生物技术新进展1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,二、沪产“生物导弹”蓄势待发,:,据文汇报2007年1月10日报道：正如一把钥匙开一把锁，被誉为“生物导弹”的抗体类药物仿佛装上了精确制导系统，直击患处。1月9日，由申城自主研发的4个抗体药物通过了上海市科委组织的专家验收。这批“生物导弹”将其“攻击”目标分别锁定在了乳腺癌、银屑病（牛皮癣）、内风湿性关节炎，以及抗移植排斥反应上。,尽管这4个新药各有专攻，但其共同点就是杀伤力大大强于传统药物。第二军医大学肿瘤研究所所长、上海市抗体工程中心主任郭亚军教授告诉记者，抗体药物除了方向准确、作用点“专一”外通常还能对“靶心蛋白”三管齐下：杀伤、促使其凋亡，并阻断它们与其他蛋白的结合。,分开来看，4枚“生物导弹”各有绝活：“噻普汀”对于乳腺癌患者的显效性高出同类进口产品1倍，能大大降低放化疗用药的剂量；“健若芙”能将银屑病的复发率降至极低，且不伤害任何有益的免疫细胞；“益赛普”不但可迅速缓解关节肿痛，还能有效阻止关节变形，让内风关病人远离终身残疾；“健尼哌”则可有针对性地抑制免疫细胞的“自我攻击”，避免器官移植手术后的急性排斥反应。,据了解，目前，“益赛普”已上市销售，“噻普汀”和“健尼哌”则已完成临床试验，即将申报新药证书，“健若芙”已获得临床批文。这些新药一旦上市销售，其市场售价预计仅为同类进口药物的1/2-1/3.,面对验收专家的高度评价，郭亚军感慨，申城在抗体药物上的“大丰收”源于研究布局上的厚积薄发。为解决抗体药物产业化障碍，上海市科委早在10年前就进行了前瞻性布局，以产学研联盟的形式搭建起国内一流的抗体药物产业化技术平台。目前，上海在抗体药物开发上已处于全国领先水平，在通过国家药监局审批的11个抗体类国产新药中，有10个出自上海，其中9个来自中信国健.,据悉，借助这个抗体药物技术平台，一批沪产“生物导弹”正蓄势待发。“十一五”期间，国家抗肿瘤和抗自身免疫性疾病的抗体类药物研发项目，现已落户上海，预计今后每年将有1-2个抗体新药在沪诞生，并上市销售。,三、抗体类药物,:,抗体类药物是模仿人体自身免疫反应，利用现代生物工程技术在体外培养的对抗各类疾病的蛋白质分子。它与病原分子之间存在唯一对应关系，即一种抗体只识别一种病原，因此被称为真正的靶向药物，具有低副作用、疗效确切的特点。作为现代生物工程制药的第三代药物，全球至今获准上市的抗体类药物只有17个,有望用人造细胞治病,:近年来，日本和法国一个生物研究小组成功研制成人造细胞，人造细胞具有基本生命系统的全部特点，其中包括蛋白质合成功能。研究人员能建立人造膜，其结构与真的细胞膜相类似。在人造膜中移植有水母的DNA，此DNA带有水母的遗传密码、氨基酸和其他物质。这种人造细胞具有球形结构，能独自合成蛋白质，但是它们还不能独自摄取营养和繁殖。而美国洛克菲勒大学的科学家们创造出的一种小“水囊”，它是一种在自然界中找不到的低级生物细胞，其构成成分来自各种生物的不同部分.最近，美国卡内基梅隆大学机械和生物医学工程助理教授菲利普勒杜克还宣称，人们有望利用人造细胞开创新的疾病治疗方法。勒杜克建议使用人体中已经存在的分子，并将它们改造成纳米级的系统，以生产人体中缺少的生化物质，帮助治疗疾病,能减缓气候变暖,当全球正在为气候变暖担忧的时候，美国科学家克雷格文特尔号称他造出一种可以大量消耗二氧化碳的细菌。文特尔曾在破解人类基因组计划中起到重要作用，被称为“基因科学狂人”。目前，文特尔已经向100多个国家的专利机构为自己的“造物技术”提出了专利申请。,文特尔和他领导的位于马里兰州的研究所一直致力于人工制造新型微生物，他们所采用的是合成生物学的办法，就是将携带特定遗传密码的DNA片段合成为最小、最简单的基因组，并将该基因组植入去掉遗传密码的细菌体内，形成新的微生物。这种细菌可以吸收二氧化碳，减轻温室效应，还能产生氢气和生物能源。文特尔将这项技术称为“支原体实验”，此次合成的是一个类似于支原体的简单细菌，这种细菌仅包含500个最基本的基因.,人造生命前景无限,人造生命研究已经形成为一个新的学科：合成生物学。致力于生物技术开发的加拿大ETC集团认为，合成生物学的种种进展比10年前克隆羊“多莉”的问世意义更重大。因为“多莉”无论如何还是一只羊，和其他羊的基因并没有什么不同，而合成生物则是一种拥有崭新基因组成的新物种。,科学家研制人造生物的目的之一是为了处理一些迫切需要解决的现实问题，其中很大部分是针对环境污染的。