1. 美发现农业废弃物生物燃料或增加温室气体排放

刘晶晶

美国内布拉斯加大学林肯分校（UniversityofNebraska–Lincoln）的研究发现，利用玉米作物残留物生产乙醇和其他生物燃料将减少土壤中的碳，进而产生比利用汽油更多的温室气体，研究成果发表在NatureClimateChange期刊上。 研究人员对美国12个大农业地带1.28亿公顷农业残留物移除的影响进行了分析，结果显示，从玉米地移除农业残留物用于生产每兆焦生物燃料会多产生50～70克二氧化碳，过去五年的平均值相当于生产每兆焦生物燃料多排放100克二氧化碳，比汽油排放相比增加7%。

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发布时间: 2014-06-08

2. 美国政府宣布2015年生物能源项目预算

郑颖

2014年3月，美国奥巴马总统签发了2015年价值3.9万亿的预算决议，支持多个机构和部门共同发展生物经济，农业部（USDA）、能源部（DOE）和海军（Navy）将重点发展和部署生物燃料。其中，USDA和DOE将重点支持生物基产品（例如化学品）的开发，减少美国对他国石油的依赖性。美国政府还将通过税收政策，特别是增加投入和产品税抵免来促进生物基产业的发展。这些预算包括许多计划和项目，概括如下： 1.农业 生物质种植援助项目（BCAP） BCAP鼓励农民、农场主和林场主建立、培育和收获可用于取暖、供电、生物基生产和研究、先进生物燃料的合格生物质。农作物生产者和生物能源工厂可以联合向农业部提交BCAP项目的申请。BCAP已经延长至2018年，每年度的资助经费额为2500万美元。 原料弹性项目（FFP） FFP将延续到2018年。国会依2008年农业法案授权FFP，允许它购买用于生产生物能源的糖类，避免糖项目（SugarProgram）的贷款担保资格被取消。 美国农村能源项目（REAP） 该项目向农民、农场主和小型乡村企业提供贷款担保，用以购买可再生能源系统和促进能源利用效率的提升。预算要求项目可自行决定500万美元资金的发放，另外还有500万美元用作4730万美元民间借贷的担保。 生物质研究和开发项目 该计划为竞争性研究、开发和示范活动提供支持，鼓励与生物质相关的创新和开发，促进生物质产品和能源的商业化。美国农业部和能源部联合管理该计划。2015年该计划的受托基金为300万美元。 生物基市场项目 经农场法案9001条的授权，该计划鼓励政府和消费者采用生物质产品的BioPreferred标签，2015年度的建议预算为300万美元。 商品信贷公司（TheCommodityCreditCorporation，CCC）：生物基燃料产品 经CCC特许法案5(e)条的授权，商品信贷公司采取增加农业商品消费量的行动，帮助新生市场、市场设施的发展，增加商品的使用。CCC将获得最高1.7亿美元来补贴生物基航空燃料的生产。因为没有现成可行的商业资源可用于大规模生产这种燃料，CCC与能源部、航天部达成协议共同开发此类产品。美国国防后勤部将于2014年末决定2015年的合同。CCC希望2015年支出6000万美元用于此目的。 农业研究局（ARS） ARS直接支持的研究项目：1）提高农产品转化成生物基产品和生物燃料的效率并降低成本；2）开发新的改良产品投放国内外市场；3）为国内外消费者提供高质量的健康食品。 非保险型农作物灾害援助项目（NAP） NAP已经扩展至包括大量买进（buy-up）保护，联邦农作物保险计划相似的买进规定。生产商可以选择以市场平均价格的100%，覆盖每种农作物的50%至60%，增量为5%。制造商还需支付相当于责任险的5.25%固定额外费用。NAP覆盖范围已经扩大到用于可再生生物燃料、可再生电力或生物基产品生产的农作物培育。 2.能源 能源效率和可再生能源办公室（EERE）共获得23亿美元的预算以加速研究和开发（R&D），在已有成就的基础上加强清洁能源技术的利用，进一步降低成本。EERE的可再生能源汽车和燃料技术的预算经费将在2014年的基础上增加15%，能源效率和先进制造行动增加39%，创新可再生能源项目例如太阳能直接利用计划Sunshot的经费增长16%。预算还将提供经费帮助州和地方决策者制订调控政策，鼓励加大可再生能源、能源效能技术和替代燃料汽车的部署和利用。 生物能源技术办公室 能源部获得2.53亿美元预算，用于开发和阐述生产先进生物燃料的转化技术，例如汽油、柴油、航天燃料的“嵌入式（drop-in）”替代品。此外，预算在未来10间将利用来自联邦石油和汽油开发税收的20亿美元建立新能源保障信任案，为低成本交通替代用清洁燃料的研发提供可靠的经费支持，例如研发电力、自产生物燃料、可再生氢和国内生产天然气，以减少美国对石油的依赖性。 该计划资助先进生物燃料技术和验证辅助整合生物精炼技术的商业化研发项目，助力美国交通燃料产业。该计划包括生产多种生物燃料、生物产品和生物能源的生物质转化技术开发项目，例如开发具有可持续性成本竞争力的纤维素乙醇，计划正与私人企业合作论证其大规模生产的经济可行性。该计划还将资助基础设施建设，例如生物基汽油、柴油和航空燃料适用的设施。该计划与农业部有紧密合作关系。 先进研究项目机构——能源 根据美国COMPETES法案（公共法110–69）的5012节授权，作为修订案将保持3.25亿美元可用，直到消耗尽。2016年9月30日以前有2925万美元支持能源计划执行。 17项创新技术贷款担保项目 贷款项目办公室（LPO）将考虑和配合在2005年能源政策法案的17个主题下的所有能源部贷款担保申请。 法案1703节授权能源部为包括可再生能源系统、先进核能设施、煤气化、碳固定、能源效率等在内的项目提供贷款担保。这些项目必须可避免、减少、或隔绝空气污染和人为的温室气体排放，并且应用与已在美国商业化应用不同改良的新技术，还能提供合理偿还本金和利息的证明。能源部已在法律授权下实施该计划的1703节，允许借贷者支付这些贷款担保的信贷补贴成本“自付（self-pay）”权。 至2016年9月30日，贷款担保计划所需的行政费用共计4200万美元，依照2005年能源政策法案1702节的规定，其中3500万美元用于弥补行政费用，在2015财年确保可以使用的普通基金估计不超过700万美元。 3.国防 根据国防生产法案第三主题（TheDefenseProductionActTitleIII）要求的2015年度预算为2200万美元。国防生产法案第三主题计划的任务是建设受保障、价格实惠、商业可行的生产能力和国防产品。国防生产法案第三主题项目在2012年6月27日宣布资助“先进嵌入式生物燃料生产项目”。该项目将重点创建嵌入式先进生物燃料的经济可行生产能力。 税收行动：纤维素乙醇、生物柴油 先进乙醇委员会执行主管BrookeColeman建议未来几年间继续扩大纤维素生物燃料的税收抵免。他认为这将有助于美国在商业化纤维素燃料的全球竞赛中取得领先地位。现在执行的抵免政策将在2013年过期，这正是纤维素生物燃料工业突破进入商业规模的时机。恢复抵免将有利于在下一波纤维素乙醇商业化来临时保证美国产品的优势。

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发布时间: 2014-05-06

3. 欧盟发布新可再生资源研究计划开发生化制剂

郑颖

欧盟2014年2月28日发布新的可再生资源研究计划BIO-QED，旨在提升生化制剂的生产能力。 欧盟生化制剂战略的重点是再次调整欧洲经济结构和可持续利用资源。来自意大利、德国、法国、荷兰、克罗地亚和西班牙6个欧洲国家的10家机构：德国弗劳恩霍夫协会、德国可回收资源市场调查与经济研究所、意大利Novamont公司、嘉吉公司、路博润公司、Rina公司、荷兰应用科学研究院、Miplast公司、Patentopolis公司和Mater-Biotech公司参与该计划。这些机构希望能通过该计划降低生物基化学品的大批量生产成本，并提高其可持续性。 该计划将重点研发可再生资源工业化生产化学品1,4-丁二醇（BDO）和甲叉丁二酸（IA）的关键路径，它们是参与该计划的七家企业的重点产品。研究计划将获得欧盟第七框架计划为期四年的资助，并已于2014年1月1日开始执行。

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发布时间: 2014-05-06

4. FAO发表《发展中国家农业生物技术十条经验教训》

刘晶晶

联合国粮农组织（FAO）最近发布一份名为《发展中国家农业生物技术十条经验教训》的案例研究报告。研究表明，尽管小农生产系统具有复杂性，但如果在适当的条件下与有利环境中，生物技术确实可以成为使农民受益的强有力工具： 1.政府（国家和/或州）的承诺对提高小企业生产效率和小农的生计起决定作用。 2.来自双边和多边捐助者、国际机构的财政支持是对国家工作必不可少的补充。 3.国际和国家合作关系对于取得成果非常重要，尤其是在将研究成果转化成田间产出和影响的方面。 4.国家为科技的人力资本与基础设施提供长期投入是关键。报告包括持续达15至40年的农业案例研究。 5.生物技术孤掌难鸣，需要与其它合适的科学知识及传统知识恰当整合，并引入综合研究和农民田间实践。 6.遗传资源、技术手段和实际知识在国家与洲际间的交流是大多数案例中不可或缺的要素。 7.案例研究显示，知识产权问题并没有限制研究、生产或者生物技术创新的使用。 8.生物技术生产的产品并不需要有新的生物安全和食品安全法规和标准。 9.随着时间的推移，“规则”或许会有所改变，因此需要同时具备远见和灵活性。一些案例研究清楚地表明了，一些涉及小农农业生产系统的开发项目有容易变化并可能发生危险，利益相关者需要意识到这点并防止因诸如植物或动物疾病动态变化或农民、消费者的偏好改变等问题引发的快速变化。 10.生物技术应用的规划、监测和评估尚薄弱亟待加强。大多数研究不提供有关成本或收益（在产品、生产力或经济回报方面）、或生计改变的信息。为了加强对未来项目的规划和管理，这应是国家及其机构更优先考虑的事情。

