中国学者Nature发文:迁徙进化实验揭示合成生物建构原理

11月7日,Nature杂志以长文形式发表了中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院刘陈立研究员实验室和加州大学圣地亚哥分校华泰立教授实验室的合作成果“空间扩展生境定植的进化稳定性策略”(An evolutionarily stable strategy to colonize spatially extended habitats)。该研究将空间定植、实验性进化、与合成生物技术结合起来,研究物种空间定植的最优策略。研究发现对于空间定植,并不是迁移速率越快的种群越有优势,过快的迁移速率会使种群变得不稳定,容易被迁移速率小的种群所入侵,种群在不同大小生境的定植,都对应着一个最优的迁徙和生长策略。 研究团队通过一个简单的数学关系,总结了细菌通过平衡生长和运动的进化策略来实现空间上的分布多样性规律,该成果对于构建稳定的合成多细胞系统、解释均质环境下如何维持生物多样性、或预测物种迁移定植的最优策略等问题提供了理论指导......阅读全文

研究利用迁徙进化实验揭示合成生物建构原理

  11月7日,《自然》(Nature)杂志以长文形式发表了中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院研究员刘陈立实验室和加州大学圣地亚哥分校教授华泰立实验室的合作成果《空间扩展生境定植的进化稳定性策略》(An evolutionarily stable strategy to colo

中国学者Nature发文:迁徙进化实验揭示合成生物建构原理

  11月7日,Nature杂志以长文形式发表了中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院刘陈立研究员实验室和加州大学圣地亚哥分校华泰立教授实验室的合作成果“空间扩展生境定植的进化稳定性策略”(An evolutionarily stable strategy to colonize s

鱼类进化时间轴或将重新建构

   长背鳍阜康鱼生活复原图 (Andrey Atuchin根据徐光辉提供的复原底图彩绘)  英国《自然》杂志日前在线发表的一项研究称,中英科学家携手运用高分辨率计算机断层扫描技术和DNA分析技术,得出了一个反映辐鳍鱼类系统演化的新的进化树,标志着我们对鱼类演化的理解向前迈进了重要一步。  现代辐鳍

全球微生物正在跨国大迁徙

  人类正以前所未有的速度和规模改变着微生物的全球迁徙和分布。美国当地时间9月14日,《科学》杂志刊登了中科院城市环境研究所研究员朱永官领导的国际团队的论文,系统阐述了微生物通过人与动物、污水及其他物质的流通在全球范围的迁徙及其环境与生态效应。  文章指出,全球约有35.9万平方公里的耕地依赖城市污

生物迁徙与病毒传播间关系揭示

自然界中的生物迁徙行为是促进还是抑制病毒传播?1月6日记者获悉,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所研究员傅雄飞团队揭示了生物迁徙与病毒传播之间的复杂关系,提出了应对传染病的新策略。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。研究团队发现,与“生物的迁徙行为会促进或加速病毒传播

生物防治实例:食蚜蝇的迁徙,麦田的丰收

  根据一项基于雷达的新研究,每年有数亿只食蚜蝇从欧洲大陆穿越英吉利海峡。大多数迁徙昆虫都是害虫,比如蝗虫,但幸运的是,对于英国农民来说,这种飞蝇是朋友。  “潜在的好处相当大。”沃林福德生态与水文中心昆虫学家、并未参与此项研究的Ben Woodcock说。他指出,许多飞蝇物种会给作物授粉,而且它们

科技伦理建构的新路径

  作者:刘大椿(中国人民大学哲学院荣誉一级教授)  现代科技发展使人类交往实践日渐复杂,也使主体活动后果的深远性愈益凸现。这迫使人们放弃技术价值中立论和盲目的技术乐观主义,进而正视科技伦理实践提出的巨大挑战。只有认清科技时代人们所担负的巨大责任,才能洞悉已有伦理向度在科技时代的种种延伸,正视传统与

进化型evotype来捕捉生物系统的进化潜力

  所有生命的一个决定性特征是它的进化能力。然而,迄今为止,生物工程系统在使用过程中会进化这一事实大多被忽视。这导致生物技术的功能保质期有限,无法利用所有生物学固有的强大进化能力。    Sim Castle是这项一项发表在《Nature Communications》上的研究的第一作者,也是布里斯

呼吁建构中国自主知识体系

5月24日,第十一届全国哲学社会科学评价高峰论坛在京召开。论坛以“学科高质量发展与中国自主知识体系建构”为主题,倡议将每年五月的第四个周五作为学科建设与学科评价日。“推动哲学社会科学学科高质量发展,建构中国自主知识体系是加快构建中国特色哲学社会科学的准确识变,是积极应对知识生产模式转型的科学应变,是