比如，利用人造生物将泄漏在海洋中的原油变成无害的物质；人造细菌可以处理一些特定的污染物；人造微生物能从废品中离析出有价值的物质；一些人造微生物能解决现在的能源危机和环境危机；发明一种只吞噬有害病毒或有害细胞的生物药物，帮助病人恢复健康；在外星球上，人造生物可以为人类开辟移民基地等等。如果成功发明并可以有效控制人造生物，那么其潜在价值和作用是难以估量的。,人造生命获重大突破“三步走”只差最后一步,生物学家们一直期待这样的场景：在电脑上先“编程”设计某种生物，摁下“打印”键，接着按图纸生产出需要的DNA，最后植入某个细胞一个全新的生命便制造出来了。这个大胆的想法也许很快能成为现实。美国媒体报道说，备受关注的人造生命研究日前取得重大进展，美国生物学家克雷格?文特尔领导的研究小组成功制造 了细菌的所有基因，并组合出一套完整的基因组。科学界形容这一成果为人造生命的重大突破.,只差最后一步:,据纽约时报报道，文特尔的研究小组制造的基因组属于一种叫生殖道支原体的细菌。它拥有485个基因、58万对碱基，是已知的基因组最小、最简单的生命形态。相比之下，人类约有3万个基因。科学家此前已经制造出了病毒的完整基因，但由于无法自我复制，因此不被认为是完整的生物,多年来，有“科学怪人”之称的文特尔一直从事人造生命的研究。他的研究小组将制造人造生命的研究分为三个步骤。在第一步中，他们首先制造了4个DNA碱基，并合成数百万DNA片段；第二步，将这些片断组装成DNA链，并形成完整的基因组；第三步，将合成的基因组注入剔除了遗传物质的细胞中，如果能激活细胞，就可以宣告人造生命的诞生。因此，研究小组已经完成了这一“三步走”中的第二步，离人造生命只有一步之遥。,打开潘多拉之盒？,长期以来，人造生命一直是科学界和社会学界激烈争论的话题。因此，文特尔的成果一发布，便引起了媒体和学界的高度关注。,纽约时报说，这一成果标志着人造生物学这一新兴科技取得了重大的进展。一些支持者认为，这项生物技术有着巨大的潜能，比如创造出具有特殊功能的新微生物，用作替代石油和煤炭的绿色燃料，或用来帮助清除危险化学物质或辐射，或合成能帮助消除过多二氧化碳的细菌，从而缓解全球变暖问题等等。但不少人也担心，有人会利用人造生物技术为非作歹，研制病毒。另外，即使科学家进行这项研究原本出于善意，但如果他们一时疏忽，也许会制造出致命的生物。,法新社说，人造生命是一种“圣杯科学”，但也是令人忧虑的一步，面临着伦理危机。有人担心英国生物学家赫胥黎于1932年创作的小说美妙的新世界中的故事情节会变成现实。这部小说讲述人类终有一天可以在实验室内以人工方式制造婴儿，但正常的人类繁衍方式受到了排斥。更有网友认为，文特尔的这项研究无异于打开了潘多拉的盒子，终将导致人类毁灭,.,最终目标仍困难重重,虽然实现了重要跨越，但离真正实现人造生命尚有一段距离。下一步也是最重要的一步任务，就是把人造基因组植入一个活的微生物中，将其启动并“接管”整个机体的功能。这一步如果完成，才可以宣告人造生命的诞生。许多科学家认为实现这一步困难重重。哈佛大学医学院的乔治-丘奇教授就认为：“现在他们所做的不过是弄来一堆基因，并组合到一起。”而纽约大学分子生物学教授埃卡德-维默尔则认为，文特尔的研究清楚地表明，他们尚未制造出人造生命，另外，合成DNA是否真的具备生物功能也值得怀疑。,五、细菌体内的半导体纳米管,生命经纬2007年12月11日报道 加州大学的两名工程师发现了活细菌体内的半导体纳米管，此项发现将有助于开发出一套全新的纳米电子器件。,这是首次发现纳米管可以由生物直接合成，而不需要通过化学的方法。与现行的化学方法相比，这种方法更经济，对环境更为友好。研究成果刊登在了12月9日的Proceedings of the National Academy of Sciences在线版上。,Bourns工程学院的Nosang V.Myung副教授是此项研究的主要研究者，他的博士后研究员Bongyoung Yoo发现了细菌Shewanella会产生由硫化砷组成的纳米管（arsenic-sulfide nanotube）。这种纳米管与化工合成的纳米管相比，有着独特的物理化学性质。,当前，世界上通用的电子器件从电脑到太阳能电池都依赖于化工合成。这种方法不仅耗能多，而且还留下了非常严重的环境污染问题。Myung介绍说，寻找一种绿色的半导体管生产工艺是目前科学与工程领域中的一项研究热点。