哺乳动物多能干细胞:在创建疾病模型、发病机制、药物发现和个性化治疗中的作用

背景:多能干细胞的自我更新和多向分化的特征有可能彻底改变人们对生物学、医学、发育和疾病的理解。干细胞在胚胎发育的早期发挥着重要作用,研究干细胞可以深入理解生物体发育和组织器官形成的基本原理,探索各种疾病的潜在机制,研究受损组织和器官的修复和再生,以及推动药物发现和个性化治疗。目的:回顾多能干细胞的研究历程,并对多能干细胞的基本类别进行归纳总结,同时阐述常见哺乳动物中各类多能干细胞的建系情况。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库,检索词为“多能干细胞,胚胎干细胞,诱导多能干细胞,扩展多能干细胞,家畜多能干细胞,Pluripotent stem cells,Embryonic stem cells,Induced pluripotent stem cells,Expanded potential stem cells,Livestock pluripotent stem cells等”,根据纳入标准和排除标准系统地筛选与哺乳动物多能干细胞相关的文献99篇进行综述分析。结果与结论:(1)小鼠胚胎干细胞经典理论认为,干细胞的多能态分为“初始”(na?ve)态和“始发”(primed)态两种,na?ve态对应于早期胚胎未植入子宫壁前的囊胚内细胞团;primed态对应于植入后的上胚层,二者在表观遗传特征、转录活性、外部信号依赖性和代谢表型等方面存在显著的特征差异;后来研究发现在初始态和始发态之间,还存在一个过渡状态——“形成态”(formative态);事实上,胚胎干细胞的多能性属于连续阶段的发展进程,而不是某种独立的细胞状态。(2)除了从囊胚内细胞团获得多能干细胞之外,还有多种多能干细胞获得方式和建系方法:如利用来源于小鼠胎儿原始生殖细胞所建立的胚胎生殖干细胞;利用Oct3/4,Sox2,c-Myc和Klf4因子诱导成年小鼠和人的成纤维细胞去分化所建立的诱导多能干细胞;体细胞核移植,孤雌激活,以及从新生或成体睾丸组织或卵巢组织中分离并进行类胚胎干细胞培养所建立的胚胎干细胞样细胞系;来源于多种成体组织的极小胚胎样干细胞和来源于前囊胚期的扩展多能干细胞,这些多能干细胞的共同特征为不断自我更新,表达核心多能因子,并具备原始三胚层分化能力。(3)目前,多能干细胞正在被用于疾病建模,以便研究不同疾病的机制并开发新的药物。同时,科学家正在尝试用多能干细胞培养各种组织和器官,为再生医学和移植提供新的可能性。然而,多能干细胞的临床应用面临着安全性挑战,包括细胞畸变和免疫排斥问题。不断改进多能干细胞的产生方法,将使其更安全、高效地适用于临床。(4)借鉴小鼠和人多能干细胞的获得方式和建系方法,研究者们已经在家畜中建立了各类多能干细胞,包括胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、生殖细胞谱系的多能干细胞和扩展多能干细胞,这将为动物繁殖育种、基因工程、疾病模型、新药筛选和野生濒危动物保护提供新的途径。

中国对“一带一路”沿线国家玉米产品出口的影响因素及潜力分析

选取43个“一带一路”沿线国家,利用贸易竞争力指数对2015—2021年中国玉米产品的国际竞争力进行衡量,通过扩展的贸易引力模型分析玉米产品出口的影响因素,并对出口潜力进行测量。结果表明,中国玉米产品的国际竞争力总体较弱,处于劣势地位。双方高的经济总量、较高的贸易自由度、加入共同的经济组织等因素显著促进了玉米产品的出口,而地理距离及过多的人口数量会阻碍玉米产品的出口。在43个样本国家中,3个国家是潜力巨大型国家,38个国家是潜力开拓型国家,2个国家是潜力再造型国家。中国应该继续强化积极的贸易因素,弱化消极的因素,培养新的玉米延伸产品,充分释放出口潜能。