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发布时间: 2014-06-06

5. WHO发布首份抗生素耐药性全球报告

刘晶晶

2014年4月30日，世界卫生组织（WHO）发布《抗菌素耐药：全球监测报告》，首次审视了全球的抗菌素耐药情况，表明这种严重威胁不再是未来的一种预测，目前正在世界上所有地区发生，有可能对每个人产生影响，无论其年龄或国籍。 该报告的主要调查结果包括： （1）针对常见的肠道细菌肺炎克雷伯菌引起的危及生命的感染，碳青霉烯类抗生素是最后治疗手段。对这种抗生素的耐药性已传播到全世界所有地区。在有些国家，鉴于耐药性，碳青霉烯类抗生素对半数以上接受治疗的肺炎克雷伯菌感染患者无效。 （2）氟喹诺酮类药物是最广泛用于治疗大肠杆菌引起的尿道感染的抗菌药物之一，但对这种药物的耐药性非常广泛。这种药物最初在19世纪80年代开始采用时，耐药性几乎为零。如今在世界上许多国家中，这种治疗现在对半数以上的患者无效。 （3）作为淋病最后治疗手段的第三代头孢菌素，在奥地利、澳大利亚、加拿大、法国、日本、挪威、南非、斯洛文尼亚、瑞典和英国已确认失效。但是，世界各地每天有超过100万人感染淋病。 （4）抗生素耐药延长患病期并加大死亡威胁。例如，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染患者与非耐药性感染患者相比，死亡可能性估计要高64%。耐药性还加大了卫生保健的成本，因住院时间的延长需要更多的护理。 报告呼吁全球开展由WHO领导的应对耐药性行动，制定工具和标准，改进全世界协作机制，跟踪耐药性，衡量其对健康和经济的影响，并制定有针对性的解决办法，从多角度提出应对抗生素耐药性的方法： （1）提出病人应对抗生素耐药性的方法：只有当医生开出处方时才使用抗生素；即使感觉有所好转，也要服完处方的所有药物；决不与其他人分享抗生素或使用以前剩下的处方药。 （2）卫生工作者和药剂师可帮助应对耐药性：加强预防和控制感染；只有当确实需要时才开出处方和发放抗生素；处方和分发的抗生素必须适用于该疾病。 （3）决策者可帮助应对耐药性：加强对耐药性的跟踪和实验室能力；管制和督促药物适当使用。 （4）决策者和制药业可帮助应对耐药性：推动创新以及新工具的研究和开发；促进所有利益相关方之间的合作和信息共享。 该报告还包括关于治疗艾滋病毒、疟疾、结核病和流感等其它感染的药物耐药性信息，提供了迄今关于耐药性的最全面情况，共包含来自114个国家的数据。

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发布时间: 2014-06-22

6. 干旱激素测定有助提高粮食产量

刘晶晶

近年来，洪水和干旱的新闻报道越来越多，气候专家认为这些现象在未来还会更加频繁发生。因此，科学家需要了解这些现象对植物的影响，以便于保障粮食供应安全。 植物激素在细胞间传递化学信号，交换植物生长或与外部世界相互作用的相关信息。植物运用激素信号的一个特别方式是对土壤碱性的反应。响应这类信号的激素被称为脱落酸。它不仅对水利用效率进行调控，还在依据土壤情况发出保持种子休眠和发芽重要信号的过程中起重要作用。 研究人员首次实时测定了在单个植物细胞中的脱落酸水平，该论文发表在eLife杂志上。 该研究揭示了脱落酸在高盐缺水植物中的作用。此次开发的新工具有助于通过生物工程提高农作物的产量，特别是在气候变化、植物面临减产的情况下。 该工具运用多重荧光标记蛋白质来测量植物细胞中的脱落酸浓度。研究结果表明，运载脱落酸进入细胞的蛋白质可能多于现在已知的数量，而且脱落酸会很快被根细胞吸收而消除。 研究团队还将继续研究植物细胞对激素信号的响应微调过程。这些工具将同样适用于人类和动物激素的研究。

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发布时间: 2014-06-06

7. 英发现细菌利用类似语言的化学信号进行通讯

陈云伟

英国爱丁堡大学的研究人员发现细菌利用类似人类语言的形式进行通讯，不同之处在于它们利用的是化学信号，而不是词语。这种“语言”使细菌种群兴旺，研究人员希望通过切断这种“语言”来设计新药用于治疗细菌感染，从而避免细菌对药物产生耐药性。 科学家指出，大量危险细菌对抗生素的耐药性正不断增加，对人类健康带来了严重威胁，因此，当前可控的细菌感染会随着细菌耐药性的增加而因缺乏特效药物成为人类健康的威胁。 截至目前，人们只知道仅有人类和其他灵长类动物能以这种组合通讯（combinatorialcommunication）的形式进行对话，即信号可以根据对话的内容具有不同的含义。然而，该研究却发现细菌间的通讯信号是两个信号的组合，不同于细菌自己的信号。 研究人员指出，当前多数针对感染的治疗是简单地阻断细菌间所有的“对话”，但是这样会明显改变细菌“对话”的途径并有助于耐药性菌株的存活。因此，更加微小的干预，仅阻止特定的可以伤害人类的信号，或许在治疗感染方面具有同等效果，但不会带来细菌的耐药性。研究人员目前仅在细菌表面开展了与其社会性相关的研究，并分析与疾病的关系，最重要的一步是解码细菌之间通讯的“语言”。

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发布时间: 2014-05-07

8. 藻类生产生物燃料研究取得新进展

丁陈君

实验室的成功并不代表放大试验后也能取得成功。来自美国密歇根州立大学（MSU）的科学家发明了一种环境光生物反应器，可提高藻类生物燃料从实验室成功走向工业化生产的几率。这种新系统名为ePBR，是世界上首个标准的藻类生长平台，和咖啡机一般大小，可调节光、温度、二氧化碳、氧气、水蒸气、养分和其他更多因素的变化，动态模拟自然环境。简单地说，ePBR类似于在罐子中的池塘，它有助于鉴定、培育和测试有可能从实验室扩大到工业化生产的藻类候选菌株。 许多科学家都在寻找可能成为替代能源来源的藻类菌株，但往往遇到在实验室中表现良好的菌株到了放大试验时就失败的难题。ePBRs系统使科学家在实验室中复制自然条件，由此消除了许多在放大测试中可能出现的变数。经过不断优化调整，最新的模型更为环保，且测试不同菌株时噪音很小。ePBR系统还可以在世界上任何地方复制实验结果，是帮助研究人员复制实验条件，不断重复实验结果的工具。受ePBRs潜力的鼓舞，MSU已拆分成立了新的公司Phenometrics，专营此项业务。

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发布时间: 2014-05-06

9. 莱斯大学在基因电路分析领域获新进展

丁陈君

美国莱斯大学生物工程学家利用工程菌创造了基因和相关硬件的工具盒，使基因电路设计领域可以实现数学预测以及如同剪切、粘贴的简单操作。这是合成生物学领域发展取得的一个显著进步，相关成果发表于《自然-方法》。这项研究获得了美国国家科学基金会，海军研究和美国航空航天局办公室的支持。 生命活动由基于DNA的电路控制，类似于智能手机等电子设备中的电路。其中主要的区别是，电气工程师以电压来测量流经电路的电子信号，而生物工程师以基因开启和关闭状态来测量基因电路的信号。 莱斯大学生物工程学家泰伯及其研究小组开发了一个创建和测量细菌内基因表达信号的超高精度的新方法，通过将来源于光合藻类的感光蛋白与简单红绿LED光源列阵以及标准荧光蛋白报告基因相结合。通过改变灯光的开启时间和强弱，研究人员能够精确控制基因何时表达以及不同基因的表达量。 电子电路由晶体管、电容器和二极管等元件由导线相连。随着信息以电压形式流经电路，电路元件会对其进行处理。同样，通过将正确元件以正确的顺序组合，工程师可构建出执行计算和进行复杂信息处理的电路。 遗传电路的成分是控制基因是否被表达的DNA片段。基因表达是DNA读取并转化成产物的过程。此项研究中涉及的细菌大约含有4000个基因，而人类大概有20000个基因。生命过程是由基因关闭和开启的不同时序组合来协调。基因电路中每个组分成分都会作用于接收到的输入信息，例如来自其他元件的一个或多个基因表达产物，随后产生自身的基因表达产物作为输出。将正确的基因元件组合起来，合成生物学家就能构建基因电路，从而编程细胞执行复杂功能，如计数、存储、生长成组织或诊断体内疾病信号等。 在以前的研究中，研究小组设计的基因回路，使得细菌可以基于入射光来改变自身的颜色。该技术使团队在培养皿中创建细菌菌落，就像在相纸上重现黑白图像。在新的研究中，他们意识到光可用于创建随时间变化而上升下降的基因表达信号。 在电子产品中，函数发生器和示波器是两个关键工具。荧光蛋白报告基因系统则行使生物电路中示波器的功能。它可以清楚的提供电路中输入输出的信号。此外，研究小组还利用8×8的LED灯组形成64孔的测试管作为相应的函数发生器。在每个测试管周围加入遮光泡沫，他们可以发送独立的程序化光信号到列阵中的每个测试管中。通过改变信号，利用示波器来测量相应的输出，以此确定测试基因电路是否正常运行。

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发布时间: 2014-05-06

10. 新型生物响应材料可治疗心脏疾病

刘晶晶

过度的基质金属蛋白酶（MMP）活性有助于有害的组织重塑，因此，MMPs抑制剂已被广泛研究用来治疗疾病。虽然MMP抑制已明确是相关的治疗靶标，但由于受药物系统管理，MMP抑制剂的使用量受到严格限制，目前还未投入临床应用。美国宾夕法尼亚大学研究人员发表在《自然-材料》上的论文描述了一种多糖基水凝胶，可以局部注射到组织中，并对MMP高活跃程度做出响应，释放MMP抑制剂（rTMP-3），在靶标位置降低MMP活性。具体而言，rTIMP-3通过静电相互作用装置于水凝胶中，递送到靶标位置时，遇到活性MMP时交联度下降，抑制剂被释放。研究人员进行了猪的活体实验，结果表明这种凝胶可减少心脏左心室在心肌梗死发生后出现有害的组织重构建。由此也说明借助可注射的生物响应水凝胶可实现按需的局部抑制剂递送。