,这种由细菌合成的具有光敏活性的纳米管表现出了金属的一些特性，例如，它具有光电导特性。研究者称这些特性将可能为下一代的纳米和光电子器件提供新的功能。,有一个过程现在还没能研究清楚，Shewanella细菌分泌出了多糖，这些多糖似乎是作为生产纳米管的模板，Myung解释说。如果将来能发现一种可以生产硫化镉或更有优势的半导体材料，那么此项技术的意义将不同凡响。,“这给未来研究指明了方向，我们的工作才刚刚开始，”他最后补充道，“Shewanella的每个物种都有可能为我们的生产工艺带来新的思路。”,六、,“生物转化法生产木糖醇新工艺”通过鉴定 我科学家突破木糖醇生物技术产业化瓶颈,据科学时报2007年12月11日报道：12月5日，“生物转化法生产木糖醇新工艺”通过了由中国科学院生命科学与生物技术局组织的专家鉴定。以中国工程院院士范云六研究员为主任的鉴定专家委员会认为，这一新工艺首次在年产千吨级规模的木糖醇中试生产得到应用，其转化率、产量和产率等主要指标均达到较高水平。,成本制约木糖醇产业化木糖醇为天然的五碳糖醇，是重要的功能性食品添加剂之一。木糖醇的甜度是蔗糖的1.05倍，热量与蔗糖相当，其代谢不需要胰岛素，可替代蔗糖作为糖尿病患者食用的甜味剂。木糖醇不被细菌发酵，用在口香糖中作为甜味剂，具有维持口腔酸碱平衡、预防龋齿的功能。有研究表明，木糖醇可阻止细菌与人体细胞的结合，预防呼吸道感染；木糖醇还有促进肠道对钙质的吸收，减少骨质流失，维持正常骨密度以及降低肝脏转氨酶等作用。近年来，木糖醇的市场需求不断扩大，国内木糖醇的年产值已超过10亿元。,木糖醇存在于许多水果和蔬菜中，但含量都很低，直接提取困难且费用昂贵。木糖化学催化加氢法是目前工业生产木糖醇的主要方法，但这一生产工艺需要单独制氢，并要在高温高压下反应，工艺复杂、安全性差。由于反应无专一性，必须以价格较高的纯木糖为原料，否则产品中会有多种杂醇不易分离而影响质量，成本较高。,针对化学法生产木糖醇存在的问题，国际上从20世纪70年代开始研究用微生物发酵法来生产木糖醇。生物发酵法的原理是利用细胞内的木糖还原酶，将木糖还原为木糖醇，氢来自细胞内的还原性辅酶和氢离子，不需另行制氢。微生物反应在常温常压下进行，能耗低、设备简单、操作安全，又由于酶的底物专一性，使原料不必高度精制。尽管微生物法有这些优势，但由于培养一批细胞只能生产一批木糖醇，因此相当一部分成本被用于培养细胞，成本仍然较高，其生产成本与化学法比较尚不具竞争优势，至今生物技术生产木糖醇仍未能实现大规模产业化。,新菌种效率世界第一,在中国科学院重点项目“酶法生产木糖醇”、中国科学院知识创新工程重要方向项目“生物质高值化关键技术研究与产业化示范工程”、中国科学院知识创新工程领域前沿项目“生物质高效降解和综合利用关键技术的研究”和“973”“秸秆资源生态高值化关键过程的基础研究”等支持下，中国科学院微生物研究所从1996年开始生物技术生产木糖醇的研究，从生产菌种的筛选与鉴定、实验室转化木糖产木糖醇的研究，直到在生产线上进行转化玉米芯水解液和木糖废母液产木糖醇的工业性试验，开展了大量卓有成效的工作。经过多年努力，终于选育得到了一株生产木糖醇的优良菌种麦芽糖假丝酵母Xu316，其转化木糖产木糖醇的转化率和产率都很高，并且菌种稳定性好，可适应较粗放的原料。该菌种尚未见条件致病的报道，比现在国际上发酵法使用的条件致病假丝酵母菌种更适合生产食品。该菌种具有多次反复使用的能力，单位细胞的木糖醇产量可高出国际最高水平近10倍，单位体积发酵罐培养细胞转化的木糖醇产率可高出国际最高水平20倍以上。生物转化法生产木糖醇，提高了细胞效率，降低了发酵成本，简化了工艺过程，降低了设备投资和操作费用，并简化了后处理过程，提升了产品质量，是优于化学法和发酵法的木糖醇生产新工艺，这一新菌种使木糖醇的产出效率远远超过目前国际上的最高水平。,可望成为木糖醇生产的主要方法,在中国科学院知识创新工程领域前沿项目“生物质高效降解和综合利用关键技术的研究”的支持下，从2006起，中国科学院微生物研究所与山东威龙工业集团有限责任公司合作进行了工业性试验。该公司在原有木糖生产线的基础上，增添了生物转化的相关设备，初步建设了一条年产千吨的木糖醇生产线。在这一生产线上，我们以玉米芯水解液以及木糖母液为原料生产木糖醇，得到了纯度99以上的结晶木糖醇，产品质量总体上不仅大大优于化学法以同样原料生产的产品，甚至还优于化学法以纯木糖为原料的产品。,生物转化法生产木糖醇新工艺有以下特点：一是原料利用率高。