基于CENTURY模型研究干旱区人工绿洲开发与管理模式变化对土壤碳动态的影响

近半个世纪前,中国西北干旱区人类大规模的水土开发活动使得流域下部的荒漠覆被土地转变成了人工绿洲,强烈的人类耕作活动使得人工绿洲土壤有机碳库发生了显著变化。以干旱区典型的三工河流域下部的人工绿洲为例,基于CENTURY模型,研究人工绿洲开发前后及农业管理模式变化对表层土壤有机碳库(0-20cm)的影响。CENTURY模型模拟结果表明:(1)研究区荒漠灌木林地开垦为人工绿洲后,在最初的2a土壤总有机碳(TOC)快速增加,随后呈逐渐下降的趋势;(2)研究区人工绿洲在被开发后50a的连续耕作下,平均土壤TOC呈先增后减再增的"N"型变化趋势,但最终土壤TOC超过了原始自然状态下的TOC,而且2008年土壤TOC比原始荒漠状态增加7.74%,说明研究区表层土壤有机碳总体呈"碳汇"趋势。尤其在研究区实施了免耕、秸秆粉碎还田、科学测土配方施肥等保护性耕作措施后,土壤固碳效应明显,这完全不同于热带森林、中国北部温带半干旱草原及非洲Savanna半干旱稀树草原开垦为耕地后土壤有机碳大量损失的结论。

干旱区绿洲不同土地利用方式和强度对土壤粒度分布的影响

以干旱区三工河流域下游绿洲作为研究区,应用SPSS数理统计软件,选择12种土地利用系统,采集上层(0～20 cm)和下层土壤(20～40cm)样品,分析出不同土地利用系统对土壤粒度分布的影响。研究结果表明:(1)研究区土壤主要由砂和粉砂组成,土地利用系统对砂、粉砂和粘土粒度分布的影响显著,无论上层还是下层,不同土地利用系统土壤砂、粉砂和粘土含量差异明显。(2)绿洲土壤砂含量随着土地种植年限增加有降低的趋势,而粉砂和粘土含量有增加的趋势。在不同的土地利用强度下土壤粒度分布表现出了不同的特征。土地利用强度大的一年生作物和多年生作物土壤粉砂和粘土含量较高,土壤质量得到了逐步改善;而受人类活动干扰较小的土地利用系统土壤砂和粉砂含量高,土壤质地差。说明干旱区绿洲的人类农业活动基本趋于合理,绿洲生态环境正逐步得到改善并持续发展。

干旱区绿洲-荒漠过渡带灌丛土壤属性研究

以天山北坡绿洲-荒漠过渡带为研究区,选择3种类型的灌丛并采集不同位置和深度的灌丛土壤样品进行分析,研究灌丛土壤资源的聚集效应.结果表明,干旱区绿洲-荒漠过渡带不同类型灌丛对土壤粒度分布的影响不显著,土壤以砂和粉砂为主,红柳+裸地灌丛土壤粒度分布的聚集效应明显;灌丛土壤有机质、全氮和速效钾含量在冠幅下最高,其次为灌丛间低矮植物下,灌丛间裸地最低,呈现出明显的“肥岛”现象;不同灌丛类型和采样位置对土壤盐分离子和总盐含量的变化影响显著,且不同灌丛土壤资源的聚集效应各异;导致不同类型灌丛土壤资源富集率不同的原因有气候因素、灌木分布的土壤环境、灌丛高度和冠幅、灌丛间有无低矮植物等.

