上海生科院两项成果上榜中科院06十大创新成果

　　

上海生科院两项成果上榜中科院06十大创新成果  
 
    中国科学院2006年度十大重要创新成果揭晓。中科院上海生科院两项成果榜上有名，分别为“我国科学家发现阿尔茨海默症致病的新机制”和“我国抗糖尿病新药研究取得开创性进展”。

    2006年11月19日，国际著名学术期刊《自然·医学》网络版在线发表了生物化学与细胞生物学研究所研究组关于β淀粉样蛋白产生过程新机制的最新研究成果。这项成果揭示了阿尔茨海默症致病的新机制，并且提示β2－肾上腺素受体有可能成为研发阿尔茨海默症的治疗药物的新靶点。

    2006年末，上海药物所在非肽类小分子胰高血糖素样肽-1受体激动剂的研究领域取得重要进展，相关成果于2007年元月第一周发表在国际权威科学期刊《美国科学院院刊》网络版上。美国科学院院刊编辑部在向媒体的书面新闻发布中指出，这类口服有效的非肽类小分子激动剂有可能成为糖尿病、肥胖症和其他相关代谢性疾病的一种新型疗法。

    据悉，其他8项成果分别是：EAST全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置；纳米量子结构可控性实验和理论研究；宇宙线分布图的绘制；甲醇制取低碳烯烃技术开发及工业性试验；龙芯2E通用64位处理器；水体污染的激光诱导荧光非接触监测技术装备系统；揭示果蝇记忆奥秘；饮用水质安全风险的末端控制技术与应用。 

青年科学家破解东亚人群遗传基因谜团  
 
    东亚人群历史和中华民族源流是一个复杂而又十分有趣的问题。虽然使用蛋白质多态及父系遗传的Y染色体标记的研究已取得了一定的成果，但以母系遗传的线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)为遗传标记的比较分析尚无系统的报道。

    近年，张亚平院士等青年科学家以此为突破口，采用群体基因组学等综合手段，通过对线粒体全基因组序列测定并结合高分辨率RFLP，以及核基因座位分析等，建立了东亚所有主要mtDNA单倍型类群(haplogroup)之间的系统发育关系，进而对东亚人群特别是中国人群的源流等相关问题进行了系统的研究。同时，基于构建的mtDNA系统发育关系和数据库，对古老DNA研究、法医学研究和一些mtDNA突变和疾病的相关性研究进行了深入分析和尝试，提出了新的看法，引起了国际学术界的普遍关注。

    2月27日，在2006年度国家科学技术奖励大会上，中国科学院昆明动物所所长张亚平院士、姚永刚、孔庆鹏等青年科学家创新团队完成的“线粒体基因组多样性与东亚人群历史的研究”获国家自然科学奖二等奖。

    据悉，来自体质人类学、语言学和经典遗传学的证据认为，东亚人群存在一个以长江为界的古老而明显的南北分界线。然而，张亚平等基于多种遗传标记对东亚人群进行系统研究后发现，南方群体和北方群体间虽然存在一定的遗传差异，但这种差异并不是截然的。来自于临近地理区域的人群在主成分分析图上表现出相近的关系，因而他们推测地理距离隔离对东亚人群的遗传结构具有重要影响。群体间的地理距离隔离和南北方群体间群体扩张历史的差异可能是导致南北群体遗传差异的重要原因。

    张亚平等通过选取代表性样本并对其mtDNA全基因组进行了测定，基于mtDNA全基因组信息构建了一棵在当时最为系统、完善的东亚mtDNA世系的系统发育关系树。该系统树覆盖了东亚地区所有检测到的主要类群，不但可作为东亚人群后续mtDNA研究的基础，同时对该地区mtDNA遗传疾病研究也有非常重要的指导作用。此外，其研究结果还提示，所有东亚mtDNA世系均归属于由非洲特有类群L3分化出来的M或N类群，这从mtDNA全基因组角度支持了东亚人群起源于非洲的假说。

    以此为基础，他们进而通过几方面的研究，探讨了汉族以及其他民族起源、迁徙及发展演化等规律。

    一是中国汉族地理群体的遗传分析与汉族的形成。通过集中对13个汉族地理群体数据进行分析，结果表明，合并不同地理群体为“北方汉族”和“南方汉族”的做法或者选用一两个汉族地理群体来代表整个汉族人群的做法，都很值得商榷，不能很好地反映出汉族人群遗传结构的全貌。汉族的形成和发展在很大程度上是汉文化对其他人群的征服和同化，现今各地汉族人群mtDNA世系可反映其历史遗传和迁移的印记。