化学法以纯木糖为原料，玉米芯水解液中有30以上的木糖在母液中无法利用；生物转化法直接以玉米芯水解液为原料，并利用了废木糖母液，使原料利用率有较大提高，并在提高原料利用率的同时减轻了环境污染。二是能耗低、产品质量更好。化学法将玉米芯水解液浓缩、结晶得到木糖后重新溶解稀释，加氢后再浓缩、结晶，能耗高。生物转化法一次浓缩结晶得到木糖醇，降低了能耗。生物法避免了与金属粉末催化剂的接触，产品更适于作为食品；生物转化系统又没有发酵系统的培养基组分，产品质量更好。三是生产设备简单，操作简便安全。化学法需制氢，加氢在高温高压下进行，设备要求高；发酵法主要设备是发酵罐，也较复杂；生物转化法只用极少发酵罐，并且整个生物转化过程是在常温、常压下进行，并且无需无菌操作。与化学法或发酵法比较，操作更简单、最安全。,新菌种的获得和新工艺的建立，使生物法木糖醇获得明显竞争优势，可望成为今后木糖醇生产的主要方法。鉴定专家委员会认为，该项成果首次在年产千吨级中试生产规模，用麦芽糖假丝酵母Xu316直接转化玉米芯水解液和木糖废母液生产出了纯度99%以上的木糖醇，转化率、产量和产率等主要生产指标达到较高的水平，菌体多次重复使用，工艺参数稳定，转化性能居国际领先水平。,为建立生物技术生产木糖醇新产业奠定基础,秸秆类木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，秸秆的高值化利用是可持续发展战略的组成部分。木糖是木质纤维素降解产物中仅次于葡萄糖的第二大组分。由于大多数微生物利用木糖发酵的效率都不高，木糖用于生产木糖醇是当前木糖利用方式中产品市场最大、附加值最高的。鉴定专家委员会认为，该项成果用生物技术以生物质为原料生产木糖醇，对资源的综合利用和发展循环经济有积极意义。在年产千吨级木糖醇规模的生产线上，直接转化玉米芯水解液和木糖废母液等粗原料生产出高纯度的结晶木糖醇，得益于国家和中国科学院对基础研究的持续支持，正是通过在分子水平对微生物木糖代谢途径及关键酶、关键基因的研究才大幅度提高了菌种的水平，使新工艺能具有竞争优势；同时也得益于与企业的紧密合作，研究所与企业在相互信任的基础上，风险共担，共同制定试验方案，缩短了试验周期，取得了良好的效果。新工艺将使木糖醇的生产成本进一步降低，更多的糖尿病患者和消费者将能使用到木糖醇，工业化生产后经济和社会效益显著。这一拥有自主知识产权的生物研究成果为建立生物技术生产木糖醇新产业奠定了坚实的基础，推广应用后将使我国成为世界上第一个能大规模用生物技术生产木糖醇的国家。,七、我国植物抗虫研究取得重要突破 控制基因表达 抑制害虫生长,据科学时报2007年11月8日报道：近日，中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所陈晓亚院士和他的博士研究生毛颖波，发明了一种植物介导的昆虫RNA干扰技术，可以有效、特异地控制昆虫基因的表达，从而抑制害虫的生长。专家指出，这标志着我国科学家在植物抗虫与生物技术领域的研究工作获得重要突破，并为新型抗虫植物的发展提供了一条新的途径和方法。,该技术利用植物表达与昆虫特定基因匹配的双链RNA分子，当昆虫取食这类植物后，其靶基因的表达被明显降低。,据了解，陈晓亚研究组以棉花和棉铃虫为研究对象，首先分离了棉铃虫参与棉毒素（棉酚）解毒的P450基因。用表达相应双链RNA的转基因植物喂食后，棉铃虫P450基因的表达显著降低，对棉酚的耐受性大大减弱。再用含有棉酚的饲料或棉花叶片喂食，这些棉铃虫生长缓慢，甚至死亡。这一技术不仅为昆虫的功能基因组研究提供了便捷的方法，也为农业害虫的防治提供了特异性更强且环境安全的新思路、新技术。Nature杂志对该项研究给予了密切关注和高度评价，认为“这是第一次成功报道利用植物自生表达昆虫基因的双链RNA来抑制植食性昆虫防御基因的论文”；“这一技术的一个非常重要的优势在于它表明植物表达的干扰RNA能够用来抑制植食性昆虫的防御基因”；“通过这一技术改良的植物比利用杀虫剂不分青红皂白地将所有昆虫杀死更符合社会发展的需要”。,RNA干扰是一种新发现的基因调控机制，已被广泛用于研究基因功能，在人类疾病治疗方面也很有前景。植物体内存在大量小RNA，其中只有很少的一部分确定了其靶基因，多数植物的小RNA的功能尚属未知。“植物介导的昆虫基因RNA干扰技术的发明揭示，植物内源小RNA有可能参与了植物对昆虫的防御，这对研究植物与昆虫的协同进化具有重要的理论意义。”