摘要：依托"十一五"国家科技支撑计划重点项目《虚拟实验教学环境关键技术研究与应用示范》,构建一个开放、共享、高安全性的虚拟实验共享平台,使用户对实验的使用从传统的分散小群体模式提升到按需使用跨区域第三方运营的共享模式。本文提出了基于USB Key的CA认证体系,设计了虚拟实验网络的安全结构和试验平台的身份认证系统。用户通过USB Key认证登录后,即可使用本域内或远程的并行计算环境,按照系统提供的标准服务规范,与实验系统远程交互。

摘要：针对GF-2影像波段较少、不利于构建水体指数的问题,提出了基于LBV变换的水体提取方法。通过GF-2影像的LBV变换及其归一化,得到了物理意义明确的L、B、V变换分量;利用这三个分量计算特征分量BL、BV,构建完整水体提取方案,对阿克塞县的小苏干湖和石嘴山市某一段黄河进行水体提取。实验结果表明,相比于NIR、NDWI算法,本文算法能够更好地将水体与土壤、植被、建筑物等地物区分开来,在正确率、误提率、漏提率方面总体优于NIR、NDWI算法,提取过程简单,具有较好的应用价值。

摘要：采用改良UASB-MAP氮磷回收-动态膜好氧-水平潜流人工湿地组合工艺对某猪场废水进行了中试实验研究,重点研究了改进UASB和MAP工艺启动条件参数,并考察了组合工艺稳定运行条件下对猪场废水的COD、N和P等污染物的去除效果。结果表明,该集成工艺启动速度快,污染物去除效果稳定(COD、氨氮和TP的去除率分别为99%、90%和97%)。中试实验结果可为进一步的工程推广应用奠定基础。

摘要：大肠杆菌在调控异源蛋白的表达量和可溶性方面仍然存在困难。研究开发一种融合重叠基因结构和mRNA 5′-端序列优化的蛋白表达调控方法。在表达基因起始密码子前引入两个碱基TG,利用pET-28a质粒载体表达框的5′-端标签,与其形成TGATG的重叠基因类型的表达结构。再通过设计简并引物对异源基因mRNA的5′-端连续14个密码子区域进行同义密码子突变,改变mRNA的二级结构,实现重叠基因结构强度筛选。利用这种方法,在不改变质粒组成和外界条件的情况下就能影响异源蛋白的表达量,并通过影响翻译过程速率来调控蛋白可溶性。通过对多个异源基因表达优化实例,证明重叠基因结构在调控蛋白可溶性表达中的作用。为大肠杆菌中异源蛋白在表达量和可溶性问题的优化方面提供一种简单的调控策略。

摘要：DNA设计合成是推动生命科学及其相关领域发展的关键共性底层技术。常规的遗传操作技术仅能对已有的DNA序列进行有限的改造,而DNA合成技术则可从头“书写”生命信息,从另一高度提升我们对生命体理解、预测和操控的能力。DNA合成技术包括寡核苷酸合成技术、DNA组装技术以及DNA纠错技术。本文总结了以上关键技术的特点和发展趋势,经历超过60年的发展后,化学合成法仍然是当前寡核苷酸合成的主流方法,它被广泛应用于柱式及芯片DNA合成仪,酶法DNA合成技术则有望颠覆传统的DNA化学合成方法;现有DNA合成技术在合成能力和准确性上存在局限,难以直接准确合成基因长度的DNA片段,分级的体外与体内组装技术的合理搭配,可将分段合成的寡核苷酸片段装配成长片段DNA,达到基因长度甚至基因组长度DNA序列的合成,它也因此成为长片段DNA合成的关键;寡核苷酸的合成与组装过程都不可避免地引入错误,基于错配结合或错配切除的纠错技术在DNA合成过程不同阶段的应用,不仅能提高DNA合成的准确性,还可有效降低长片段DNA合成的质控成本。近年来合成生物学等相关领域的迅猛发展,对DNA合成相关技术提出了新的要求,正推动DNA合成、组装与纠错相关技术向着高通量、自动化和集成化的方向不断改进和创新。