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发布时间: 2014-06-06

11. 斯坦福大学逆向组织工程获新突破

刘晶晶

2014年4月17日，斯坦福大学的一个跨学科研究小组发表于《自然-化学生物学》的论文描述了他们在逆向组织工程获得的一项新突破。他们已开始解开使得胚胎细胞能够增殖和转变为执行不同生物功能的所有特化细胞的复杂的遗传密码。 研究人员选择发育周期中不同点的小鼠胚胎肺细胞作为研究对象，采用单细胞基因组分析新技术，记录在每个发育点中哪些基因较为活跃。虽然他们只研究了肺细胞，但其技术适用于任何类型的细胞。 他们用这种逆向工程的方法来研究肺泡细胞。肺泡是血管吸取氧气和运输二氧化碳的转换站点。具体操作如下，从14.5天、16.5天和18.5天（小鼠平均出生于第20天）三个妊娠阶段的小鼠胚胎处取得198个肺细胞。同时也从成年小鼠处取得一些肺细胞。 他们用标准酶技术溶解和肺细胞一起形成组织的蛋白质，随后挑选出作为研究重点的肺泡细胞。近年来生物技术学家开发的微流体装置，可从溶液中精确吸取单个细胞，并将其分离后研究其遗传物质。在这项研究中，他们使用微流体装置捕捉198个肺细胞样品。然后，利用单细胞基因组测序来检测每个发育点基因的活跃程度。 每个细胞核都包含完整的基因组，单个细胞可以构建出一个生物体，但在特定时间段，只有某些基因被激活而表达成RNA或mRNA。因此，检测mRNA的活性为了解细胞在微流体设备中被捕获时的功能提供了一个透镜。利用这一步骤，研究人员首次精确揭示这些特定肺细胞在向成熟肺泡发育过程中每一阶段的调控基因。利用单细胞基因组学，研究人员可以逆向操控发育过程，揭示出单个前体细胞类型如何发育成肺泡尖端两种重要细胞类型。 除了研究胚胎发育，该技术还可以用于临床，例如研究肿瘤细胞个体之间的差异，提高对癌症各个阶段的认识，有助于开发更好的、更有针对性的治疗方法。

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发布时间: 2014-06-08

12. 美国研发“分子钻头”克服抗生素耐药性

郑颖

为了对付那些造成全球数以百万计人生病住院的耐药“超级细菌”，科学家们正在寻找能穿透细胞壁的“分子钻头”来杀死它们。一种被科学家命名为抗菌肽（antimicrobialpeptides，AMPs）的分子钻头，最近在美国化学会（ACS）举办的247届国家会议和展览上亮相。 它的发明人之一是乔治•贝尔福（GeorgesBelfort）博士，他和他的团队一直在寻找治疗肺结核（TB）的新方法。为了避免耐药性的发生，研究人员开始研究抗菌肽，尽管这些天然产生的短链氨基酸并不是首次被发现，且作为天然防御策略包括人和细菌在内的所有生物都会生成，它们抵御药物耐受病原体的能力还是引起了科学家们的重视。 研究团队对抗菌肽的研究开始于20世纪80年代，到2010年他们已发现了近1000种独特的抗菌肽。尽管分子形状、长度和其他特征各有不同，但都具备一个共同特征，那就是它们都可以某种方式突破为细菌提供结构支撑和保护的最坚固的外层细胞壁。 贝尔福博士的实验室使用数据过滤技术，设计并合成了三个新抗菌肽品种，它们皆可钻入结核细胞的厚墙。在实验测试中，这三种抗菌肽都能杀死结核分枝杆菌和另一种相似的细菌。其中一个比其他的作用更强，虽然还没达到卡拉霉素这种结核病专用抗生素的强度，但一些菌株已经对卡拉霉素产生了耐药性。该研究团队目前正致力于改良抗菌肽的设计和了解它的工作原理。

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发布时间: 2014-05-07

13. 最新调研称生物基1,4-丁二醇市场潜力巨大

陈方

根据GrandViewResearch公司的一项最新调研显示，预计2020年，1,4-丁二醇（1,4-BDO）的全球市场将达69.47亿美元。预计亚太地区制鞋产业的增长将推动1,4-BDO市场的增长。此外，1,4-BDO用于生产四氢呋喃（THF）（2013年，用于生产THF的1,4-BDO占市场总量的29.9%）后可以被进一步加工成氨纶（运动服装的原材料）。随着全球体育赛事越来越多，对运动服装的需求也在逐年增长，这也可能在1,4-BDO市场有所反映。北美和欧洲地区的市场参与者在未来6年中，将面临原材料价格波动和严格的环境法规等主要挑战。为了克服这些挑战，产业界已将重心转移至开发生物基1,4-BDO，这不仅能提供一个生态友好的解决方案，与化学合成相比还具有一定的成本竞争力。包括巴斯夫、普拉克、帝斯曼、日本三菱化工、Myriant和Genomatica在内的一些国际巨头已开发出生物基路线生产1,4-BDO。除了生产THF，随着中国、印度和巴西等国鞋业的不断发展，1,4-BDO生产聚氨酯的市场规模增长最快，2014-2020年复合年增长率为5.1%。预计生产聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和γ-丁内酯（GBL）的复合年增长率分别为4.9%和4.3%。 进一步研究所得的重要结论如下： （1）2013年，1,4-BDO的全球市场为195.45万吨，预计到2020年将达到271.37万吨，2014-2020年的复合年增长率为4.8%。 （2）2013年，亚太地区占1,4-BDO全球市场总量的55.6%。亚太地区在逐渐形成1,4-BDO全球最大的市场的同时，也有望成为增长最快的市场，预计2014-2020年的复合年增长率达到5.1%。主要集中在中国，印度和印度尼西亚的鞋类及运动服饰行业的不断增长推动了1,4-BDO市场的扩大。 （3）鉴于北美和欧洲的1,4-BDO市场已相当成熟，未来其增长率预计将维持在相对较低水平。成熟市场在很大程度上受政府与主要行业代表倡导的绿色环保计划驱动，开发生物基替代1,4-BDO。 （4）1,4-BDO全球市场相当集中，排在前四位的公司依次为德国巴斯夫、大连化工、美国莱昂德尔化学品和山西三维集团。2013年，这四家公司的产量占全球市场总量的50%以上。此外，包括三菱化学等在内的一些公司已与生物技术公司开展合作，共同开发生物基BDO，以实现可持续发展。 （5）合成（石油基）2,3-BDO的现有市场规模非常小，吸引力不大。2,3-BDO作为一个实验室制备的化学品，只进行一些特殊应用，如食品调味料的小批量交易。但如果同样的2,3-BDO来源于生物基替代原料，预计将给这一市场带来巨大机遇。 （6）生物基2,3-丁二醇作为1,3-丁二烯和甲基乙基酮（MEK）直接前体，被认为极具吸引力，其市场获利空间很大。一些抢先一步的公司预计在未来2-3年内就能实现生物基2,3-丁二醇的商业化生产。

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发布时间: 2014-05-06

14. 美国麻省理工开创“纳米仿生学”新领域

郑颖

植物具有许多有价值的功能。它们既可作为食品和燃料，又可释放出供人类呼吸的氧气，还为人类生活环境增添美丽的景观。如今麻省理工大学（MIT）的研究人员希望通过纳米材料来扩充植物的功能，增加它们的能量产生或附予它们全新的功能，例如监测环境污染等。 在这篇发表在最新一期《自然材料》的论文中，报道了科研人员通过在叶绿体中植入碳纳米管，将植物获取光能的能力提升30%的重大成果。他们还运用其他类型的碳纳米管使植物可用于探测一氧化氮气体，并由此开创了一个崭新的科学领域——“纳米仿生学”。 1.增强光合作用 纳米仿生植物这一理念来源于Strano实验室的一个以植物细胞为模版建设自修复太阳能电池的研究项目。研究人员尝试加强从植物中分离出的叶绿体的光合作用，用于太阳能电池。 叶绿体具有所有光合作用的机能，可分为两个阶段。在第一阶段，色素如叶绿素吸收光能，它可刺激电子在叶绿体的类囊体膜中流动。植物获取这些电能并为光合作用第二阶段供能，形成糖类。 从植物中取出的叶绿体在几小时内还有这些功能，但过后它们因光和氧气对光合作用蛋白质的损害而开始分解。通常植物可以完全修复这种损伤，但提取后的叶绿体不能自行修复。 为了延长叶绿体的生产能力，研究人员把二氧化铈纳米粒子（又名nanoceria）嵌入到它们中间。这些粒子具有非常强的抗氧化作用，它们可以清除由光和氧产生的氧自由基和其他高反应分子，保护叶绿体不受损害。 研究人员将纳米粒子植入叶绿体时运用了他们开发的一种名为脂质交换封存穿透（简称LEEP）的新技术。将粒子包裹在一种高带电分子聚丙烯酸中，使粒子穿透叶绿体周围的脂质疏水膜。在这些叶绿体中，分子损害水平大大降低。 运用同样的输送技术，研究人员还把半导体碳纳米管包裹在带负电荷的DNA中植入叶绿体。植物通常仅能利用照射阳光的10%，但碳纳米管可以象人造天线一样使叶绿体捕获不在它们光波长范围的光能，例如紫外线、绿色光和近红外线。碳纳米管作为“光合吸收器假体”进行光合作用，测量通过类囊体的电流率发现比未包裹纳米管的提取叶绿体要高49%。 研究人员接着尝试运用血管注入（vascularinfusion）技术向活体植物拟南芥中注入纳米粒子。运用该方法，研究人员将纳米粒子溶液注入到叶面下面，穿刺到气孔的小孔结构中，这些小孔通常是二氧化碳流入和氧气流出的孔道。在这些植物中，纳米管移入到叶绿体中，激发约30%的光合作用电流。 2.了解绿色机理 Strano实验室的研究人员以前曾为许多不同的化合物开发过纳米管传感器，包括过氧化氢、TNT炸药、神经沙林毒气等。当目标分子与被聚合物包裹的纳米管连接后，它将改变管的荧光。 通过为不同目标物选配适宜的传感器，研究人员希望开发出可用于监测环境污染、虫害、真菌感染或细菌毒性的植物。他们正在着手合并电子纳米材料，例如将石墨烯加入到植物中。