天山北坡绿洲土壤有机碳和养分时空变异特征

本文以天山北坡三工河流域绿洲作为研究区,利用1982、1999和2003年土壤养分数据,应用地统计学方法,分析绿洲土壤有机碳和养分的时空变异特征。结果显示:研究区1982、1999和2003年土壤有机碳和养分具有显著的差异性。空间结构上,土壤有机碳和养分具有中等或较弱的空间自相关;受土壤类型、种植作物种类等的影响,研究区土壤有机碳具有较强的各向异性,但碱解氮、速效磷和速效钾各向异性较弱。Kriging和IDW插值分析表明,土壤有机碳和养分总体呈增加的趋势,绿洲土壤表现为“碳汇”,尤其在种植6年以上的多年生作物分布区,土壤“碳汇”趋势更加明显,说明以绿洲农业为主的人类活动基本合理,土壤质量正逐步改善。

基于稳定同位素技术的土壤碳循环研究进展

植物和土壤是陆地生态系统的重要碳库,而碳同位素技术对各碳库中碳元素的迁移具有很好的指示作用,能够为碳转化研究提供有力证据。以往研究土壤碳循环主要是针对有机碳,较少考虑无机碳的作用,但干旱区土壤无机碳在区域碳循环过程中的贡献日益显著,因此干旱区土壤碳循环研究必须同时考虑土壤有机碳和无机碳的行为。基于碳稳定同位素技术的土壤有机碳循环研究和土壤无机碳动态及其碳同位素研究进展,探讨土壤无机碳与有机碳的转化关系,并对干旱区土壤碳循环研究进行展望,期望从稳定同位素生态学的角度探讨干旱区土壤有机碳和无机碳的转化关系,以推动干旱区土壤碳循环研究,揭示干旱区碳循环过程及其在全球碳循环中的作用。

土壤碳循环研究进展及干旱区土壤碳循环研究展望

土壤碳库动态及其驱动机制是陆地生态系统碳循环与全球变化研究的热点问题之一。随着各国对《京都议定书》的重视,农业土壤碳库变化及其"源汇效应"研究不断加强,但以往研究土壤碳循环主要是针对有机碳,较少考虑无机碳的作用和地位,干旱区土壤无机碳储量巨大,其在区域碳循环过程中的贡献日益显著,这使得干旱区土壤碳循环研究必须同时考虑土壤有机碳和无机碳的行为。国内外关于农业土壤有机碳动态的研究主要围绕农业土壤有机碳储量、固碳潜力等问题展开,研究区多为湿润、半湿润地区;国际上对农业土壤无机碳动态的研究主要集中在干旱区土地管理措施对土壤发生性碳酸盐碳的形成与转化方面,研究方法以稳定同位素技术为主,但目前关于中国干旱区农业土壤无机碳动态的研究还较为薄弱。因此,应加强干旱区绿洲土壤碳循环研究,深入分析干旱区绿洲土壤碳的"源/汇效应;"探讨土壤无机碳动态变化的机理。

鄂尔多斯盆地渭北隆起带重磁场特征

通过对研究区已有重、磁测量资料的整理和研究,结合钻井、地质、电法及地震等成果,讨论了重磁异常分布特征,具此推断断裂构造,划分研究区的构造单元,预测油页岩有利区。研究结果表明,鄂尔多斯盆地渭北隆起地重磁场具有"东高西低、中间高南北低、高低相间"的基本特征;主断裂呈北东向展布,近东西向和北西向等次级断裂切断了主断裂,形成了"多"字形分布的构造特征;根据重磁场特征在南北向和东西向上的显著差异,渭北隆起带可划分为宜君-黄龙断坡带、土桥-照金断褶带、彬县-灵台褶皱带、麟游-永寿褶皱带、耀县-澄城断褶带和合阳-澄城断隆带6个构造单元。宜君-黄龙断坡带和耀县-澄城断褶带三叠系面积广、分布稳定、沉积厚度大、烃源岩丰富,是寻找三叠系延长组油页岩层勘探目标的有利带。

