摘要：简要分析了目前弹道导弹在未来信息化战争中的发展趋势,阐述了侦察卫星、无人侦察机的现状及对远程战区控制能力的优劣性。针对远程、快速、安全的战区态势感知需求,提出了弹道导弹与微型无人机相互结合,在一定时域内实现大气层内卫星的功能,为远程战区控制提供一种有效手段。

摘要：“生物化学”课程不仅传递知识,更是承载育人使命的重要组成部分。本文探讨了在“生物化学”教学课程中如何将课程思政与产学研一体融合,并设计了“生物化学”教学案例。在案例设计上,通过对知识点进行深度剖析,巧妙地将思政元素与科研实例有机整合,形成协同效应,引导学生多角度提高自身能力及素质。以蛋白质的生物合成为例,讨论了教学设计的三个层次:知识点的细致梳理、思政要素的挖掘以及最新科研进展的引入。在教学过程中,通过互动学习、教学手段创新和引导学生思考等手段,有效地将知识传递、能力培养和价值引领进行深度融合。最后,分析教学中存在的困难并提出了相应的改进思路,为类似的课程设计提供经验。

摘要：微生物工业制造是以微生物细胞工厂为核心,利用低成本、可再生资源为原料,实现高附加值化合物的绿色生产。依赖于“设计-构建-测试-学习”(DBTL)循环的微生物细胞工厂开发过程中“测试”阶段已成为制约合成生物学和代谢工程发展的瓶颈之一。基于微量滴定板(MTP)高通量自动化筛选平台极大降低了高通量筛选过程的劳动强度,流式细胞术和液滴微流控技术的发展大幅度提高了筛选通量。尤其是荧光激活液滴分选(FADS)高通量筛选技术的开发为自动化、高通量和低消耗筛选工作提供了新的解决方案。本文综述了不同高通量筛选技术在合成生物学和代谢工程领域应用的主要进展,重点介绍了近几年荧光激活细胞分选技术(FACS)和FADS在微生物细胞工厂和酶定向进化方面的应用实例,关注了待测分子与荧光信号偶联的常用策略,并简单介绍目前国内外基于液滴微流控技术高通量筛选装备的研发情况。

摘要：大体积混凝土结构裂缝产生的原因与结构设计、配合比设计、施工技术、环境状态等因素有关,根据混凝土冷缩和干缩联合补偿模式理论,采用膨胀剂、缓凝高效减水剂和粉煤灰"三掺"技术,并改进施工工艺,加强施工监控,能较好地解决大体积混凝土的裂缝控制问题。

摘要：3-苯丙醇是一种具有芳香味的高价值香料,在医药、化妆品、食品等领域有广泛用途,是生产多种药品和化学品的重要前体。其目前的生产方法主要依赖于植物提取和化学合成,存在产物得率低、生产周期长和环境不友好等缺点。为解决这些问题,构建微生物细胞工厂利用可再生资源合成3-苯丙醇具有重要的意义。本研究通过将目标化合物与微生物自身代谢网络建立联系,基于底物或中间体与产物的结构类似性以及化合物间的基团转移关系,设计并构建了两条不同的3-苯丙醇的人工生物合成途径。其中,依赖羧酸还原酶的苯丙醇生物合成途径具有较高的生产效率。在大肠杆菌中实现了以甘油为碳源,从头生物合成3-苯丙醇,产量达91 mg/L。通过消除限速步骤,增加莽草酸途径碳通量以及敲除竞争途径等代谢工程策略的实施,将苯丙醇的产量提高到了841 mg/L,较初始菌株产量提高了9.2倍,为苯丙醇的绿色、可持续、大规模生产提供了基础。

摘要：微生物细胞工厂作为一种可持续的生化反应器,被广泛应用于天然产物、药品、营养保健品等高附加值产物的生产中。为了使细胞工厂在生产过程中以最大的产量、产率和生产能力生产目标化合物,往往需要利用代谢工程方法对细胞工厂进行合理的改造和调控。以基因敲除和过表达为主要策略的静态调控不可避免地带来了细胞代谢流与能量流失衡、生长阻滞和毒性中间体积累等问题,限制了细胞工厂的生产能力、碳收率和产物产量。为了解决这一问题,构建调控元件并设计基因线路以精确调节物质流及能量流的动态调控策略被普遍应用于代谢工程领域,成为调控微生物细胞工厂的常用方法之一。本文依据不同动态调控策略的特点,将动态调控策略分为代谢物响应、群体感应响应、环境响应和蛋白质水平调控四种类型,重点介绍了各种调控元件的构建方法及其在代谢工程中的应用,分析了不同调控策略在工业化应用中面临的挑战。同时,指出了高通量筛选和蛋白质工程方法、计算机模拟和数学模型分析、耦合基因控制元件等方面的策略在解决动态调控工具响应阈值窄、调控范围有限等问题中的应用潜力。

摘要：生物合成已成为化学品绿色制造的重要方式。传统上,微生物合成化学品以单菌株培养为主。然而,单培养经常存在引入复杂途径造成沉重代谢负担、细胞微环境无法满足所有酶的功能性表达以及不同途径模块之间相互干扰等问题。借鉴自然界中普遍存在的共生现象,研究者开发了共培养技术,通过在同一体系中培养两种或多种细胞,以充分模拟自然共生环境,实现不同物种之间能量、物质及信号的交流,达到劳动分工以及代谢分区的目的。该技术在减轻宿主代谢负担、提供适宜的酶催化环境以及底物共利用方面表现出突出优势。不过作为一种新兴技术,微生物共培养技术在菌群稳定性、物种兼容性以及菌群比例调控等方面还存在一些挑战。本文列举了近年来微生物共培养划分长途径减轻代谢负担以及利用复杂、混合、非常规底物生产化学品和扩大化学品多样性的成功案例,总结了通过群体感应调控菌群比例以及通过计算机模拟工具预测菌群动态变化的研究进展,并对设计复杂稳定可控的共培养体系在高效生产化学品方面的应用前景和挑战进行了讨论。共培养技术有望成为合成复杂化学品的重要策略,并推动合成生物学的发展。