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发布时间: 2014-05-07

15. 全球森林与造纸工业强调生物基包装的益处

刘晶晶

国际林纸协会联合会（InternationalCouncilofForestandPaperAssociations，ICFPA）在5月9日召开的国际生物基包装联盟会议上，强调了纸包装在减少食物浪费方面发挥着至关重要的调控作用，通过提供生物基方法来运输、保护和保藏食物，森林与造纸行业正发挥着帮助解决全球人口增长所带来的需求。 来自有效管理的可再生森林资源的纸包装可以为食物从产地到用户整个环节提供可持续的、质量优良的包装材料，包括运输用的纸箱、食品摆放销售的纸板、销售时用的纸袋等。此外，还有新的和创新的纸包装正不断被开发出来，用于增加食品的保藏等功能。 全世界的造纸和纸包装行业致力于回收或增加其产品的回收率，有研究数据表明，全球纸箱包装回收率已达到90%。在可再生生物基资源利用领域，纤维加工和木材与纤维化学是当前生物经济领域的重点，因而，给予纸包装部门良好的定位，对未来生物经济发展而言具有重要意义。

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发布时间: 2014-06-22

16. 美国麻省理工创造“活体材料”

丁陈君

骨是由矿物质、活细胞和其他物质组成的矩阵。受骨等天然材料的启发，美国麻省理工学院（MIT）的工程师们利用细菌产生的生物膜，创建出新的可包含金纳米颗粒和量子点的活性生物材料。该材料不仅有活细胞的优点，可以对环境作出反应，产生复杂的生物分子，且具有非生物材料的优点，如增加了导电和发光的功能。相关研究成果发表在2014年3月23日的《自然材料》。 研究小组选择大肠杆菌作为研究对象，因为这种细菌可以产生生物膜，这种膜包含名为“螺旋纤维”的淀粉蛋白，有助于大肠杆菌附着在其他物体的表面。每根螺旋纤维都是由相同的蛋白亚基CsgA重复构成的蛋白链。其中CsgA亚基上可以进行添加多肽的修饰，以赋予其捕捉非生物材料，如金纳米颗粒的功能，并将其纳入生物膜中。 通过细胞编程使细胞在一定条件下产生不同类型的螺旋纤维，研究人员能够控制生物膜的特性，例如制造金纳米线、传导生物膜、镶嵌量子点的生物膜，或具有量子力学性能的微晶体。他们还设计了可互相通信的细胞，由此随时间改变膜的构成。 首先，MIT的研究小组使细菌细胞丧失产生CsgA的能力，取而代之人工设计的基因电路，该线路仅在特定条件下，即AHL分子存在的情况下才能产生CsgA。由此研究人员就能通过调节细胞环境中AHL的量来控制螺旋纤维的产生。当AHL存在时，细胞分泌CsgA，形成的螺旋纤维聚结成生物膜，覆盖在细胞生长地方的表面。 随后研究人员改造大肠杆菌细胞，使其在有aTc分子存在的情况下产生CsgA，并附加了由组氨酸簇组成的肽链。上述两种类型的工程细胞可以在同一个菌落生长，使研究人员可通过改变环境中AHL和aTc的量来调控生物膜的组成成分。如果AHL和aTc都存在，生物膜就包含含肽链和不含肽链的CsgA链。如果细菌生长环境中添加金纳米颗粒，组氨酸标签就会将其捕获，并形成一行行的金纳米线和能导电的网络。 在量子点上涂一层SpyCatcher（SpyTag伴侣），就能使SpyTag与量子点结合。如果在螺旋纤维中添加量子点，研究人员就能构建产生附有SpyTag肽链螺旋纤维的工程细胞。这些细胞还能和产生组氨酸标签纤维的细胞一起生长，由此材料中将同时含有量子点和金纳米颗粒。 目前，这种新材料只是简单示范，未来还将用于更复杂的设备，如如太阳能电池、自我修复材料、诊断传感器等。

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发布时间: 2014-05-07

17. 2美创造出首个含非天然遗传信息的人造生命体

刘晶晶

美国斯克里普斯研究所（TheScrippsResearchInstitute，TSRI）通过遗传工程改造出一种在遗传材料中包含一对附加DNA碱基对的细菌，而这对DNA碱基对在自然界中是不存在的。这种特殊的工程化细菌几乎可以正常复制这种非天然的DNA碱基。 该基因工程细菌的编码基因中除了含有自然界中天然存在的两对DNA碱基对A-T和C-G外，还包含第三对非天然碱基对，这表征了以其他方式存储信息的可能性，同时展现出了在新药和新兴纳米技术领域的应用前景。相关研究成果在线发表在5月7日出版的Nature期刊上。 在该研究中，科学家将含有这种非天然碱基对（编码d5SICS和dNaM两种分子）的质粒DNA插入到大肠杆菌中，目标是使大肠杆菌对这种半合成的DNA进行正常复制。 该研究最大的障碍在于如何消除人们对不可控的释放新生命形式的担忧，d5SICS和dNaM这两种分子的构建模块并不是细胞内天然存在的分子，那么，大肠杆菌复制含有这些非天然碱基对的DNA时，研究人员必须人为地将构建分子建模块添加到细胞外的流体溶液中，获得构建模块进入细胞后，诸如三磷酸核苷等模块，还需发现特定的三磷酸转运分子。 研究人员最终发现了由一种微藻生产的三磷酸转运分子，可以满足转入这种非天然三磷酸盐的要求，这是该研究中的一项重大突破。研究人员还发现，这种半合成质粒复制的相当快速和精确，对大肠杆菌细胞生长没有产生大的影响，也没有发现因DNA修复机制所导致的这种非天然碱基对丢失的迹象。研究人员下一步将证明这种新DNA在细胞内转录为RNA的过程。

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发布时间: 2014-06-22

18. 欧洲发布《欧洲合成生物学下一步行动——战略愿景》

刘晶晶

2014年4月，欧洲合成生物学研究区域网络（ERASynBio）发布了名为《NextstepsforEuropeansyntheticbiology:astrategicvisionfromERASynBio（欧洲合成生物学下一步行动——战略愿景）》的报告，描绘了欧洲合成生物学未来发展的良好前景，强调了未来5～10年欧洲所面临的机遇和挑战。包括一系列针对国家和国际资助机构、政策决策机构和其他利益相关方的建议，目的是支持合成生物学这一重要领域的发展。下面简要介绍该报告提出的五大愿景和发展建议的主要内容。 1、投资于创新的、跨国的和网络的合成生物学研究 需要重大的资金资助来实现合成生物学所带来的生物学和生物学相关技术的革新，通过开放的同行评议的竞争来增加投入，这对获得最前沿的成就至关重要，但同时也需要协调的自上而下的行动来应对欧洲及全球在合成生物学领域所面临的挑战。 2、以负责和包容的方式发展和推动合成生物学研究 合成生物学的最终成功不仅依赖于自然科学家和工程师在技术上获得的成功，还有赖于应用与工业界开发公众和利益相关方需要并可接受的产品和服务的能力，为此，需要科学界、工业界和政策决策机构的广泛参与和协作。 3、构建网络化的、多学科的和跨国的研究与政策制定团体 合成生物学或许比其他任何相关领域都需要更多的来自不同地区和不同学术背景的研究人员与政策制定者的合作，合成生物学当前的资助机构处于独特的位置，发挥着联系不同学科和地区之间桥梁的作用，并支持欧洲和全球相关团体的融合。 4、提供高技能的、创造性的和相互联系的人才队伍以支持合成生物学的未来 各个层面高水平的训练将提升合成生物学领域的吸收能力以及增加欧洲及全球合成生物学的竞争力，同时，创造性的教育方法也将提供鼓舞下一代合成生物学家的机会。 5、利用开放的、前沿的数据和基础技术 对从事合成生物学研究的机构而言，获得最新的数据和技术是维持和提升其竞争力的重要因素，资助机构和其他利益相关方应更多地鼓励有效利用新数据和新技术，也应支持开发下一代合成生物学基础设施的研究团体。 ERASynBio项目简介： ERASynBio项目由欧盟第七框架计划资助，始于2012年1月，由来自欧盟及其成员国和美国的16家基金资助机构组成，其目标是致力于通过组织和协调各国的努力和投资以增强欧洲和全球的合成生物学的竞争力，解决合成生物学所面临的大量问题，包括：科学、技术和社会研究挑战；组建跨欧洲研究区（EuropeanResearchArea）的研究团体；培训和教育；数据和基础结构；未来工业需求；公众参与等。

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发布时间: 2014-06-06

19. 工程大肠杆菌高效生产D-核糖

刘晶晶

D-核糖是商业应用的一种重要糖，可用作甜味剂及合成维生素B2和一些抗病毒药物的原料，大肠杆菌的遗传改造提升了细菌生产D-核糖的能力，这是高效工业生产D-核糖的关键步骤。 加拿大多伦多大学的研究人员研发了用于增加D-核糖产率的大肠杆菌遗传工程改良策略，以葡萄糖和木糖混合物为原料生产D-核糖。研究成果在线发表在IndustrialBiotechnology期刊上。

