科学家揭示大脑高效传递信息的“微观密码”
近日，中国科学技术大学教授毕国强团队历经15年持续攻关，基于自主研发的毫秒级时间分辨冷冻电镜技术，成功捕捉到突触囊泡释放与快速回收的完整动态过程，并提出全新“亲吻-收缩-逃逸/融合”模型，解决了神经科学领域长达半个世纪的关键争议。这一突破揭示了大脑高效传递信息的“微观密码”，也为相关脑疾病的机理研究提供了新视角。10月17日，研究成果发表于《科学》。审稿人高度评价该成果，称“这是一项卓越的研究，提供了富有洞察力的视角”。大脑功能的实现，依赖于数千亿个神经元之间高效、精准的突触传递，突触囊泡作为神经递质的载体，其释放机制一直是神经科学领域的重要问题。自20世纪70年代以来，科学界围绕囊泡释放机制形成了“全融合”与“亲吻-逃逸”两种对立模型，但由于囊泡释放过程发生在毫秒时间尺度、结构变化处于纳米空间尺度，传统技术难以捕捉其瞬时动态，使这一争议困扰神经科学领域长达50年之久。为攻克这一难题，毕国强团队联合国内外多个团队开发出具有毫秒时......阅读全文
解锁智慧农业“科技密码”
你以为的种田还是面朝黄土背朝天的辛苦模样吗？如果给传统农业插上现代科技的“翅膀”，将会描绘出怎样壮美的现代农业新图景？8月19日，青少年科技素养提升计划系列情景大师课《智慧农业如何重新定义“种田”》，将走进位于广州黄埔的极飞超级农场，带领观众亲眼见证未来农场的无限可能。 极飞超级农场水稻田旁的
密码子种类介绍
构成RNA的碱基有四种，每三个碱基的开始两个决定一个氨基酸。从理论上分析碱基的组合有4的3次方=64种，64种碱基的组合即64种密码子。怎样决定20种氨基酸呢？仔细分析20种氨基酸的密码子表，就可以发现，同一种氨基酸可以由几个不同的密码子来决定，起始密码子为AUG（甲硫氨酸），另外还有UAA、UAG
遗传密码的基本特点
方向性密码子是对mRNA分子的碱基序列而言的，它的阅读方向是与mRNA的合成方向或mRNA编码方向一致的，即从5'端至3'端。连续性mRNA的读码方向从5'端至3'端方向，两个密码子之间无任何核苷酸隔开。mRNA链上碱基的插入、缺失和重叠，均会造成框移突变。简并性指一
遗传密码的发现历史
遗传密码的发现是20世纪50年代的一项奇妙想象和严密论证的伟大结晶。mRNA由四种含有不同碱基腺嘌呤（简称A）、尿嘧啶（简称U）、胞嘧啶（简称C）、鸟嘌呤（简称G）的核苷酸组成。最初科学家猜想，一个碱基决定一种氨基酸，那就只能决定四种氨基酸，显然不够决定生物体内的二十种氨基酸。那么二个碱基结合在一起
Science：破译味觉的密码
盐是生活中不可或缺的调味品，不过盐放得太多也让人无法下咽。当食物中的盐分过量时，舌头和大脑就会做出反应，让我们停止进食，以免过量的盐分对身体造成危害。 Johns Hopkins大学和加州大学的研究人员在果蝇中发现，两种不同类型的味觉感受细胞发出竞争性的信号，控制果蝇对盐分的反应。其中
影响身高基因密码破译
华东师范大学上海市调控生物学重点实验室与青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室罗剑、刘明耀教授团队在骨骼发育与身高研究领域取得重要突破，成功破译影响身高的基因密码。该研究成果论文3月20日发表于《科学进展》。 身材矮小是青少年群体中的一种常见病症，一直严重困扰着众多家庭。在诸多影响青少年身高
密码子的特点
①. 遗传密码子是三联体密码：一个密码子由信使核糖核酸（mRNA）上相邻的三个碱基组成。② 密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。③ 遗传密码子无逗号：两个密码子间没有标点符号，密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸，读码必须按照一定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地
破解家禽的“生病密码”
现在，山东省农科院家禽所研究员、山东省家禽产业技术体系首席专家宋敏训及其团队面临的挑战有些艰巨：如何以科技之力拯救“水深火热”之中的家禽产业？ 2014年山东省鸡肉产量386.14万吨,居全国第一位，是山东省畜牧业中的支柱产业。 但这两年，肉鸡产业遭受产能过剩、消费萎靡双重挤压，种
密码子的作用
密码表首先，密码表不是生物的事实。而是基于已有的20个必需氨基酸首字母缩写，添加缺如的6个字母后得到的。依次根据氨基酸三字母缩写，中文译名拼音首字母寻找相关，再以其中密码子简并性（即重复性）最强的氨基酸为首选进行替代，具体变换为：GCA，GCG：A→BAGA，AGG：R→JCCA，CCG：P→OUU
遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系
遗传信息是指DNA分子中基因上的脱氧核苷（碱基）排列顺序，密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的排列顺序，反密码子是指转运RNA上的一端的三个碱基排列顺序。其联系是：DNA（基因）的遗传信息通过转录传递到信使RNA上，转运RNA一端携带氨基酸，另一端反密码子与信使RNA上的密码子（碱基
微生物的微观定义和分类
肉眼难以看清,需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。微生物包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。(但有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝等。)病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。根据存在的不同环境分为空间微生物、
