前沿

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■我國(guó)將建海洋生物DNA數(shù)據(jù)庫(kù)

人民日?qǐng)?bào)消息，科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)部署了“我國(guó)近海海洋生物DNA條形碼資源庫(kù)構(gòu)建”項(xiàng)目。該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院海洋研究所承擔(dān)，計(jì)劃用5年時(shí)間建成海洋生物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)，形成一套海洋生物鑒定識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)體系。

據(jù)介紹，研究人員將首先選擇我國(guó)近海原核生物、植物、浮游動(dòng)物、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物及魚(yú)類等類群中常見(jiàn)的、關(guān)鍵的、有代表性的、與人們生活密切相關(guān)的重要海洋生物物種，進(jìn)行DNA條形碼序列提取和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建。預(yù)計(jì)在未來(lái)5年內(nèi)搭建起一個(gè)涵蓋2000個(gè)物種的15000條標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)。

專家認(rèn)為，對(duì)海洋物種的準(zhǔn)確識(shí)別是海洋環(huán)境保護(hù)與資源可持續(xù)利用、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋科學(xué)研究的基礎(chǔ)性工作，但我國(guó)專業(yè)的海洋生物分類學(xué)研究團(tuán)隊(duì)規(guī)模有限，傳統(tǒng)的形態(tài)鑒定方法有較大局限性，無(wú)法滿足海洋科研、海洋經(jīng)濟(jì)和管理的需求。項(xiàng)目首席科學(xué)家李新正表示，利用DNA條形碼鑒定海洋生物，為每一個(gè)物種做一把“尺子”，這就是DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)的作用。數(shù)據(jù)庫(kù)形成后，海洋生物將有自己的“分子身份證”。

■首個(gè)鯉魚(yú)全基因組序列圖譜完成

光明日?qǐng)?bào)報(bào)道，由中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院首席科學(xué)家孫效文研究員牽頭，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院聯(lián)合黑龍江水產(chǎn)研究所、中科院基因組研究所、哈佛大學(xué)、奧本大學(xué)等單位組建的國(guó)際合作研究團(tuán)隊(duì)，完成了鯉魚(yú)全基因組序列圖譜繪制，成為國(guó)際上首個(gè)完成全面解析的異源四倍體硬骨魚(yú)類基因組圖譜。該研究成果于近日在國(guó)際生物學(xué)權(quán)威期刊《自然-遺傳學(xué)》雜志在線發(fā)表。

據(jù)孫效文介紹，鯉魚(yú)是全球分布和養(yǎng)殖范圍最廣泛的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類之一，同時(shí)是我國(guó)最具代表性的淡水養(yǎng)殖魚(yú)類之一，也是我國(guó)最有條件利用基因組資源進(jìn)行品種改良的水產(chǎn)養(yǎng)殖物種之一。鯉魚(yú)基因組由100條染色體組成，是迄今完成全基因組測(cè)序的脊椎動(dòng)物中染色體數(shù)目最多的物種，其基因組經(jīng)歷了四輪復(fù)制，因此也是迄今為止完成解析的最為復(fù)雜的四倍化脊椎動(dòng)物基因組之一。

■歐盟通過(guò)開(kāi)發(fā)大型數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)化食品化學(xué)成分監(jiān)測(cè)

據(jù)科技部網(wǎng)站報(bào)道，近年來(lái)，歐洲國(guó)家居民對(duì)于食品和飲品等帶來(lái)的食品安全隱患倍加關(guān)注。雖然歐盟國(guó)家具備針對(duì)食品中化學(xué)成分的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理的基本工具，但相關(guān)數(shù)據(jù)較為分散和有限。

為此，歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃出資20萬(wàn)歐元，支持建立了FACET項(xiàng)目。該數(shù)據(jù)庫(kù)囊括了不同食品組別中食品添加劑和增味成分的詳細(xì)信息，以及相關(guān)包裝材料成分的大量數(shù)據(jù)，通過(guò)整合相關(guān)測(cè)量系數(shù)，強(qiáng)化歐盟機(jī)構(gòu)對(duì)于食品化學(xué)暴露的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)測(cè)能力。整體上，項(xiàng)目有助于保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益、支持食品鏈創(chuàng)新、促進(jìn)制定國(guó)際食品監(jiān)管規(guī)則和開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)管理方法。

該項(xiàng)目對(duì)于尚未建立標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的主要數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類和分析，可提供代表不同種類香型的41種增味成分和32種不同食品添加劑的詳細(xì)信息。數(shù)據(jù)庫(kù)中的化學(xué)成分可能涵蓋了在歐洲使用的不同包裝材料。數(shù)據(jù)庫(kù)定期更新，使評(píng)估結(jié)果更加精確。同時(shí)，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型工具，可預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)情況下包裝材料所含化學(xué)成分向食品轉(zhuǎn)移的情況。鑒于該數(shù)據(jù)庫(kù)含有大量針對(duì)部分食品化學(xué)成分暴露的特定人群的實(shí)際數(shù)據(jù)，對(duì)于食品上市后監(jiān)測(cè)有積極作用。

該項(xiàng)目為期4年。來(lái)自荷蘭、德國(guó)、英國(guó)、西班牙等13個(gè)成員國(guó)的20個(gè)研究中心、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、大型或中小企業(yè)參與合作。部分食品、飲品、調(diào)味和包裝行業(yè)協(xié)會(huì)提供了大量資源、樣本和歐洲市場(chǎng)數(shù)據(jù)。