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发布时间: 2014-06-08

20. 在生物技术中引入工程协作理念

刘晶晶

生物技术是针对燃料、化学品和材料产品提供可持续解决方案的重点。2014年4月17日，来自瑞典查尔姆斯理工大学、瑞士苏黎世联邦理工学院、韩国科学技术院、美国麻省理工以及加州大学伯克利分校、洛杉矶分校、圣地亚哥分校的七位著名科学家在《自然-化学》期刊发表综述，总结了生物技术在提供可持续方案方面取得的进步，重点强调代谢工程与合成生物学提供了特有的互补方法，帮助科学家创造有效的细胞工厂以将生物质和其他原料转化成理想的化学品。 随着20世纪90年代早期首次提出代谢工程的概念后，1996年在美国召开首次国际会议，1998年创建《代谢工程》杂志。代谢工程为推动新的工业过程做出了重要贡献，几个典型的例子如下所述。 ①杜邦联手杰能科和泰莱（Tate&Lyle）启动利用大肠杆菌代谢工程菌株生产1,3-丙二醇的工艺。 ②杜邦与BP的合资公司Butamax与Gevo都开发了利用酵母代谢工程菌株生产异丁醇的工艺。此前已有一些关于大肠杆菌异丁醇途径优化的研究。 ③Amyris公司已开发利用酵母代谢工程菌株生产青蒿素的工艺。 ④Genomatica公司已开发利用大肠杆菌代谢工程菌株生产1,4-丁二醇的工艺。1,4-丁二醇全球市场需求超过百万吨。 上述例子以及其他许多例子都证明代谢工程能提供解决化学挑战的具有经济可行性的方案。 合成生物学与代谢工程无论在概念上（如信息框1）和实际应用上存在的协作使得两者更加紧密的耦合。科学家们讨论如何进一步利用这种协作使生物技术领域取得的突破产生最大化利益，并给出了三条启示。 （1）充分利用两个领域已构建的共同的起源、框架和语言。 （2）承认两个领域各自存在特有的方法。 （3）在现有知识的基础上，促进设计和构建工作更快的完成。 综述最后总结了代谢工程与合成生物学存在的异同点（如表1）。两者有不同的基本目的：代谢工程就像一个实用的终端，旨在开发药物、化学品、燃料和材料等生物基产品；合成生物学就是一个基础的科学关注点，旨在创建生物学部件、模块和系统，从而更好地认识和操作生物系统。希望代谢工程能更多地采用来源于合成生物学的新策略，例如基因合成、基因表达的精确控制。反之，合成生物学家也能越来越多地关注目标驱动的工程电路和全细胞代谢的策略。 信息框1代谢合成和合成生物学定义 表1代谢工程与合成生物学的异同点 代谢工程 合成生物学 共同主题 非自然行为 共同的工具 分子生物学，数学建模 研究内容 化学、酶、基因、途径、生物网络、细胞 基因、表达电路、细胞 特有领域 化学和生化网络 逻辑部件和逻辑域 目标 构建工程细胞表型 构建生物学部件 特定工具 代谢通量定量分析和网络分析 生物组分的合成 应用领域 工业生物技术 广泛

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发布时间: 2014-06-06

21. 基因组编辑技术展现HIV治疗潜力

陈云伟

通过改变人体细胞遗传信息来实现对抗癌症的思想已诞生很长时间，美国宾夕法尼亚大学的最新一项研究成果在“基因组编辑”技术上取得了成功，研究人员通过对特定基因进行修饰进而赋予其对细胞的保护性功能，研究成果发表在NewEnglandJournalofMedicine期刊上。 科学家利用该新技术对12位HIV感染者进行试验，用于清除患者免疫细胞上的一种HIV病毒感染细胞时所必须借助的蛋白。科学家首先将细胞从患者体内移出，经处理后再通过静脉注射到患者血管内。 该研究的想法来自上世纪90年代，当时艾滋病尚未流行，研究人员鉴别了一类称为“长期无进展者（LongTermNon-Progressors，LNTPs）”的患者，他们虽然感染了HIV病毒，但是却表现出对HIB感染的血清抗性，感染多年后也无需治疗，也无相应症状。 少数对HIV具有天然抗性的人群拥有一个导致免疫细胞缺少CCR5（作为HIV病毒感染细胞的立足点）的幸运突变，拥有一个拷贝的突变者比正常人感染速率下降，如通过父母遗传获得两个拷贝的突变则具有对HIV高度的抗性。 此方面最近最有名的一个事件是一位称为“柏林患者”的HIV感染者，通过获得拥有两个拷贝CCR5-delta32的捐助，成为首个宣布治愈HIV感染的人。该事件证明了可行的HIV疗法。 在此项研究中，研究人员利用称为“体外操作（exvivomanipulation）”的方法。他们首先将12位HIV感染者的T细胞移除，然后在实验室进行遗传工程操作，为细胞装载保护性基因，然后再注入到静脉。该研究的预期目标是，如果有足够多的T细胞被替换为基因改良的HIV防御性细胞，那么HIV感染者将能完全清除HIV病毒。12位患者注射了100亿个他们自己的经CCR5修饰的CD4T细胞，该技术成功地把CCR5的失能率从11%提高到28%。 四周以后，6位患者中断了抗逆转录病毒治疗，多数病人的HIV水平增加，免疫细胞下降。然而，基因修饰的免疫细胞下降的速率低于未修饰的细胞，这表明基因编辑切实发挥了保护性功能，另外，基因改良的免疫细胞存活得更久，48周以后还保有一半。 该实验是一次试验性研究，目的在于测试安全性，而不是效率，实验表明了基因改良的T细胞可以在对病人无害的情况下发挥作用，也将有助于在某些情况下用于对抗感染，但是该发现仅是初步的，研究人员警告，该技术的广泛应用还将将经历长期的过程。

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发布时间: 2014-05-07

22. 美发现蜂蜜或有助于对抗细菌的抗药性

刘晶晶

在第247界美国化学学会年会（247thNationalMeetingoftheAmericanChemicalSociety）上，来自位于罗德岛州的纽波特的沙尔瓦·瑞金纳大学（SalveReginaUniversity）披露了其一项新研究成果，指出蜂蜜有助于解决细菌的抗药性问题。蜂蜜的特性在于具有在多个层面对抗感染的能力，使细菌更难产生抗性，蜂蜜还能破坏群体感应细菌的信息交流（quorumsensing），进而降低细菌的毒性，使其更易被传统抗生素处理。 传统医学对蜂蜜的使用已有多个世纪的历史，在最近几十年，医学领域也发现了一些与食用蜂蜜相关的益处。该研究则进一步丰富了其益处，对解决人类当前所面临的一些细菌抗药性越来越强的问题有重要意义。

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发布时间: 2014-06-22

23. 发展生物质产业必须结合水污染治理措施

丁陈君

通过加大监管力度，解决农业方面的面源污染可以提高生物能源作物产业的可行性。伊利诺伊大学的专家指出，这也意味着该产业应该战略性制定衡量法则来衡量其对农业所起的积极作用，尤其是针对多年生能源作物。 近年来围绕生物能源关于对水质影响和用水量等方面的可持续性的辩论不断，且今后只会愈演愈烈，因为美国的大城市已出现水资源短缺的现象。环保团体及美国环境保护署（EPA）推动更严格的政策，以解决营养物污染问题。 从EPA在切萨皮克湾和佛罗里达州开展的行动来看，加大对农业引起的富营养化污染的监管力度已是必然趋势。环保人士也呼吁EPA对墨西哥湾水域含氧量低采取措施。因此，发展生物质产业需要首先考虑并实施这些环保方面的度量法则，充分发挥其在改善水质方面的潜力。这有助于帮助生产商参与到新兴的生态系统服务市场中。其中，努力降低生物质生产对环境的影响，种植多年生作物，这些都与联邦政府为减少富营养化污染和沉积物污染所采取的行动相符。环保局对清理河道养分的措施鼓励了种植多年生作物积极为减少河道污染物的清理做出重要贡献。

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发布时间: 2014-05-06

24. 欧盟发布对可再生能源和生物燃料支持的新指南

刘晶晶

2014年4月9日，欧盟委员会宣布已通过关于环境保护和能源领域公共部门项目资助的新指南。据悉该指南旨在促进成员国实现其2020年气候目标，同时解决可能由对可再生能源给予补贴引起的市场扭曲现象，使对可再生能源领域的支持逐渐转向以市场为基础。除了对可再生电力能源，该指南还将针对生物燃料设施提供援助。 关于采用基于市场的机制，一些可再生能源技术已达到成熟阶段，呼吁这些技术融入市场。因此，指南要求逐步引入竞争性投标程序来分配公共部门的资助，而同时成员国根据各自国情，也拥有一定的灵活性。在2015~2016年的试点阶段，允许成员国在小范围的电力新装项目中测试竞争性招标程序。2017年开始，呼吁成员国启动面向所有新安装项目的招标工作。 该委员会发布信息特别说明小型设备和技术研发早期可免于参与竞争性投标程序。对于生物质能、太阳能和许多其他可再生能源来说，小型设备是指那些容量为1兆瓦及以下的。对于风能来说，小型设备指那些容量为6兆瓦及以下的。 该委员会还指出，500千瓦及以下的生物质能、太阳能和其他能源设施，3兆瓦及以下的风能设施将可继续获得任何形式的援助，包括上网电价补贴。这主要是考虑到此类规模的项目一般都不具备参与整个市场范围竞争的潜力。 关于生物燃料（定义为由生物质生产用于运输的液体或气体燃料），指南指出，鉴于粮食基生物燃料市场的产能过剩，该委员会认为对粮食基生物燃料新的或现有的生产装置进行投资并不合理。除了也会考虑投资将粮食基生物燃料的设备转换成先进生物燃料设备，其余投资均只考虑先进生物燃料项目。 英国可再生燃料协会（REA）指出，其仍然关注指南中并未意识到的可持续生物燃料在使交通领域脱碳方面全面的长期价值。可再生能源的目标不在于其本身，而是作为一种使能源组合脱碳，改善能源和资源安全的手段。可持续发展的第一代生物燃料仍将是交通部门具有成本效益的关键节碳方法。直至2030年，先进生物燃料和电气化等可能将真正成为市场主流。