    二是丝绸之路区域民族人群的遗传分析。基于最新构建的线粒体DNA系统发育关系树，对该地区民族人群中的母系遗传组分进行了较为精确地划分。结果显示，我国丝绸之路区域民族群体和已发表的中亚人群线粒体DNA世系，都可以准确无误地划分为东亚和欧洲特有的世系。该研究首次基于线粒体DNA编码区信息明确支持欧亚人群间遗传融合假说，同时还揭示，丝绸之路区域群体在融合其他人群基因方面存在差异的原因，可能是源于不同群体所经受的群体历史事件存在差异以及它们文化上的相对隔离和接纳性程度的不同。

    三是对我国北方、云南及氐羌、百越等历史部落起源民族群体的遗传分析。对我国东北部的5个少数民族(达斡尔、鄂温克、鄂伦春、蒙古族和朝鲜族)线粒体DNA多态分析表明，5个少数民族间的母系遗传结构与其北方起源的族源历史是相吻合的。来自不同研究组的云南4个民族群体的系统发育比较分析研究提示：同一民族不同地理群体存在一定的差异，这可能是源于不同的地理群体之间对古老遗传印记的不同程度的保留以及后期各自经历的群体事件的不同；氐羌和百越族源的民族群体间存在一定的遗传上的差异，但总的来说群体的母系遗传结构在一定程度上带有其族源印记，现时的遗传结构则是其族源的印记与其所经受的群体历史事件及选择等综合作用的结果。

    四是古DNA研究及mtDNA数据质量评估与纠错、线粒体突变致病性评估。从遗传学的角度来说，古DNA的研究是了解古代人群遗传结构最直接和有效的方法。关于我国古DNA的研究，存在很多的问题，张亚平等通过对相关的古人类DNA工作进行了重新分析，纠正了一些具有较大影响的错误结论或看法，同时指出，只有结合系统发育分析才能对所获得的片段的真实性进行甄别并最大限度地挖掘出其中包含的信息，从而避免由于方法及手段的限制而对所获古DNA数据进行错误的理解或解释。

    这些青年科学家们还发现，以前关于线粒体DNA与疾病、长寿关系的研究，通常采用病例对照法，但他们通过系统发育思想对5178A突变研究、T12338C突变研究、精神分裂症研究几个相关案例的分析表明，这种方法常常会受到群体分层、实验室特异错误、样本污染等原因影响而导致错误的结果。过去认为的很多疾病或长寿相关性线粒体DNA突变，实际上是世系的特征突变。继而提示，结合系统发育知识可有助于甄别特征变异位点与致病性突变，从而可以避免得出错误的结果或推论。同时，这种系统发育分析方法对于mtDNA数据质量评估及纠错非常有效，并通过对报道的一些mtDNA数据进行了重新分析，对其中存在的问题进行总结并提出相关建议。

    张亚平等的研究带动了东亚人群源流与演化的研究，在国内和国际上引起了积极而广泛的影响。其中，以第一单位发表SCI论文18篇，国内核心期刊论文及综述4篇，国际会议摘要3篇，参与撰写专著2部，以合作单位发表SCI论文2篇。该项目相关研究论文虽然都是近年发表，但已被《自然》、《科学》等著名刊物，PLoS BiolAm J Hum Genet、PNAS、Genome Res、Annual Review系列和Trends系列杂志等顶级刊物引用270多次。所发表文章中，有4篇进入中国科学院生物类1999年至2004年期间被SCI引用次数最多的100篇论文中，其中Yao et al. 2002 AJHG位列2002年度发表论文中被SCI引用次数最多的第三篇论文，仅次于当年分别发表在《科学》和《自然》的两篇关于水稻基因组的论文。另一篇Kong et al. 2003 AJHG位列2003年度的第六位。 

上海有机所与克林顿基金会艾滋病行动组织签订合作协议

3月20日，美国克林顿基金会艾滋病行动组织执行副总裁Anil Soni一行访问中科院上海有机所，与上海有机化学研究所达成合作协议，双方将共同努力，改进某些关键艾滋病抗病毒药品的化学合成方法，以降低其生产成本与价格，使得世界上越来越多的艾滋病感染者与患者得到及时有效的治疗。