第一作者毛颖波介绍说：“同时这一技术能够特异性地抑制昆虫防御基因的表达，为开发更有效的转基因抗虫植物开辟了新方向。”据悉，我国年种植棉花面积500万公顷左右，约占世界棉花种植面积的13%，但仅棉铃虫一种害虫每年造成的经济损失就达数十亿元。,八、第二代人类遗传变异单体型图出炉 是常见疾病研究的利器,据科学时报2007年10月19日报道：由美、加、中、日、英以及尼日利亚等国研究机构组成的国际人类基因组单体型图组织（International HapMap Consortium）在10月18日出版的自然杂志上发表两篇论文，宣告继2005年底第一张人类遗传变异图谱公布后，第二代人类遗传变异单体型图（Phase II HapMap）正式出炉，它的基因标记数量约为前一图谱的3倍。这一成果无疑将为常见人类疾病研究注入强大动力，同时有望带来更多关于环境因素塑造人类基因组的认识。在遗传层面上，任何两个人都是99%相同的。然而，正是这似乎微不足道的差异却造成每个人对不同疾病的易感性差异。这也是人类目前急欲探索的奥秘。,获得第二代人类遗传变异单体型图所利用的DNA样本与第一代图完全相同，它们来自世界各地不同人种的270个血液样本。国际单体型图组织在论文中表示，第二代单体型图共包括310万个遗传变异，或者称为单核苷酸多态性（SNP），这大约占研究样本共同遗传变异的25%35%。分辨率更高的遗传变异图谱必定会为科学家利用全基因组关联分析（GWA）进行疾病遗传研究提供更为精确的目标。,九、QY“一步法”打破传统生物柴油瓶颈,中国工业生物技术信息网2007年10月17日消息 据中国汽车报报道,日前，由国家发改委、中宣部等17个部门联合举办的“节能减排全民行动”系列活动在京正式启动。此前，8月29日，国资委中央企业节能减排工作会议召开。接二连三的举措表明国家节能减排工作正以前所未有的力度推进。,节能减排备受重视的今天，具有无毒、可再生、降解快、尾气排放清洁等特点的生物柴油更加获得企业和政府的欢迎及倡导。,目前，我国柴油消费量约为9000万吨，年供给缺口为3000万吨左右。生物柴油的销售价格在4900元/吨左右，生物柴油的潜在市场需求为1800万吨，潜在市场价值超过800亿元。可见，我国生物柴油的发展空间很大。,然而，随着生物柴油原材料价格的不断上升，生物柴油与普通柴油的价格对比优势逐步丧失，利润空间越来越小，制约了生物柴油进一步的发展。“生物柴油需求可能推动粮食价格上涨40%。”这是国际粮食政策研究院（IFPRI）在今年8月发布的一条消息。IFPRI 院长布劳恩称，目前的生物燃料生产计划意味着谷物价格可能会上涨5%到15%，到2020年，谷物价格可能会上涨20%到40%。,另一方面，我国人口众多，耕地面积相对少，不可能完全依托农产品为原料发展生物燃料生产。国家也已明确指出，发展生物能源产业不能与农业争粮、争地。,菜籽、大豆、花生、棕榈都曾是世界各国热衷研究的油料植物，以这些东西作为原材料虽然在技术上可行，然而由于原料成本过高，商业上的可操作性不大。,面对生物柴油发展的重重阻力，该如何打破这一瓶颈？北京清研利华石油化学技术有限公司技术总监鲁希诺告诉记者，他们选取以花生等油料作物加工的固,体残渣作为原材料，34吨的残渣可以生产1吨酸化油，再加100元其他原材料费，就可以生产出1吨的生物柴油。,据悉，油料作物经过加工后会有3040%的油脂留在固定残渣上，以这种残渣作为原材料，比直接使用油料作物的成本低得多，可充分提高作物的综合利用率。,目前，国内外大部分厂家制造生物柴油时采用传统的“两步法”，都是先分离后反应。在工艺反应过程中，不仅受甲醇和催化剂用量的影响，而且对原材料的质量要求较高。另外，年产量受到原材料成本、质地、设备规模的限制，不利于推广和普及。,据鲁希诺介绍，清研利华近期推出QY“一步法”，提高了制造生物柴油的效率。QY“一步法”采用连续酯交换工艺，即除杂、脱色、酯化、分离等全部在一个反应釜中完成，原料用量一步到位，不用分离，产品稍加提纯即可使用。因此，年产量大，设备相对简单，生产投资远小于“两步法”。,有关专家认为，运用QY“一步法”生产的生物柴油闪点高，有利于产品的储存及运输；而且，发动机使用QY生物柴油时，动力强劲，尾气排放更清洁环保。,“采用一步法生产工艺，生物柴油的生产成本大约为4000元/吨，可以节省成本至少500600元/吨，大大降低能耗和生产费用，经济效益和社会效益是很显著的。这些优势，是其他生物柴油生产工艺所无法比拟的。”鲁希诺补充说。