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发布时间: 2014-06-06

25. 美国微生物学会发布报告反思如何培养微生物学家

刘晶晶

2013年2月，美国微生物学会召开了一个专题座谈会来讨论目前微生物工业是否已经发展成熟，哪些是这个产业需要继续发展的，以及需要制订哪类教育计划来提升产业人员的水平。20名知名生物技术、微生物学、工程学和教育学专家，以及来自产业和学术界人员参会。2014年4月，此次会议讨论形成的专题报告发布，主要涉及以下问题： 微生物学在未来工业社会的最大挑战和机遇有哪些？ 人类对可以解决这些挑战的微生物生物技术产业的需求有哪些？ 所有微生物学家所需的微生物教育培训的核心元素有哪些？ 哪些类型的培训可以使学生更好地成为生物产业从员人员？ 产业、学术界和基金机构如何为就业后的人员培训提供支持？ 美国微生物学会（ASM）如何支持微生物学进一步发展？ 报告建议： 1.重新定位微生物学位教育 很多大学设有微生物学课程，但多数学生学习微生物学只是为了从事医学行业，许多大学的微生物学课程也只关注卫生微生物学和生物医学方面的内容。如果进入大学后的学生只对生物学感兴趣而不是医学，或放弃医学前期课程学习，就有可能无法发现微生物学是很多除了医学外的就业选项的基础。而通常学校也不能提供为学生就业该领域做准备的系列微生物学课程。因此，关键是要开发出为微生物产业界服务的，可引导学生了解微生物学的课程，它可以全面地介绍该领域的状况。这些课程将不仅可以使基础微生物学成为生物医学教育的重要组成部分，也可以促进生物技术、生物制造、发酵科学和生物修复等的深入研究。 1）重新考虑大学微生物学教育 研讨会成员建议重新配置大学微生物学课程。该门课程的介绍需被设计成可以概述复杂的微生物世界。理论上学生在这些课程中可以听到不同类型的微生物学家们介绍他们的职业选择。更多的学生可以了解不同就业选择，使他们更愿意下决心从事医学、工业和其他微生物相关职业。工业微生物课程包括： 微生物多样性和生态学：让学生了解微生物世界的新陈代谢潜力。 微生物生物学和生物化学：使学生熟悉主要的微生物生命过程、热力学原理作用于微生物、微生物与环境相互作用的多种途径。 让学生们亲手进行分离、培养、发酵和基因操控技术等微生物学实验，教导学生们分辨、处理和控制微生物的方法。 除了微生物学，定量技术也是一个工业中的重要应用。因此，学生们应该熟悉微积分、线性代数、统计学、大数据集管理和编程。认识到数学专业的高级定量课程教学可以破除许多生物学专业学生的障碍（为他们学习其他课程打好基础），参会者呼吁设立微生物学专业的定量技能课程目标，将定量内容加入到所有微生物学课程中，学生可以学习怎样在生物问题和应用中运用定量技术。 2）扩大研究生教育机会 （1）研究生教育计划 可以想象硕士学位计划将对提升微生物产业就业人员的能力有很大促进作用，但他们应该来自跨学科领域。硕士学位计划将补充学生们在大学培训中未获得的新技术和专业知识。各种学科相结合，如传统微生物学专业与工程学、定量学技术结合，以及工程学专业与微生物专业结合都被证实是有用的。其他有用的学科都可以与微生物学或工程学组合在一起，包括工业过程、商业管理、知识产权评价、数据分析和管理等。学习和工业研究安排都是硕士学习阶段的重要组成，所以需要激励硕士学位授予机构和相关产业。专业科学硕士计划特别适合这一增长领域，因为该计划将科学技术培训与商业理解紧密结合起来。 （2）博士生教育计划 由于微生物产业增长，它将为已经获得大学和硕士学位的学生们提供更多更合适的就业机会。此外，公司正在大量投入研究开发基金用于微生物的新工艺或设计新功能微生物，需要具有独立研究能力、开发技能的博士学位人员。 与其单纯讲述职业潜力，让学生们掌握可用于产业的技术将更有意义。例如，研究生学院很少教授评估知识产权规划的产业技能，该技能可以辨别研究成果是否填补了空白及其应用前景。 如果学生对该产业感兴趣还可以给他们机会去亲身体验。研讨会讨论了两个方案，一是在企业的短期实习，它将使学生和公司两方受益。公司可以让学生参与高风险、高回报的项目，同时学生可以与产业科学家互动，得到充分训练。尽管美国的生物技术公司已在实行这种实践活动，但这在其他国家并不普遍，特别是在欧洲。 另一方案是募集产业科学家作为学生论文研究的导师，特别是让学生负责企业的研究项目。两个方法都有可操作性，但实施起来都有一定困难，公司不象学术机构，它们有不同的目标和关注重点。专利信息必须得到保护，所以学生不能被分配到没获得允许的保密团队中。学生们可以进入现在没有知识产权问题的项目组，但他们必须与所有涉及知识产权的项目隔离开来。公司在两种情形下都必须与大学达成协议以便使学生的发现得到正确处理。 2.非传统教学形式 除传统学位计划以外，其他形式的教学方法同样可以用于传授特别技能或新软件应用，或为学生或职员介绍现在专业或工作外的新领域研究。例如在学生、刚毕业的从业人员中开展再教育，使他们能很快熟悉新的技能，举办夏季专业课程，无论学生和职员都喜欢这种多学科高度合作的学术气氛。

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发布时间: 2014-06-22

26. 缅甸加强植物生物技术研发和生物安全管理体系

郑颖

缅甸的农业和灌溉部长H.E.UMyintHlaing在全球2013年生物技术/转基因农作物商业会议上发言，强调采用包括生物技术在内的现代技术在提高缅甸农作物产量中的重要性。 在了解生物技术在农业发展的重要性后，2001年在仰光建立植物生物技术实验室以加强植物生物技术的研究活动。植物生物技术实验室在2009年升级成为植物生物技术中心，充实了经培训后的技术人员和实验室设备。植物生物技术中心开展多项重要的活动，如发布改良的农作物品种、重要农作物的DNA指纹图谱、转基因分析、发放非转基因认证等。 缅甸农业部长还详细说明了本国需求，呼吁全球学术界给予广泛技术支持，帮助提高该国的生物技术研发和可持续农业生产能力。他认为，尽管该国大面积种植的抗虫棉花已取得较好收益，但仍需加强转基因生物安全性的管理。此外，还需要加强评估工作、安全部署和进一步调整法津体系。

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发布时间: 2014-05-06

27. 合成生物学未来发展需整合生物学重设计理念

刘建华

2014年3月27日，美国哈佛大学、哈佛医学院、波士顿大学、加州大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室等机构的多名合成生物学专家在《Cell》上发表题为《整合生物学重设计理念——合成生物学的起源与发展方向》的综述，介绍合成生物学早期的指导原则，利用这些原则在微生物转录和代谢研究基础上构建复杂系统方面取得的成就，以及哺乳动物细胞工程所取得的进步。本文重点介绍综述总结的重要结论。 合成生物学仍然处于发展早期。如果仅从时间上与微芯片产业做比较，考虑到首个晶体管诞生于1947年，那么合成生物学相当于发展到1960年的晶体管。在不久的将来，希望合成生物学的方法已渗透到生物学群体中，尤其是采用极重要的工程理念进行规范设计和广泛的预实验规划，以避免过多重复实验和错误，这将比现有的模式更具成本效益。 如果合成生物学家希望借助生物学的力量，他们需精通生物学在演化过程中不断调整的各种理论和方法。例如，基因表达、代谢、蛋白质结构和功能。自然界能同时操纵所有这些工作，合成生物学家同样也需要具备这样的能力。生物学的重设计必将涉及多方面工程技能的整合。这导致合成生物学未来发展的关键问题：工程师是否需要理解生物学因为其仍存在许多未知点，或者生物学被重设计后工程师只需以适合大脑创造过程的简单形式工作？如果是计算机产业，答案是后者，例如材料科学家调整无机物以使其应用于晶体管，整个过程稳健且可抽提。但截至目前合成生物学中还没有一个解决方案可以无限制的套用。此外，人类很难重现大自然创造的某些成果，例如，蛋白质工程师无法构建从头设计的蛋白质，尤其是酶类。因此，大多数合成生物学研究需要不断重复地借助自然界已有的元件，未来该领域开发过程中最有效的做法仍是扩大对自然界中生物工作原理的认识。

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发布时间: 2014-05-16

28. 植物免疫领域获新突破

刘晶晶

一个国际研究小组获英国生物技术与生物科学研究理事会资助，由来自英国谢菲尔德大学、澳大利亚西澳大学、西班牙海梅一世大学和荷兰乌得勒支大学的科学家组成的国际研究小组已经发现了植物更好地抵抗有病原体引起疾病的一种机制。相关研究成果发表于国际期刊《自然-化学生物学》。 科学家们发现了结合名为β-氨基丁酸（BABA）化合物的关键受体，而BABA可以提高植物免疫力。BABA长久以来一直被认为对破坏性植物病害如马铃薯晚疫病起到重要的保护作用。但是到目前为止由于存在副作用未被广泛应用于作物保护。 新发现的结合BABA的受体是一个门冬氨酰tRNA合成酶，称为IBI1。此类酶在所有细胞的基本代谢起着至关重要的作用，但从未被证实与植物的免疫反应相关。该蛋白与化合物的结合激发了次级功能，即指导植物免疫系统抵御害虫和疾病。 更重要的是，研究显示，该免疫反应带来导致生长减缓的不良副作用，可与有力的免疫反应分离。 由于由BABA介导的植物免疫具有持久性，减少了抗真菌制剂的使用量，在植物保护领域提高了可持续性。此外，由单一抗性基因控制的植物免疫易被病原体攻克，而BABA介导的植物多基因免疫则很难攻克，因此对作物的保护作用更加持久。

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发布时间: 2014-06-22

29. 美科学家开发出人工生命系统设计相关语法

丁陈君

美国弗吉尼亚理工大学和麻省理工学院的研究人员采用计算机辅助设计工具创建了一套用于指导生物系统设计的遗传语言语法。 合成生物学家拥有的关于自然来源和人工合成部件的资源库不断扩大，该资源库可用来设计和构建生命系统。这些部件就是DNA语言的单词和管理语言的一套设计规则（“语法”）。它们必须具有足够的表达能力，才能使科学家构建广泛的结构，但同时又不能太发散，以避免增加设计缺陷结构的可能性。 美国麻省理工学院电气工程和计算机科学系的研究人员发表在《ACS合成生物学》上的论文描述了其开发的一种遗传语言，涉及如何在动物、植物和其他包含细胞核的生物中设计多种合成的转录因子。 同时，弗吉尼亚理工生物信息研究所的研究小组也开发了一种语言描述在微藻叶绿体中表达目的基因的设计规则，相关研究已发表于2014年1月15日的《生物信息学》。 就像软件工程师需要不同的语言如HTML、SQL或Java来开发不同类型的应用软件，合成生物学家也需要不同的语言实现各种生物应用。研究人员指出，随着生物部件的数量增多，复杂性增加，通过定义标准来概括现有知识变得越来越重要。他们提出，语法是实现广泛的合成基因部件标准化的第一步，可以进行组合，以开发创新产品的标准化的第一步。 名为GenoCAD的开源软件可以帮助合成生物学家获取生物学规则的信息以构建工程生物，以此来利用廉价可再生原料生产高价值产品或给出医疗保健的解决方案。GenoCAD将工程学方法与生物学结合起来，有助于研究人员设计蛋白表达载体、人工基因网络，以及其他遗传结构。在GenoCAD中开发一种语法就像写一篇综述，逐步深入挖掘细节后，对一个特定领域有一个更充分的认识。