    该所所长姜标向客人介绍了上海有机所近年来在有机合成领域，尤其是在抗HIV药物的合成研究中的取得的进展。Anil Soni介绍了克林顿基金会艾滋病行动组织的目的和宗旨。

    据悉，上海有机化学研究所与克林顿艾滋病行动组织将就有效降低艾滋病治疗费用和使更多的低收入艾滋病患者得到治疗进行合作。克林顿基金会艾滋病行动组织资助中国科学院上海有机化学研究所开展抗艾滋病药物新合成方法以降低抗艾滋病药物关键中间体和药物的成本。双方积极推动中美双方在AIDS病防治领域的交流与合作。

    早在1998年9月，有机所就完成了抗艾滋病药物“萨斯迪瓦(Sustiva)”的关键中间体的研究，并由中科合臣进行生产，为此该药快速并被美国FDA批准并成为鸡尾酒治疗艾滋病首选药物之一。由于上海有机所的有力配合，使该药在不到四年的时间里，完成了临床试验。随后，该所发现的不对称炔和烯胺加成方法成功应用第二代非核苷抗艾滋病药物DPC961和DPC083的合成中，获得99%光学活性产率，该成果已在德国应用化学杂志发表并申请美国、欧洲专利。在研究DMP961的合成基础上，发现了具有体外抑制HIV-1尤其对中国河南艾滋病毒株有很高活性的的逆转录酶新结构。

    克林顿基金会由美国前总统克林顿创建，旨在于全球一体化的今天，倡导平等的价值观，为需要帮助的人群提供公平的机会和培养相应的技能。在大家的共同努力下，克林顿基金会正积极为上述目标不懈努力，为世界人民创建一个拥有共同福利和价值观的未来做出重要贡献。在抗艾滋病领域，克林顿基金会艾滋病行动组织的行动主要关注于发展中国家的艾滋病的治疗与关怀，协助中国政府实现永久性遏制艾滋病疫情的终极目标。

转基因木薯田间试验成功进行

  
由中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所、中国热带农业科学院热带生物技术研究所和苏黎世瑞士联邦理工大学植物研究所合作开展的转基因木薯田间中试取得阶段性进展，日前在海南海口顺利完成了2亩田间试验。

    木薯是全球热带地区重要的粮食作物，提供6亿人的日常主要食物热量来源；同时，木薯也是发展潜力巨大的能源植物，是我国生物质能产业发展的重要支柱之一。近几年木薯遗传改良的全球合作研究逐步加强。

    此次试验的转基因木薯具有延长叶片寿命的特性。木薯非常容易通过叶片衰老和脱落来适应不利的环境，如低温、干旱等。延长木薯的叶片寿命可增加木薯全株的光合作用的能力，进而提高木薯的块根产量。通过近5年的研究，植物生理生态所张鹏研究员在木薯中成功转化了一种来自于土壤农杆菌的细胞分裂素合成关键基因异戊烯基转移酶（IPT），并使这个基因处于叶片衰老高度特异的启动子SAG12的控制之下，从而通过自调控叶片中的细胞分裂素含量达到延缓木薯叶片脱落的目的。

    转基因木薯田间试验经农业部转基因生物安全管理办公室批准，于2006年1月开始在海南海口进行。目前，通过木薯转基因改良的性状有降低氰化物含量、抗非洲木薯花叶病毒及提高淀粉含量等，但都还集中在实验室阶段。此次利用转基因木薯的试管苗进行的田间试验得到了第一手的试验数据，初步分析表明转基因木薯叶片寿命明显提高，并影响到产量。据悉，张鹏研究员和中国热带农业科学院热带生物技术研究所王文泉研究员正在安排新的田间试验。

 
上海药物所计算生物学研究取得重要进展

  
    近日，中科院上海药物所药物发现与设计中心(DDDC)在蛋白质-蛋白质相互作用及其网络预测方法学发展方面取得重要进展。蒋华良带领学生张健和沈菊文等经过两年努力，发展仅根据蛋白质的序列即可预测蛋白质-蛋白质相互作用的新理论预测方法。研究结果于2007年3月5日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)在线版上(http://www.pnas.org/papbyrecent.shtml)。

    蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)决定着从转录调节到酶级连反应的几乎所有的生物功能，这方面的研究具有重要的科学价值和应用前景。然而，目前的实验方法，如GST pull down和免疫共沉淀方法的通量还不足以满足蛋白质组相互作用网络研究的需要，酵母双杂交测定PPI的速度虽快，但精度不够。因此，发展理论方法在基因组水平上预测PPI及其相互作用网络，对功能基因组研究具有十分重要的意义，也是目前生命科学的前沿领域，为此，Nature Biotechnology等杂志专门设立了计算生物学(Computational Biology)栏目。目前大多数蛋白质-蛋白质相互作用预测方法需要同源蛋白信息或者蛋白相互作用标识物信息，这类方法能应用的范围有限，不能对一般化的蛋白质-蛋白质相互作用给出较好预测结果，更不能应用于大规模PPI网络的预测。

    蒋华良等发展的方法是支持向量机算法─一种机器学习算法。他们首先将20种氨基酸根据极性和大小分成7类，并用连续的三个氨基酸作为一个单位(三联子)来描述蛋白质序列，以降低蛋白质相互作用空间的复杂性；他们还发展了新的内核函数，该函数考虑了蛋白相互作用的对称性，因此比现有支持向量算法的内核函数更适合于表征蛋白质-蛋白质的相互作用；然后他们用超过16000对实验测定的蛋白质-蛋白质相互作用结果构造了通用性PPI预测模型。他们方法的预测精确性大于80%，并能用于不同类型PPI网络的预测，意味着即使只获得蛋白质序列信息，他们的方法依然能够用于任意新蛋白的功能研究或预测老蛋白质的新功能。蒋展的蛋白质-蛋白质相互作用方法为蛋白质功能研究提供了较好的理论工具，是计算生物学研究领域的重要进展。同时他们的方法也可能应用于设计新的药物，即设计新的化合物或蛋白质调控蛋白质相互作用网络，而不是抑制或激动单一的靶标蛋白。  
 
“城市生态环境基础状况的遥感评价技术研究”通过验收评审

 由上海技物所尹球研究员负责的上海市科技攻关计划重点项目“城市生态环境基础状况的遥感评价技术研究”近日通过上海市科学技术委员会组织的专家验收评审。该项目由中科院上海技术物理所、上海市环境科学研究院和上海市航空遥感综合调查办公室联合承担。

    项目将遥感技术和环境质量评价技术相结合，建立了城市生态环境基础质量遥感定量评价方法，在此基础上设计开发城市生态环境基础质量遥感评价GIS系统，有效地实现城市生态环境基础质量遥感评价信息的管理和更新。项目成果被成功应用于上海中心城区(内环以内、内外环间、外环以内各行政区以及陆家嘴和世博园区等区域)1988－2006年生态环境基础质量的评价。
 

上海生科院召开工作会议

 中国科学院2007年度工作会议刚刚闭幕，上海生科院随即召开了工作会议，传达、学习中科院工作会议精神，研究贯彻落实措施。

    3月23日上午，上海生科院院所（中心）班子成员、部分在沪院士，研究组长、院所（中心）管理人员等出席了工作会议。会上，上海生科院党委书记陈凯先全面系统地传达了中科院常务副院长白春礼所作的中科院工作报告、陈竺副院长在中科院生物片会议上所作的报告、路甬祥院长在闭幕会上的讲话，还特别传达了路甬祥院长在经济社会可持续发展相关片评议会上，就生科院发展战略所作的重要指示精神；简要回顾了生科院2006年的工作，部署了2007年的重点工作，并就如何贯彻中科院工作会议精神、抓好生科院07年工作提出了5点意见，即聚精会神抓好科技创新，着力提升自主创新能力；实施人力资源发展战略，建立结构优化的创新队伍；大力加强技术转移，拓展院地实质合作；推进管理创新；建设和谐创新文化。

    生科院领导、管理部门负责人等随后参加了在各研究所（中心）进行的分组讨论会，听取科研人员、管理人员等对生科院贯彻院工作会议精神、落实各项工作任务的建议和意见。与会的同志一致认为，院工作会议提出的奋斗目标和重点工作使大家深受鼓舞，明确了努力奋斗的方向。路院长在生科院工作汇报后所作的重要讲话意义重大、含义深刻，对生科院今后的发展具有重要的指导作用。生科院将组织院、所领导班子和科研管理骨干深入学习、领会，积极探索实现国家战略目标、为国家做出重大创新贡献的途径和机制。