,十、科学教发现虫子基因组可减缓衰老,衰老和疾病一直是困扰人类生命的恶魔，也是众多科学家想要攻克的堡垒。现在美国科学家带来了好消息。他们已经通过实验锁定了一组虫子的基因，这组基因不仅可以防止癌症发生，还可以减缓变老的速度。目前科学家们正在确定是否人也有这样的一组基因。,防癌延寿“两全其美”,加州大学的生物学家辛西娅凯尼恩通过研究发现，在线虫的身上有一种叫做daf-2的基因，当这种基因发生特定变化的时候，线虫的生命便会延长一倍。,科学家们很早就发现，线虫体内有一些基因可以刺激细胞的分裂和增长。细胞的不断分裂正是延缓人衰老的重要方式，但如果人体内存在肿瘤，这样的基因也会刺激肿瘤增长，造成人的死亡。,在此次研究中，凯尼恩发现，在线虫的细胞中，除了一些基因刺激细胞生长之外，还有另外一组基因能够启动一种促使细胞凋亡的机制，帮助身体对抗坏细胞，包括癌细胞。这样一来，线虫既可以通过更多的细胞分裂得以延长寿命，又能够使得坏细胞死亡来对抗疾病，能够达到两全其美的效果。,有望开发出类似药物,凯尼恩的研究结果14日发表在最新一期的自然/基因研究杂志上。凯尼恩表示：“我们现在发现的这组基因能够在延缓衰老的同时抑止癌细胞生长，这也许给了人类一个机会，让我们在保持青春活力的同时能够对抗癌症。”,科学家们乐观地预计，他们在人的身上也能找到这样一组基因。目前科学家正在往这个方向努力。,科学家们希望，一旦开发出一种药物能够模仿这组基因的作用，便能够帮助人们对抗癌症，并且活得更加长久。,十一、玉米增产出路在生物技术,2007年9月17日消息 在国际玉米产业大会上，来自美国孟山都（音译）公司的Dr.HarveyLGlick，（以下简称格利克博士）对中国农民仍然“拒绝”用生物技术种植玉米感到不解。格利克博士认为，玉米提炼燃料乙醇及工业深加工市场的需求，已经改变了玉米作为食品、饲料的传统用途；采用先进的生物技术扩大玉米产量，成为国际玉米产业的趋势，但中国玉米的种植技术同国际上相比还有相当大的差距，尤其是当国际上纷纷采用生物技术种植玉米的时候，中国玉米生产却仍然没有推广这种先进的种植技术。,采用创新技术提高玉米产业的生产效率,格利克博士说，中国现在已经是世界上第二大的玉米种子市场，中国发展玉米产业，当务之急就是采用创新技术，提高玉米产业的生产效率。,目前，玉米的市场需求在亚洲呈现一种非常强劲的增长趋势：一方面，一些杂交玉米产品品种的改良，推动玉米产量上升；另一方面，玉米技术方面的投资也不断上升，很多种植玉米的农民越来越多地进行技术投入，这些技术包括生物技术育种、农业机械化等等。如果能够对玉米产业新技术进行大量的投资，农民就能够在很大程度上获得更高的投资回报。,10年前世界各地的农民开始用生物技术来种植大豆、玉米等等，用新的生物育种技术来培育种子然后种植玉米。,10年前，国际玉米产业有两种重要的创新技术值得一提。第一种技术是用现代化的生物研究技术防治虫害。在过去10年当中，这种玉米种植技术经过实验证明是非常成功的。经过生物技术处理之后，玉米种子能够抵御一些昆虫的伤害，它的基因能够保护它免受病虫害的影响。玉米经过生物改良和没有经过生物改良是不一样的；第二种技术称之为抗农药的品种。玉米经过这样的一种生物技术的处理，使得所有的杂草都能够被除掉。这是在玉米的种植技术当中，通过生物技术能够看得到的、最显著的两个进步，从1996年开始这两种种植技术就已经在世界范围内进行大面积推广了。,玉米产业发展需要创新，唯有创新才能提高玉米产业的生产效率。,玉米市场“生物化”,已经成为国际趋势,据格利克博士介绍，目前，世界上越来越多的农民已经开始运用农业生物技术种植玉米。在美洲，美国、加拿大有很多玉米和大豆的生产，运用了生物技术；在欧洲，西班牙、葡萄牙、法国、德国、捷克和斯洛伐克等6个国家采用生物技术种植玉米作物。全球在2006年有22个国家运用生物技术种植农作物，除了这22个种植国家以外，还有30个国家进口这样的农作物，包括韩国、日本这样的国家，他们从南美以及北美进口了很多采用生物技术种植的农产品。,中国和印度是亚洲的种植大国，这两个国家还是生产生物技术的棉花大国，但亚洲唯一运用生物技术生产玉米的是一个小国，就是菲律宾，它也是亚洲现在唯一一个采用生物技术生产玉米的国家。,大家可能要问了，农户为什么要去种植生物技术作物呢？各个国家的农民其实他们自己也是很精明的生意人，当他们看到种植这样的作物可以给他们带来更多的收益和利润的时候，当然会种了。