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发布时间: 2014-05-07

30. 印度CSIR发现延长蔬果保鲜期的酶

刘晶晶

印度科学与工业研究理事会下属生物资源技术研究所（CSIR-InstituteofHimalayanBio-resourceTechnology，CSIR-IHBT）与其工业伙伴Phyto生物技术公司签署了一项谅解备忘录，正式将其一种用于生产抗老霜的特殊酶技术转移给后者。除了用于生产护肤品外，该称作超氧化物歧化酶（SOD）的酶还可以用于食品和制药工业的终端应用领域，诸如延长水果和蔬菜的保鲜期等，该酶还可用于冷冻手术和细胞器的保藏。CSIR期望通过此次技术转化来实现该酶的商业化生产，并在全球范围内创造商机。 该酶是CSIR-IHBT在西喜马拉雅地区海拔1万英尺的冰雪覆盖层以下Potentilaastrosangunia植物生长的地方发现的，利用生物信息学技术，研究人员通过单氨基酸的突变增加了该酶的一致性和热稳定性。改造后的SOD酶在0～40℃范围内均保持良好的稳定性和功能。

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发布时间: 2014-06-22

31. Meridian公司宣布成功实现PHA中试生产

刘晶晶

生物聚合物开发商Meridian公司和泰莱公司（Tate&LylePLC）成功将Meridian公司生产聚羟基脂肪酸酯（PHA）的方法实现了中试生产，从而铺平了大量生产生物降解PHA的道路。该中试项目的产率已达到商业生产的要求，大量生产后将对环境和经济发展均带来益处。 Meridian公司最近获得了美国FDA对其PHA用于食品包装的许可，这将促进其将生物基PHA用于包装和存储容器领域。

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发布时间: 2014-06-08

32. BBSRC建设研究数据可视化的在线查询系统

郑颖

每年英国政府拔给7家研究理事分会的科研经费约30亿英磅。这些投入产生了大量的信息，这些信息都已经被存储在数据库中供人们在线查询。但如何让人们理解这些初始形态的复杂数据呢？ 受大英图书馆最新展览“美丽科学（BeautifulScience）”的启发，生物学和生物科学研究理事会（BBSRC）、艺术与人文研究理事会(AHRC)和大英图书馆都在争相创建吸引眼球的可视化应用，使公众可以更清楚地了解研究资助情况。 为此，该可视化研究项目正在所有设计人员、图形绘制人员、软件开发人员、程序员和对数据可视化感兴趣的人员中举行一场竞赛活动，请他们讲述一个让任何人都可理解和利用英国研究理事会数据库中复杂数据的方案。全球任何组织和个人都可参与竞赛，获胜者将赢得2000英磅的奖金。 举办本次竞赛的目的是开发名为GatewaytoResearch的数据可视化系统，它可以帮助公众理解数据，使该领域的企业、包括决策者们、其他资助主体和媒体在内的相关利益者由此获益。竞赛的评选标准为： 启发普通公众胜过小型特殊爱好团体 运用公开数据胜过专利数据 开放合作胜过个人入口 传输精确和清晰信息胜过哗众取宠 跨学科团队（开发人员、设计人员、图形绘制人员、新闻记者等）胜过单学科团队 完成、再利用、可分享的可视化方法胜过概念、论文和原型 竞赛于2014年3月21日结束，由BBSRC的执行主席JackieHunter教授、印第安那大学和卫报数字机构的信息学教授KatyBörner和VictorH.Yngve负责评审。

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发布时间: 2014-05-07

33. 杜邦2013年年报研发投入聚焦农业领域

刘晶晶

2014年2月14日，美国杜邦公司公布公司年报，2013年盈利比上一年增长3%，销售额达357亿美元。由于高性能化学品业务的剥离，业务部的经营收益下降8亿美元。 农业业务部经营收入增长16%，但部分收益受种子投入成本增加和汇率影响而抵消。该部的增长主要源于全球种子价格上涨和需求量增加，杀虫剂和抗真菌剂需求量也相应增加，以及在获得Panner种子公司的大部分股权的这一交易中获益。 虽然二氧化钛销售量有所增加，但难抵二氧化碳和制冷剂价格下跌，原材料成本上涨等原因，加上工厂改进，高性能化学品业务部盈利下降3%。2013年底杜邦公司计划剥离其高性能化学品事业部（包括Teflon牌含氟聚合物和Ti-Pure牌二氧化钛）组成一家由杜邦股东所有的独立上市公司。 工业生物科学业务部2013年经营收入为4000万美元，基本与往年持平，对用于地毯和服装生产的Sorona聚合物产品和用于乙醇生产的酶需求的增加与成本的增加基本相抵。 2013年杜邦农业业务部的的研发投入约占公司总研发费用的50%。该业务部的研发重点是利用生物技术提高种植效率，并通过改良种子性状、寻找更优质的种质资源和有效使用杀虫剂、除草剂和杀真菌剂等提高谷物和大豆的营养价值。

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发布时间: 2014-06-22

34. 美国加州大学研究“智能绷带”

郑颖

有时只需一个快速的电流振动就可使细胞群向一个方向运动。近日，美国加州大学伯克利分校的研究人员发现电流可以用于控制细胞群的流动，该发现极有潜力用于组织工程学和设计“智能绷带”，通过电流刺激帮助伤口愈合。 该研究成果发表在《自然材料》杂志上。研究人员运用单层上皮细胞开展实验，这是一种在皮肤、肾脏、角膜和其他器官表面形成健康保护层的致密细胞。他们发现使用约每厘米5伏特的电流可以刺激细胞沿电流的方向迁移。 电流可以使细胞群向左或向右移动，分叉或汇聚，甚至集体转弯，还可以形成精细的形状，例如三角恐龙和伯克利分校的卡尔熊吉祥物，科研人员通过实验了解细胞群的多少和组成对移动的影响。 趋电性（galvanotaxis）曾被用于阐明电流引导个体细胞运动的现象，但电流如何影响细胞群活动的机理尚不清楚。研究人员认为管理大量细胞运动的能力将成为组织工程学的重要工具。与每次作用于单个细胞不同，该发现有助于开发一些简单的设计规则，通过控制一群细胞来控制伤口的全面恢复。这项成果源自于Maharbiz领导的由美国国家自然科学基金会资助的新兴前沿研究创新计划下的一个研究项目，目的是开发医用电子纳米材料。 在充满流动离子的盐溶液中，电子信号可发挥神经传输和肌肉刺激等重要作用。研究人员发现生物电子信号在创伤愈合过程中扮演着重要角色，通过绘制伤口部位在受伤和愈合时的电场变化，研究人员可以开发出帮助加速和促进组织修复过程的技术。研究人员收集的数据还可用于阐述智能绷带开发所需的细胞控制方法，下一阶段他们将继续开发适合创伤的实用技术。

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发布时间: 2014-05-07

35. 美国研制出可再生来源的人造香料

丁陈君

加州大学戴维斯分校化学系的研究人员制造出香味比来自新鲜香蕉、花朵、蓝莓等的气味更甜些。因为他们利用工程菌来生成酯，该分子广泛存在于香料和调味品中。相关研究成果发表于2014年3月9日的《自然-化学生物学》期刊。 几乎所有的工业化学品，从人造香料到油漆都是由石油衍生的。全球香水和香料的市场规模约为200亿美元，开发生物基来源的产品市场潜力巨大。 酯是由一个氧原子连接两条碳链的分子，通过有机酸与醇反应所得。这种反应的热力学决定了降解酯比生产酯更容易。而生物生产酯比化学反应要容易的多。例如，酵母菌不需要高温和其他特殊条件就能产生少量的酯，为葡萄酒和啤酒带来香甜的气味。自然界使用一类称为醇基O-乙酰转移酶将酰基辅酶A（Co-A）生成酯。这个过程包括可变长度的碳链与辅酶A亚基相结合，辅酶A脱落为反应过程提供能量，推动后续反应的进行。改变酰基辅酶A的酰基部分可以改变生成酯的类型。 研究小组将酵母生化途径的相关基因导入大肠杆菌。通过调整酰基辅酶A途径，可以分别操纵两个半酯，最终制成完整的酯。该技术开启了利用生物系统生产多种不同酯类的新天地，目前已获得专利。细菌可利用来源于可再生生物质的糖类合成酯。研究人员希望能进一步将这一途径导入蓝绿藻中。

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发布时间: 2014-05-06

36. 美研究人员发现人造光合体系中的关键中间步骤

丁陈君

模拟自然界如何捕获太阳能并转化为电化学能的过程而创建的人工光合作用被广泛认为是未来可持续能源组合中的重要组成部分。人工光合作用促进可再生液体燃料生产，且该过程不会加剧全球气候变化。该技术实现商业化规模的关键在于开发电催化剂，从而促使光合作用中的关键步骤——水的氧化反应高效低成本地进行。美国劳伦斯伯克利国家实验室物理生物科学部的化学家弗雷领导的小组获能源部科学办公室的资助，已在这一领域向前迈进了重要一步，研究成果发表于《自然-化学》期刊。 在人工光合系统中，水分子氧化成氧气、电子和质子（氢离子）的过程为二氧化碳和水转化成液体燃料提供了所需的电子。该过程需要一个既能快速高效利用太阳光子，避免浪费光子；同时也应具备稳健性，可大量获取的催化剂。弗雷领导的小组在五年前发现单晶纳米颗粒状态下的氧化钴可满足上述条件。然而，充分挖掘氧化钴纳米晶体的催化潜力，需要更好地了解水氧化成分子氧经历的四电子周期中的各个步骤。为了在这方面提供相应的认知，研究小组使用了称为快速扫描傅里叶变换红外（FTIR）的光谱技术。 应用地球上储量丰富的氧化钴为固体催化剂，该研究小组完成了对其中两个步骤的直接观察。这使他们能够确定该过程动能方面的瓶颈。在这些知识的基础上，科学家可以设计和改进氧化钴催化剂及其所需的支持环境，从而部分或完全消除这些瓶颈，提高水的氧化效率。

