研究生时就迷上了生物学,并开始为细胞“编程”,现在已成为合成生物学的领军人物。维斯的导师、计算机工程师和生物学家汤姆·奈特表示,他们希望研制出一组生物组件,可以十分容易地组装成不同的“产品”。目前,研究人员正在试图控制细胞的行为,研制不同的基因线路———即特别设计的、相互影响的基因。波士顿大学生物医学工程师科林斯已研制出一种“套环开关”,所选择的细胞功能可随意开关。加州大学生物学和物理学教授埃罗维茨等人研究出另外一种线路:当某种特殊蛋白质含量发生变化时,细胞能在发光状态和非发光状态之间转换,起到有机振荡器的作用,打开了利用生物分子进行计算的大门。维斯和加州理工学院化学工程师阿诺尔一起,采用“定向进化”的方法,精细调整研制线路,将基因网络插入细胞内,有选择性地促进细胞生长。维斯目前正在研究另外一群称为“规则系统”的基因,他希望细菌能估计刺激物的距离,并根据距离的改变做出反应。该项研究可用来探测地雷位置:当它们靠近地雷时细菌发绿光;远离地雷时则发红光。维斯另一项大胆的计划是为成年干细胞编程,以促进某些干细胞分裂成骨细胞、肌肉细胞或软骨细胞等,让细胞去修补受损的心脏或生产出合成膝关节。尽管该工作尚处初级阶段,但却是生物学调控领域中重要的进展。
“合成生物学”更早可追踪到波兰科学家Waclaw Szybalski采用“合成生物学”术语,以及目睹分子生物学进展、限制性内切酶发现等可能导致合成生物体的预测。“系统生物学”则可追踪到贝塔朗菲的“有机生物学”及定义“有机”为“整体或系统”概念,以及阐述采用开放系统论、数学模型与计算机方法研究生物学。
注解:
依据自组织系统结构理论[3] - 泛进化论(structurity, structure theory, pan-evolution theory),从实证到综合(synthetic )探讨天然与人工进化的生物系统理论,阐述了结构整合(integrative)、调适稳态与建构(constructive)层级等规律;因此,系统(systems)生物学也称为“整合(integrative biology)生物学”,合成(synthetic)生物学又叫“建构生物学(constructive biology)”(Zeng BJ.中译)。合成生物学(synthetic biology),也可翻译成综合生物学,即综合集成,“synthetic”在不同地方翻译成不同中文,比如综合哲学(synthetic philosophy)、“社会-心理-生物医学模式”的综合(synthetic)医学(genbrain biosystem network - 中科院曾邦哲1999年建于德国,探讨生物系统分析学“biosystem analysis”与人工生物系统“artificial biosystem”,包括实验、计算、系统、工程研究与应用),同时也被归属为人工生物系统研究的系统生物工程技术范畴,包括生物反应器与生物计算机开发。
“21世纪是系统生物科学与工程 - 也就是生物系统分析学与人工生物系统的时代,将带来未来的科技与产业革命”[1]。系统(system)、整合(integrative)、合成(synthetic)或综合生物学各有偏重点,系统(system)、结构(structure)、图式(patten)遗传学也存在偏重点,但整个属于系统生物科学与工程领域。系统科学方法与原理源自坎农的生理学稳态机理和图灵的计算机模型及图式发生的研究,又应用于生物科学与工程。计算机科学中的图形识别被翻译成“模式”,但生物学中又有将“model animal”翻译成模式动物,在认知心理学和发育生物学中也有的翻译成“图式”;因此,综合翻译成“图式”(patten),而且也包括了“系统(scheme或system)”与“完形(gestalt或configuration)”等含意。
21世纪伊始,进入了系统生物学与工程迅速发展的时代,而系统遗传学与合成生物学(系统遗传工程或转基因系统生物技术)是其核心,并将带来的是系统医学与生物工业革命。1997年曾邦哲(Zeng BJ.)设计与操作的一个典型的系统生物学非加和性抗药细胞实验:CHO细胞用化学诱变剂甲磺酸乙脂处理一次筛选到抗10uM和20uM洛伐他汀的细胞系,再用甲磺酸乙脂处理一次抗10uM洛伐他汀的突变细胞系筛选到高到可抗70uM洛伐他汀的细胞系[2],70uM远大于2X20uM=40uM,说明基因与基因的相互作用是非加和性的,也就是系统遗传学的经典实验。