■誘導(dǎo)多能干細(xì)胞首次獲批進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)

一名罹患退行性眼病的日本患者將成為全球使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）進(jìn)行治療的第一人。日前，日本衛(wèi)生部的咨詢委員會(huì)對(duì)這一療法的安全性進(jìn)行了審查，并同意相關(guān)研究人員開(kāi)展人體治療實(shí)驗(yàn)。

據(jù)英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站9月11日?qǐng)?bào)道，治療使用的iPS細(xì)胞由日本神戶理化研究所（RIKEN）發(fā)育生物學(xué)中心的眼科專家高橋雅代培育而成，將用于治療與年齡相關(guān)的視網(wǎng)膜退化疾病。罹患這一疾病的病患，多余的血管會(huì)在眼內(nèi)形成，讓視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致感光器不斷減少，最終失明。

高橋雅代從罹患這一疾病的患者那兒提取到了皮膚細(xì)胞，并將其轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞，接著，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞變成視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞，最后將其培育成能被植入受損視網(wǎng)膜內(nèi)的纖薄層。

與胚胎干細(xì)胞不同，iPS細(xì)胞由成人細(xì)胞生成，因此，研究人員可以通過(guò)遺傳方法為每個(gè)受體度身定制。iPS細(xì)胞能變成身體內(nèi)的任何細(xì)胞，因此，有潛力治療多種疾病。即將進(jìn)行的人體實(shí)驗(yàn)將是這一技術(shù)首次證明iPS細(xì)胞在臨床方面的價(jià)值。

高橋雅代團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在猴子身上證明，iPS細(xì)胞能由受體自身的細(xì)胞生成，且不會(huì)誘發(fā)免疫反應(yīng)；盡管如此，還是存在隱憂，那就是，iPS細(xì)胞可能會(huì)導(dǎo)致腫瘤出現(xiàn)，不過(guò)，高橋雅代團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在老鼠和猴子身上不太可能出現(xiàn)腫瘤。

為了消除人們的其他擔(dān)憂——生成iPS細(xì)胞的過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的變異，高橋雅代的團(tuán)隊(duì)也對(duì)整個(gè)過(guò)程和生成iPS細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明一切正常。

在接受由19人組成的專家咨詢委員會(huì)的質(zhì)詢時(shí)，高橋雅代也與最先制造出iPS細(xì)胞的生物學(xué)家山中伸彌（因此項(xiàng)研究榮膺2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)）“短兵相接”?！蹲匀弧冯s志要求日本衛(wèi)生部對(duì)提交的遺傳數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)論，但被拒絕，不過(guò)，衛(wèi)生部表示沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

■中美科研人員受章魚(yú)啟發(fā)研制出偽裝皮膚

新華網(wǎng)消息，中美科研人員最近從章魚(yú)和烏賊等頭足類海洋動(dòng)物身上得到靈感，研制出一種新型偽裝皮膚，可以根據(jù)環(huán)境溫度變化自動(dòng)改變顏色。這種變色皮膚將來(lái)可以應(yīng)用于軍事、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。

這項(xiàng)成果發(fā)表在新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。論文第一作者、休斯敦大學(xué)助理教授余存江對(duì)新華社記者說(shuō)，頭足類海洋動(dòng)物天生具有非常強(qiáng)大的偽裝功能，可以感知周圍環(huán)境并相應(yīng)改變皮膚顏色，快速融入環(huán)境之中，從而可以避開(kāi)海洋捕食者的獵殺。這些偽裝功能源自頭足類海洋動(dòng)物獨(dú)特的生理和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。他們模仿這種偽裝機(jī)制，設(shè)計(jì)并制造出了一種極薄的人工自適應(yīng)偽裝皮膚。

余存江說(shuō)，他們的偽裝皮膚由很多類似細(xì)胞的單元陣列組成，每個(gè)單元具有變色像素、反光像素、半導(dǎo)體硅熱控制器件和硅感光器件，它們都能在章魚(yú)等頭足類海洋動(dòng)物身上找到原型。由此制造出的偽裝皮膚一個(gè)最顯著的特征就是自動(dòng)感知，并自動(dòng)變色融入周圍環(huán)境。

他說(shuō)：“以往報(bào)道的變色材料往往需要人為去驅(qū)動(dòng)并且控制，而我們的偽裝皮膚是一個(gè)完全自適應(yīng)的系統(tǒng)?！?/p>

據(jù)介紹，新型偽裝皮膚可以在1～2秒內(nèi)對(duì)光照變化作出反應(yīng)，但相比于章魚(yú)，目前只有黑白兩色還比較原始，現(xiàn)在研制出的樣例在低溫時(shí)呈黑色，當(dāng)溫度超過(guò)47℃則變成透明。

余存江說(shuō)，目前樣例中的一些部件還可以替換或者加以改進(jìn)，以更加接近動(dòng)物的變色功能，它們從原理上證明了此類變色皮膚的可行性。至于應(yīng)用，最直接的是軍事領(lǐng)域，此外也包括商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，比如智能窗戶、透明車身等。

北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員也參與了偽裝皮膚的研制工作。