鸟迁徙为节能

 图片来源:百度图片本报讯 一项研究发现,鸟类迁徙是为了优化能量摄入与消耗之间的平衡。这一规律同样适用于不迁徙的鸟类,可为所有鸟类的全球分布提供一种一般性解释。 全球约15%的鸟类在繁殖栖息地和非繁殖栖息地之间迁徙,这让它们可以逃避冬季的粮食短缺和气候不利等问题。但人们一直难以鉴定导致所有

我国学者空间扩展生境定植的进化稳定性策略获进展

  合成生物学研究面临的科学挑战之一,是我们对生物体系形成原理认识不足,使得理性设计人工系统仍有很大的困难。生物体系虽然很复杂,但却是“时空有序”的。揭示“有序性”的形成原理,为合成生物学家从头设计复杂生命体系提供重要理论指导。今天,中国科学院深圳先进技术研究院刘陈立研究员实验室和加州大学圣地亚哥分

古核生物的进化和分类

从rRNA进化树上,古菌分为两类,泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。另外未确定的两类分别由某些环境样品和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌(Nanoarchaeum equitans)构成。 Woese认为细菌、古菌和真核生物各代表了

人类进化导致微生物灭绝

  人类正在驱动灭绝的不只是大象和老虎。人们还在大规模地消灭那些小很多的生物体。一项最新研究显示,人类世带来的微生物灭绝可能是一些身体和心理健康问题以及目前出现的抗菌素耐药性危机的“幕后黑手”。  这一惨淡信息来自对人类历史如何影响地球微生物,尤其是那些生活在人类体内的微生物进行的深度分析。“肠道菌

人类进化导致微生物灭绝

人类正在驱动灭绝的不只是大象和老虎。人们还在大规模地消灭那些小很多的生物体。一项最新研究显示,人类世带来的微生物灭绝可能是一些身体和心理健康问题以及目前出现的抗菌素耐药性危机的“幕后黑手”。 这一惨淡信息来自对人类历史如何影响地球微生物,尤其是那些生活在人类体内的微生物进行的深度

科学家阐述环境微生物大规模迁徙机制

  中国科学院城市环境研究所研究员朱永官领衔的国际团队系统阐述了微生物通过人与动物、污水及其他物质的流通在全球范围的迁徙及其环境与生态效应。相关研究论文发表在《科学》杂志上。  数十亿年来,微生物及其所携带的基因在空气和水的自然驱动下发生迁移。此时,自然驱动力形成的对微生物的生物地理作用模式类似于它

淡化排名背后:建构自主知识体系

  日前,南京大学在《南京大学“十四五”规划》和《南京大学“双一流”建设高校整体建设方案》编制中提出,学校发展和学科建设均不再使用国际排名作为重要建设目标。中国人民大学也在专家座谈会中明确提出,从2022年起,不再向任何世界大学排行榜公司提供数据。2021年,兰州大学主动退出泰晤士高等教育世界大学排

科技伦理的学科建构与能力培养

如何顺应科技时代的要求,依据科技伦理的独特属性,遵循学科建设的内在规律,建立和完善科技伦理的学科体系和能力培养体系,是目前科技伦理治理中迫在眉睫的任务。科技伦理学科建构的三个步骤伦理学是关于道德的学问。如果说传统伦理学旨在建构一个稳固的道德大厦,那么,科技伦理则是搭建一个可移动的“帐篷”,不断探索前

鸟类迁徙路线形成原因和长距离迁徙关键基因揭秘

  鸟类的迁徙是令人着迷的自然现象之一。据估计,全球现存1万多种鸟类中约1/5是迁徙鸟类,世界上每年有数十亿只候鸟在繁殖地和越冬地之间迁徙,鸟类的迁徙路线几乎遍布全球。然而,这些路线如何进化而成?当前如何维持?在未来气候变化下可能有何改变?不同的迁徙策略是否有其遗传基础?这些问题是鸟类学和行为学关注

科学家阐述环境微生物的大规模迁徙机制

  9月15日 中科院城市环境研究所研究员朱永官领衔的国际团队系统阐述了微生物通过人与动物、污水及其他物质的流通在全球范围的迁徙及其环境与生态效应。今天,相关研究论文发表于《科学》杂志。   数十亿年来,微生物及其所携带的基因主要在空气和水的自然驱动下发生迁移。此时,微生物对地球环境的影响模式类似

研究表明生物衰老或可加速进化

  匈牙利生态研究中心研究人员发现,衰老可以是一种积极的自然选择,在这种条件下,衰老增强了进化能力。这项研究为不可避免的衰老过程提供了有依据的解释。相关论文发表在新一期英国《BMC进化生物学》杂志上。  既然进化是为了选择最优的生存基因,为什么身体会随着时间的推移而衰老?此前提出但未经证实的理论表明