天山北坡绿洲土壤养分对作物系统变化的响应

以天山北坡三工河流域下游绿洲作为研究区,通过对当地农作物轮作制度的调查和历史资料的分析,遴选6种主要作物组合系统,包括耐盐碱作物系统、粮食作物系统、瓜菜、经济作物-棉花、经济作物-葡萄、经济作物-啤酒花,并利用1982、1999和2003年土壤养分数据,分析干旱区绿洲土壤养分对农作物系统变化的响应.结果表明,研究区不同时期的土地政策和市场价格变化直接影响了作物系统由1年生作物向多年生作物的转变,而土壤有机质经历了先下降后上升的变化过程.1982—1999年其它作物系统向棉花的转变不利于土壤有机质的积累,而1999—2003粮食作物、棉花等向多年生作物的转变使得土壤有机质含量明显增加.三工河流域绿洲土壤总体表现为“碳汇”的过程,说明干旱区绿洲人工植被的变化有利于土壤碳的积累,土地利用呈现可持续发展的态势.

涉及国际碳汇贸易的林业项目碳汇价值的确定——基于森林碳汇经济学特性的分析

论证了森林碳汇的经济学特性,针对国际碳汇贸易蓬勃发展这一现状,从公共物品和外部性的角度,对涉及国际碳汇贸易林业项目碳汇价值量的确定问题进行了探讨,认为涉及国际碳汇贸易林业项目的森林碳汇给项目所在国带来了2方面效益,即由碳汇贸易带来的经济效益和森林提供碳汇服务带来的生态效益,进而导出了碳汇价值量的估算模型。

一种电子束熔炼用供料、熔铸拖锭装置研制

电子束熔炼具有高真空、高能量密度、可精准控制等特点,被广泛应用于难熔金属行业。本文依托核工业理化工程研究院电子枪技术和LT102真空装置,设计研制了一套难熔金属电子束熔炼用供料、熔铸拖锭装置。主要阐述了供料、熔铸拖锭装置的设计技术要求,针对难熔金属进行了熔炼功率计算,并对结构设计功能进行了详细介绍。所研制的供料装置具有多工位、换料功能,拖锭装置具备水冷、下拉、旋转功能。最终装配测试的供料、熔铸拖锭装置性能满足设计要求,整体熔炼实验中设备运行良好。

天山北坡土壤有机碳δ^13C组成随海拔梯度的变化

本文选择天山北坡三工河流域作为研究区,基于碳稳定同位素技术,分析土壤有机碳(SOC)δ^(13)C值随降雨量的变化,研究不同海拔梯度土壤剖面δ^(13)C值随采样深度的变化。结果显示,三工河流域降雨量在300mm以下的采样点,SOCδ^(13)C值随降雨量的增加呈递减趋势(R2=0.97),而降雨量在300mm^500mm的采样点,δ^(13)C值随降雨量变化不明显(R2=0.04);三工河流域纯C3植物采样点土壤剖面δ^(13)C值随采样深度呈现明显的富集效应,即土壤剖面下层δ^(13)C值大于上层,其平均差值为1.01‰,与其他相关区域研究结果一致;而沙质荒漠和土质荒漠采样点剖面下层与上层SOCδ^(13)C平均差值为4.33‰,其变化趋势与纯C3植物采样点相反,且其表层δ^(13)C值接近C4植物来源,底层接近C3植物来源,推断其地上历史植被可能经历了由C3到C4的演替过程。

中国氧化铝生产技术大型化发展现状与趋势

介绍了中国氧化铝生产核心技术的发展历程和主要现状,论述了系列化大型管道化溶出拜耳法技术处理中低等品位一水硬铝石型铝土矿的技术进展和大型化、短流程、集约化氧化铝生产技术的工程应用情况,同时介绍了非铝土矿资源提取氧化铝综合利用技术在大型化方面取得的技术进展;最后探讨了中国氧化铝工业发展面临的主要问题、发展趋势和相应对策。中国氧化铝生产技术的不断突破、技术装备水平的整体提高、运营管理水平的整体提升是实现氧化铝工业绿色、健康、可持续发展的关键因素。