欧盟的经济学家曾经对采用生物技术进行作物种植的国家作了一个调查，美国的玉米种植产业当中有32%采用了生物技术。,生物技术玉米给农民带来了增收，种植生物技术玉米可以赚更多的钱，农民当然愿意种玉米。为什么？一是单产能够提高。传统农业中，病虫害会造成大量的减产，而生物技术能够使得单产提高5%至25%，对所有的农民来说这是一个很大的增产；二是它能够降低农民的种植成本。因为用了这些品种，就可以减少农药的使用。,格利克博士认为，随着玉米产业的发展，创新技术将推动玉米成为生物燃料、化工、饲料、食品工业的主力；只有产量、质量提高了，国际玉米产业的发展空间才能越来越大,十二、人体毛发合成彩色钻石,新浪科技2007年5月16日消息 近日，中国科学家成功的用人体头发结晶合成金刚石。,据科学家介绍，采集人体5-10克发丝，经过1800度到3000度的高温间碳化，再送进类似地壳模拟环境下高温高压结晶，根据克拉数的不同，最低需要培养10个星期以上，头发就能长成金刚石。因为金刚石(钻石)的成分是碳元素，而头发的主要成分也是碳元素，其物理与化学性能检测均与天然钻石无异，并在硬度一项还稍有超出。目前已成功开发出白色、黄色、绿色、蓝色四种不同颜色的金刚石。,在制作过程中，将详细配有各个程序的证书，证书上则有头发成分的详细分析，也就是独特的“生命密码”。如果情侣想做结婚对戒，他们可以用两个人的头发合起来做出金刚石(钻石)；或者新生胎儿、老年寿辰，均可做成纪念金刚石(钻石)，永久保存传递。具有独特生命密码的金刚石技术含量高，彩色金刚石的稀有与珍贵性，市场零售价格将会高于市场普通珠宝钻石(金刚石)饰品。,金刚石经琢磨后在宝石业称为钻石，据宝石业内人士分析，此类合成钻石，在钻石市场中，由于其独特的情感寄托价值与意义的存在、升值空间的广阔，会给天然钻石市场带来极大的冲击，但限于目前技术的限制，在未来5至7年间，不会带来多大的市场波动。,人体毛发合成的彩色钻石，暂名“发钻”，将会以贵宾服务形式出现，一对一的为客户提供独特的“生命密码”服务，人性化的服务将满足不同消费者需求。,十三、英科学家用干细胞培育出人体心脏组织,生命经纬2007年4月4日报道：据联合早报消息，英国科学家小组首次成功地用干细胞培育出人体心脏组织，这项突破性进展，将有助于解决可供移植的心脏不足够的问题。,据英国卫报星期一(4月2日)报告，研究人员计划在今年底进行动物试验，如果取得成功，三年内可望给心脏病患者进行移植替代心脏组织的手术。,领导研究小组的伦敦帝国学院资深心脏外科学教授雅各布说：“通常发作和导致死亡的是心力衰竭，扭转心力衰竭就能带来大的改变。”,据报道，在黑尔菲尔德医院心脏科学中心的这个研究小组，利用骨髓干细胞培育出的细胞组织，跟人体心脏瓣膜的工作方式相同。,这个小组包括物理学家、生物学家、工程师、药理学家、细胞科学家和临床医生，他们至今已花费10年时间，试图弄清楚心脏每个部分是如何工作的。,他们的这项研究成果，将发表在8月份的伦敦皇家学会哲学汇刊的特刊上，向培育完整心脏迈出新的一步,。,报道还引述雅各布的话说，这一进展向成功培育出完整的、跳动的人体心脏迈出了新的一步。雅各布说：“这是个雄心勃勃、但并非不能实现的目标。如果要我猜，我会说需要10年时间，但是很多新进展表明，人类会在较短时间里取得突破。如果这个时间比我们的想象提早，我不会感到惊异。”,利用干细胞生长替代组织，一直是科学家的目标，如果病人受损害的部分能够用与病人相符的组织替代，人体就不会产生排斥。科学家目前已经培养出腱、软骨和膀胱，但这些都不如器官复杂。,卫报还说，世界卫生组织数字显示，2005年全球有1500万人因心脏病死亡，估计到2010年时，全世界将有60万人需要移植替代瓣膜。,十四、低毒高效 生物农药有望成“后起之秀”,据文汇报2007年4月3日报道：滥用抗生素人会耐药，水稻、小麦、棉花等农作物也会。记者从4月2日召开的“农业生物药物创制专题研讨会”上获悉，未来10年，一种低毒、高效的绿色农药生物农药，有望“接替”20%的化学农药，成为农药王国的“后起之秀”。据了解，我国是农业大国，但具有自主知识产权的农药并不多。尤其是生物农药在整个农药产业中所占份额还相当小，目前已登记注册的品种远远满足不了农业生产的需要。为此，我国已将其列为21世纪优先发展领域。,受自然界递减规律的制约，上世纪70年代以来，人类发现新抗生素的步伐明显放慢。为了寻找突破口，上海交通大学微生物代谢教育部重点实验室主任邓子新院士带领同事另辟蹊径：尝试着利用基因工程手段，对已有抗生素的结构和组成进行改造，以此创造出大批新药或天然的“杂合”分子，而非被动地从自然界中筛选微生物新品种。