《自然》:研究发现生物进化关键机制

来自伦敦大学学院(UCL)的胚胎学家最近解决了一个困扰科学家一个多世纪的谜题。他们发现了在胚胎发育最初阶段帮助较高级进化生物——包括人类——从低级生物例如鱼类中分离出来的关键机制。以上结果发表在10月10日在线版《自然》上。 在发育早期,很多未分化细胞构成的胚胎首先需要确定如何排列,以最终形成完全发

基因位置对生物进化影响更大

  在生物体改变外形特征、不断进化的过程中,如果某些特征被表达的可能性越高,控制这些特征的基因就更容易发生变异,而此特征也就更有可能发生变化。发表在最新出版的《科学》杂志上的一篇论文提出,基因在染色体中的位置比它对生命的作用更加重要。纽约大学基因组与系统生物学中心和普林斯顿大学李维斯·

蝴蝶迁徙可飞越撒哈拉

   小小蝴蝶能飞多远?一项新研究显示,小红蛱蝶每年在欧洲与非洲之间来回迁徙,其间两度飞越撒哈拉沙漠,总里程最长达1.2万公里。 小红蛱蝶是一种世界多地常见的蝴蝶,翼展5至7厘米,翅膀背面呈橘红色或褐色,带黑色斑点;翅端黑色,带白色斑点。 此前研究发现,欧洲南部的小红蛱蝶在秋季会大批迁徙到非

噬菌体让生物分子进化增速100倍

  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家在《自然》杂志上撰文指出,他们利用噬菌体,在实验室中让生物分子的进化速度提高了100倍。新研究有望让制药业使用实验室培育出来的蛋白质、核酸和其他成分按需制药。   该研究的领导者、哈佛大学化学和生化教授戴维·刘说,大多数现代药物都由有机小分子制成,但某

《科学》:基因位置对生物进化影响更大

  在生物体改变外形特征、不断进化的过程中,如果某些特征被表达的可能性越高,控制这些特征的基因就更容易发生变异,而此特征也就更有可能发生变化。发表在最新出版的《科学》杂志上的一篇论文提出,基因在染色体中的位置比它对生命的作用更加重要。纽约大学基因组与系统生物学中心和普林斯顿大学李维斯·西格

在“小平板”上建生物元件生产“工厂”

在传统方法中,生物元件是从自然界不同物种中通过功能筛选获得。而通过传统方法筛选和挖掘可用元件往往效率有限、且获得的元件功能达不到需求。因此,科学家们期望通过定向进化的方式,获得具备特定功能的生物元件。 中国科学院深圳先进技术研究院刘陈立与傅雄飞研究员团队基于对微生物在空间上生长迁徙的定量理解,开

“协助迁徙”能否拯救帝王蝶

  为拯救日益减少的东部帝王蝶,墨西哥研究人员正尝试一些具有争议性的事情:将上百棵冷杉移到400米高的山上。他们的目标是帮助这种充当帝王蝶冬季栖息地的树木跟上气候变化的步伐。  过去3年间,圣尼古拉斯伊达尔戈大学(UMSNH)森林遗传学家Cuauhtémoc Sáenz-Romero重新安置了距墨西

“协助迁徙”能否拯救帝王蝶

  为拯救日益减少的东部帝王蝶,墨西哥研究人员正尝试一些具有争议性的事情:将上百棵冷杉移到400米高的山上。他们的目标是帮助这种充当帝王蝶冬季栖息地的树木跟上气候变化的步伐。帝王蝶落在墨西哥过冬场所的树上。图片来源:JHVEPhoto/Alamy  过去3年间,圣尼古拉斯伊达尔戈大学(UMSNH)森

DNA提供鸟类迁徙新线索

  每年秋天,数不清的鸣鸟会离开它们在美国和加拿大的繁殖区,向南飞至墨西哥和中美洲过冬。鸣鸟通常在晚上飞行以躲避老鹰。但它们到底去了哪里以及如何飞至目的地一直是一个谜。日前,一个团队通过分析其羽毛上的DNA 给出了关于鸟类迁徙的新线索。华盛顿州西雅图市北方鸣禽保护协会的Jeff Wells说:“尽管

红薯基因揭密南美古人迁徙

比哥伦布第一次远航早500年时,南美洲的红薯已经成为波利尼西亚的主要作物。 图片来源:iStockphoto/Thinkstock   近日,一项新的研究指出,红薯的基因组可能是揭密一个伟大探索时代的关键。该时代比欧洲地理大发现早几百年,且存在很多人类学谜团。   大约8000年前,秘鲁高原上