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发布时间: 2014-05-06

37. 1美创造出首个含非天然遗传信息的人造生命体

刘晶晶

美国斯克里普斯研究所（TheScrippsResearchInstitute，TSRI）通过遗传工程改造出一种在遗传材料中包含一对附加DNA碱基对的细菌，而这对DNA碱基对在自然界中是不存在的。这种特殊的工程化细菌几乎可以正常复制这种非天然的DNA碱基。 该基因工程细菌的编码基因中除了含有自然界中天然存在的两对DNA碱基对A-T和C-G外，还包含第三对非天然碱基对，这表征了以其他方式存储信息的可能性，同时展现出了在新药和新兴纳米技术领域的应用前景。相关研究成果在线发表在5月7日出版的Nature期刊上。 在该研究中，科学家将含有这种非天然碱基对（编码d5SICS和dNaM两种分子）的质粒DNA插入到大肠杆菌中，目标是使大肠杆菌对这种半合成的DNA进行正常复制。 该研究最大的障碍在于如何消除人们对不可控的释放新生命形式的担忧，d5SICS和dNaM这两种分子的构建模块并不是细胞内天然存在的分子，那么，大肠杆菌复制含有这些非天然碱基对的DNA时，研究人员必须人为地将构建分子建模块添加到细胞外的流体溶液中，获得构建模块进入细胞后，诸如三磷酸核苷等模块，还需发现特定的三磷酸转运分子。 研究人员最终发现了由一种微藻生产的三磷酸转运分子，可以满足转入这种非天然三磷酸盐的要求，这是该研究中的一项重大突破。研究人员还发现，这种半合成质粒复制的相当快速和精确，对大肠杆菌细胞生长没有产生大的影响，也没有发现因DNA修复机制所导致的这种非天然碱基对丢失的迹象。研究人员下一步将证明这种新DNA在细胞内转录为RNA的过程。

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发布时间: 2014-06-22

38. 研究表明英国未能充分发掘生物能源潜力

郑颖

至2050年，英国生产的近半数电力可来自于生物质资源，包括生活废料、农业残留物、家庭培育的生物燃料等。曼彻斯特大学的廷德尔气候变化研究中心的科学家们发现英国可以通过生物质生产44%的能量，且无需进口原料。 该项研究发表在《能源政策》杂志上，作者认为英国虽有丰富的生物质资源但现在对其利用水平仍十分低下，而且这一情况已被生物能源产业所忽视，多数英国生物能源企业的信心来自于对生物质资源的大量进口。 社会上多数观点认同粮食种植和生物质能源生产有着竞争关系，而英国如果想提升生物能源产量就必须进口生物质。但该项研究表明，英国可以大规模生产生物质能源而无需进口，也不会影响英国自身的粮食产量。 研究还通过对英国生物质供应链的分析研究，探索2050年以前英国可利用自身资源生产生物能源的多种途径。这些途径包括未来英国经济重心的转移，在未来英国关注重点是经济增长时，研究生物能源产业将如何发展，那时保护资源将成为关键目标，英国需寻求最大化利用其自身资源来生产生物能源的最佳实践；当食品是关注重点时，研究未来英国生物能源产业的潜力大小对英国增强其食品安全的影响。 研究认为，农业、林业和工业过程中产生的生物质残留物资源都是英国生物能源保持可持续性的重要来源，它们可满足英国2050年前能源需求的6.5%。农业残留物特别是稻草和泥浆资源，鉴于它们储量的丰富和现在极低的利用率，将最有可能成为生物能源产业的主要原料。

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发布时间: 2014-05-06

39. 西班牙科学家利用酶的生物技术生产防水纸

丁陈君

西班牙加泰罗尼亚大学的研究人员发明了一种新的水性化合物可提高纸张及其他纤维材料的性能，如疏水性，并赋予其新的功能，如作为氧化剂。该化合物利用天然酶代替传统的化学试剂，可生物降解，不会对环境造成影响，最重要的是，它不需要额外的投资就能适用于各种生产过程。 这一重大的技术突破将极大地促进高附加值的纸质产品的创新。到目前为止，企业应用这种新的化合物通过生物技术的手段生产防水纸，且无需使用一些常规的化学品而影响循环利用。 虽然企业都热衷于投资于生物技术，但在生产工艺中引入酶处理过程来改良纸张性能，创造以纤维素为原料的新产品，这项工作复杂且成本高昂。生产过程往往在特定阶段需要停下来，以进行酶反应。而新发明的化合物可以附着在纸张表面，立即改良纸张性能。因此它可以很快地应用于现有的制造系统而无需中断生产线。 研究小组已完成了对在不使用传统的化学试剂情况下应用新产品赋予纸张防水性的实验。此外，他们还对以纤维素为原料的纺织品进行了实验，来检测新产品的有效性。结果表明，在婴儿围嘴的一面喷洒新产品后就能立即使其具有防水效果。 在造纸行业应用这项新发明将使企业更具竞争力，节约能源，减少化学品的使用。同时也能节省运输成本，因为该化合物可以被浓缩后易于运输。目前，市场上大约有2900种不同类型的非书写的特殊纸张。随着电子出版物的不断发展，国际造纸行业的发展趋势是寻求改良纤维素的特性，赋予其新的功能，由此创造新的应用。例如赋予纸张塑料和其他石化产品的性能，制造生物可降解的食物包装盒；使纸张具有抗氧化性，从而延长所装食物的保鲜时间；增加纸张的防水性，以避免在表面添加石蜡；添加抗菌物质以生产抗感染的伤口敷料。

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发布时间: 2014-05-07

40. Ceresana公司预测全球生物塑料市场增长趋势

陈云伟

甘蔗制造聚丙烯，淀粉制造聚酯，乳酸制造聚合物，由可再生原料制造的塑料正在逐步替代石油化工产品。改良性质的现代生物塑料将用于替代传统的塑料。技术进步和生产能力的快速提升使制造商降低价格，增强生物塑料的竞争力成为可能。 尽管如此，该产业仍有很大潜力有待挖掘。许多加工者和消费者仍对“绿色”塑料的使用表示担忧。全球的塑料加工者和创新企业正努力推动该产品的应用，以加强环境保护和可持续发展。 1.欧洲是最大消费者 据Ceresana咨询公司最新公布的预测数据，到2021年全球生物塑料市场将增长至58亿美元，较现有价值收益增长两倍。欧洲的生物塑料消费将占全球三分之一，这一趋势将保持多年，不仅是因为欧洲有着全球领先的生物塑料的研发水平。 亚太地区和南美洲将快速赶上，它们占据生物资源优势，在政府的支持下其市场销售额将大幅增长。 2.Dropin生物塑料的消费增长 全球生物不可降解的生物塑料的市场正在增长，这种塑料也被称为“替代（DropIn）”生物塑料，例如生物聚乙烯（bio-PE）和生物聚酯（bio-PET），它们具有与石油产品相类似的性质。食品、日用消费品、和汽车行业的国际企业都支持这种发展趋势，希望通过使用易回收利用的生物塑料减少其生态足迹。 为了满足未来生物塑料的需求，亚太和南美地区特别扩增了生产容量。这些地区因为生物原料丰富、适宜的政策和经济环境可以获得大量的投资。 3.包装业是主要销售市场 大量使用生物塑料的行业是包装业，特别是食品包装业。生物可降解生物塑料制成的杯子、瓶子和袋子可以随着残余食物一起处理。生物塑料也可以用作农用地膜可在不需要时被犁进地里，或用作育种的花盆和种盘。 4.研究概要 报告第一章提供了生物塑料的市场表现分析，包括至2021年的预测。除每类生物塑料的收益、需求量以外，还详细解释了相关影响因素。该报告详细概述了每个国家和地区的生物塑料发展预期，以及全球市场演化。 第二章分析7个市场大国的详细情况。包括生物塑料的需求和收益数据，以及现在和未来的生产容量；生物塑料的需求细节分析，分为包装和薄膜、瓶子、松散填充材料、口袋和麻布袋、汽车和电子设备、其他应用。本章节内容还涉及这些类型塑料的细节。 第三章详细分析生物塑料的应用，例如包装和汽车工业。这部分提供欧洲（西欧和东欧）、北美、亚太、世界其他地区（南美、中东、非洲）的发展数据。 第四章分析生物塑料单一品种的生产和需求。产品包括聚乳酸（PLA）、淀粉基塑料、其他可降解生物塑料、生物乙烯(bio-PE)和生物聚丙烯(bio-PP)、生物聚酯（bio-PET）、和其他不可降解生物塑料等。 第五章是制造商名录，清楚地列出联系方式、营业额、利润、产品类别、生产地点、概况、特殊产品信息和单一生产地点的现有和未来的产能。目录共收录101家制造商，包括NatureWorks有限公司、BraskemS.A公司、ToyotaMotor公司、ArkemaS.A公司、SolvaySA公司和BIOTECGmbH公司等。

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发布时间: 2014-05-07

41. 佛罗里达大学开发桉树作为生物燃料来源

刘晶晶

美国佛罗里达大学食品和农业科学研究所的研究人员对桉树生产乙醇进行了详细调研，认为它有可能成为清洁能源的新来源。其研究成果已发表于《应用能源》期刊。该研究小组此前一直研究甘蔗和高粱生物质，此次将焦点转向桉树。此类硬木树种与澳大利亚关系紧密，是考拉的食物，生长快速，且易于运输。 在预处理过程中，研究人员将腐蚀性的硫酸换成磷酸，以增加糖产量。硫酸需要特殊的合金容器来进行预处理，而磷酸则可以被放置于不锈钢容器中，这减少了建造生物燃料工厂初期的投资成本。此外，磷酸也不会分解生物质释放的糖，增加了整体的收益率。 整个生产过程包括在高温高蒸汽压下将磷酸注入桉树植株，然后快速释放压力，即所谓的汽爆法。随后，在混合物中添加酶以增加糖的释放量。冷却后，增加空气、化学物质和微量矿物质，混合浆开始发酵，最终生成燃料。 其中，磷酸产生的副产物可以用作肥料，以回补若干生产成本。该过程已在实验室取得成功，接下来将在工业化示范规模进行尝试。

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发布时间: 2014-06-22