利用重磁资料研究洛阳-济源盆地断裂构造与油气关系

为了研究洛阳-济源盆地构造特征及其与油气关系,系统收集、整理了研究区已有的重力和磁力资料,结合地震、地质、钻井等研究成果,分析了研究区重力场和磁力场特征及成因,推断了研究区断裂构造体系,探讨了断裂构造分布与油气之间的关系,预测了研究区油气有利区。研究结果表明,洛阳-济源盆地内重力低是由中生界-新生界引起,重力高是由前新生界或前震旦系基底隆起引起;盆地内发育的断裂按走向主要有近东西(包括东西、北东东、北西西)向、北东(包括北北东)向和北西(包括北北西)向3组断裂,其中以近东西向和北东向这2组断裂最为发育。断裂构造基本控制了研究区地层的展布,断裂不仅为油气运移、聚集提供通道及原动力,而且改善了上三叠统储集层的储集性能,同时可为油气的成藏提供良好圈闭条件。研究区有3个油气有利区、2个油气较有利区。

三北防护林体系建设工程管理和评价研究评述

从经营管理和工程评价两个方面,回顾和分析了三北工程建设20多年来的研究成果。结果表明,有关经营管理方面的研究相对薄弱,评价内容与方法还不能满足工程发展的需要。密切结合林业生态工程管理的特点,将更多的先进管理思想和模式引入到三北工程建设中来,提炼科学的评价方法,丰富评价内容应成为研究人员进一步关注的重点。

三北防护林体系建设工程政策研究评述

文中从政策方面回顾和分析了三北工程建设20多年来的研究成果。结果表明,有关政策方面的研究带有明显的时代特征,务实性和针对性强,但前瞻性较弱。因此,提升政策研究的高度、改进政策研究手段是未来研究工作者的重要任务。

森林碳汇资产内涵探析

森林碳汇的含义可界定为森林所具有的吸收二氧化碳、固定二氧化碳的能力和功能。本文回顾了资产在不同学科领域中的定义,并论证了森林碳汇具有资产的属性。继而,文章对森林碳汇资产的内涵进行了剖析并得出结论,森林碳汇资产分别具有生态资产、资源资产和无形资产的内涵。

金堆城钼矿集区及邻区重磁场特征

通过对东秦岭金堆城钼矿集区及邻区已有重、磁测量资料系统整理和研究,并结合地质、钻井等前人研究成果,对研究区的重、磁资料进行了处理,推断了研究区的断裂构造,分析了重、磁局部异常与已知钼矿点的分布特征,进而探讨了研究区的成矿有利区。研究结果表明,研究区主要断裂可以分为近东西向、北东向和北西向3组,近东西向和北东向两组断裂构造的交切点控制了岩浆岩体的空间侵位,并且控制了研究区钼矿点(床)的产出位置;钼矿(床)点分布在重力低异常区、重力局部低异常向高异常过渡的舌状伸出部位和化极后局部正负磁异常的边界上,并且与负磁异常相关;根据地质构造和已知钼矿点在局部重、磁异常中的反映,结合化探异常和断裂控矿特点,圈定了4个找矿有利区。

拜耳法溶出技术及装备的比较选择

目前,全世界生产的氧化铝有90%是采用拜耳法生产的。1992之后国内少数铝厂开始采用"管道预热一压煮溶出"和"管道化高温溶出’两种间接加热溶出技术及装备。自2003年以来这两种溶出技术得到了优化和改造,并广泛应用于工厂生产。本文在实际生产数据和物热平衡计算的基础上.结合理论分析,论述了管道加热一停留罐溶出技术,管道预热一压煮溶出技术及管道化高温溶出技术所适用的不同工况。总结出管道加热一停留罐溶出技术是溶出技术中最优的技术。