据悉，该技术已初步应用于一种名为“井冈霉素”的农用抗生素的改造。作为防治水稻纹枯病的当家品种，井冈霉素年产量已达6-7万吨，居世界首位。采用新方法后，不仅可简化原有的生产步骤，降低生产成本，还能对其分子结构随意“剪切”，开发出系列产品,十五、鸡蛋壳派上大用场 可提取氢和骨胶原,国家科技部2007年10月15日报道 据阿根廷21世纪趋势周刊网络版日前报道，美国俄亥俄州立大学的工程师发明了用鸡蛋壳生产氢的方法。氢可以成为常规能源，关键是要找到简便可行的办法，将氢与二氧化碳分离开，使提取出来的氢能够用作燃料。俄亥俄州立大学的工程师发现，鸡蛋壳含有大量的碳酸钙，吸收能力强，正好可以用来将二氧化碳与氢分离开来。在这个过程中，鸡蛋壳的作用是吸收二氧化碳，提取纯氢。根据美国农业部提供的数字，去年美国生产鸡蛋900亿枚，即有45.5万吨鸡蛋壳可以用来生产氢。提取氢的同时，还可以把鸡蛋壳膜所含的骨胶原分离出来，用于商业开发。鸡蛋壳膜含有大约10的骨胶原，每克骨胶原售价1000美元左右，骨胶原提取出来可用于制药、食品和医疗工业，如帮助烧伤患者恢复皮肤或进行整容手术等。,十六、会变色的塑料薄膜可检测食品变质,科学时报2007年7月30日消息 据新华社报道，当你清理冰箱时，看一下包装纸的颜色有无变化就能知道食品是否已变质。想知道手上的美元是不是假币，只要展开看一下变色没有就行。这是一种新型软塑料薄膜两种很有希望的商业应用。,据美国每日科学网站日前报道，这种新型材料是由英国南安普敦大学和德国达姆施塔特塑料研究所共同开发的，它把天然和人造光学效果结合在一起，实际上是让物体精确改变颜色的一种新途径。,这些“塑料蛋白石薄膜”属于一种名为光子晶体的物质。光子晶体由许多微小的重复单元组成，其感光特性通常有很大的差别，导致很宽的“光子频带隙”。,跟其他人造蛋白石结构一样，塑料蛋白石薄膜也能“自组装”。在自组装过程中，微粒子自己组装成一种规则的结构。不同波长的光会向不同方向折射。,多年来，光子晶体因各种实际应用引起人们极大兴趣，特别是在光纤通信方面。光子晶体还可以作为有毒且昂贵的布匹染料和墙面涂料的潜在替代品。光子晶体的许多商用潜力尚未挖掘出来，因为用光子晶体制造的人造薄膜颜色在很大程度上取决于观察角度。,自然界也有天然光子晶体，但从不同角度可以看到的颜色比较固定。蛋白石、蝴蝶翅膀、某些种类甲虫以及孔雀羽毛都有许多按一定规则排列的小孔。尽管这些天然结构几乎跟人造制品一模一样，但颜色却比人造制品深得多。,科学家认为，人造和天然光子晶体的工作原理一样：晶格结构造成光从表面反射时其颜色随反射角度而变化。然而，英国南安普敦大学研究人员鲍姆贝格怀疑，自然结构有选择地散射光而不是简单地反射光。,鲍姆贝格和他的同事研制出把人造光子晶体的精确结构和天然光子晶体结构的反光效果结合在一起的塑料蛋白石。这种塑料蛋白石薄膜由在三维空间叠起来的塑料小球组成，在塑料小球中间还包含微小的碳纳米粒子，从而光不只是在塑料小球和周围物质之间的边缘区反射，而且也在填在这些塑料小球之间的碳纳米粒子表面散射。这就大大加深了薄膜的颜色。只要控制塑料小球的体积，就能产生只散射某些光谱频率的光的物质。,英德科学家合作解决了规模生产问题。德国达姆施塔特塑料研究所开发出一种适用于光子晶体的制造程序，能大量生产塑料蛋白石薄膜。,鲍姆贝格说，这种薄膜延展性很好，且在拉伸时颜色改变，因为拉伸这种动作改变了组成晶格结构的塑料小球之间的距离。这就使塑料蛋白石薄膜具有广泛应用的潜力，其中包括用于食品包装和防伪识别，甚至还可以用于国防领域。,十七、新型生物降解塑料PBS 有望在中国产业化,据中国高新技术产业导报2007年4月9日报道：世界最大规模聚丁二酸丁二醇酚（PBS）生产线将在中国诞生，年生产能力为2 万吨。这标志着我国PBS生物降解塑料产业将开创大规模产业化的新纪元。PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者，用途极为广泛，可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。PBS综合性能优异，性价比合理，具有良好的应用推广前景。,与其他生物降解塑料相比，PBS 力学性能十分优异，接近PP 和ABS塑料；耐热性能好，热变形温度接近100，改性后使用温度接近100，可用于制备冷、热饮包装和餐盒，克