探索微观世界有了中国“慧眼”
由中科院苏州医工所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨显微光学核心部件及系统研制”26日通过了验收。这标志着我国具备了高端超分辨光学显微镜的研制能力。 在当今生物学和基础医学研究中，高/超分辨光学显微镜发挥着重要作用，10—100纳米尺度的超分辨显微光学成像是取得原创性研究成果的重要手段。此
评论：低碳发展－微观治理是关键
“能源使用的峰值即将到来，节能减排的重要性和环境保护的紧迫性日益凸显。转变能源消费模式，提高能源利用效率，探索低碳发展道路是我们当前应对能源安全问题和环境破坏的当务之急。”这是中国石油大学冯连勇教授在日前举行的低碳发展对管理决策的挑战研讨会上对当前能源利用形势的总结。 “然而，改变现有能源
30年砥砺前行－成就微观－无限潜能
——暨“三十而励 共期致远”欧美克30周年活动成功举办 金风送爽稻花香，秋来硕果满枝头。9月22日，珠海欧美克仪器有限公司（以下简称为“欧美克”）在京举办 “三十而励 共期致远”创立30周年庆典活动，活动分为技术交流会和庆典两大环节。中国颗粒学会秘书长王体壮、全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员
表面微观结构调控介孔孔道研究
物质与外界的相互作用是通过表面来进行的，除了化学成分之外，表面微观结构也是影响物质表面特性的重要因素，如荷叶表面的自清洁功能，雄性孔雀尾部羽毛呈现出绚丽多彩的色彩都得益于表面微观结构。固体表面有序纳米结构对与其接触的外界微观物质的智能化调控正成为纳米技术、物理、化学、生物等多学科交叉的一个最新的研究
显微镜金属断裂的微观机制
金属断裂的微观机制 为了阐明断裂的全过程（包括裂纹的生核和扩展，以及环境因素对断裂过程的影响等），提出种种微观断裂模型,以探讨其物理实质,称为断裂机制。在断口的分析中，各种断裂机制的提出主要是以断口的微观形态为基础，并根据断裂性质、断裂方式以及同环境和时间因素的密切相关性而加以分类。根据大量的研究成
如何用微观手段研究环境宏观问题？
当前，使用微观研究手段来研究揭示宏观科学问题似乎是一个潮流。原因是在知道了宏观如何变化之后，要想改变宏观效应，还是要从微观处入手。比如，有科学家想通过筛选高二氧化碳固定效率的藻类来消除温室效应。下面就习惯了宏观研究思路的老师们，在使用非损伤微测技术NMT初期遇到的一些常见问题进行分析和解答。1. N
金属和合金微观分析常用技术盘点
一种金属或合金的性能取决于其本身的两个属性：一个是它的化学成分，另一个是它内部的组织结构。所以，对金属材料的成分和组织结构进行精确表征是金属材料研究的基本要求，也是实现性能控制的前提。材料分析的内容主要包括形貌分析、物相分析、成分分析、热性能分析、电性能分析等。本文就金属材料的形貌分析、物相分析
微观模型驱替系统的基本操作
1．流程准备 保证储液容器、各种泵内液体充足，不足时请添加。 2．微观模型安装的安装 将微观模型安装在高压舱内，保证各密封部位密封可靠。 3．加环压密封岩样 ⑴．手动加环压 先手动将环压加到1MPa左右。 ⑵．自动跟踪加环压 将环压跟踪泵设定到跟踪
晶体和非晶体的微观结构差异
晶体和非晶体所以含有不同的物理性质，主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的，形成很规则的几何空间点阵；空间点阵排列成不同的形状，就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状；组成点阵的各个原子之间，都相互作用着，它们的作用主要是静电力；对每一个原子来说，其他原子对它作用的总效果，使
密码子的设计实验
1. 为了仿效一个高水平表达的植物基因的密码子频率，用 CODONS 程序计算了番茄Rubisco(核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶）小亚基的密码子。遗憾的是，这个单基因可能是一个太少太极端的样本，因为它没有每个密码子的样例。于是又加入了另外一个在植物中高水平表达的基因 [烟草花叶病毒壳蛋白（TM
副密码子的概念
mRNA的核苷酸顺序与蛋白质的氨基酸顺序之间在结构上并没有直接的相应关系,二者也不发生直接的相互作用。在这两种不同的遗传语言之间,必须通过译员才能互相沟通。扮演这种译员角色的就是各种tRNA分子。如果没有tRNA的存在,也就无所谓密码子了。因此密码子的意义并不是单独由mRNA决定的,而是由mRNA和
商用密码算法的“中国远征”
起码需要5、6年时间。”一位来自德国的“老标准”给中国密码标准的国际“起步”估了个“时间戳”。那是2015年初，国家密码管理局计划启动SM系列算法的ISO（国际标准化组织）国际标准推进工作。在没有太多经验情况下，希望找到多年从事密码标准工作的国际友人，想摸个底，可前景却不太乐观。 “在ISO这
密码子的设计实验
实验步骤 1. 为了仿效一个高水平表达的植物基因的密码子频率，用 CODONS 程序计算了番茄Rubisco(核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶）小亚基的密码子。遗憾的是，这个单基因可能是一个太少太极端的样本，因为它没有每个密码子的样例。于是又加入了
董梦秋：破译衰老密码
办公桌上、窗台上，摆满了绿植，还有一个精致的小鱼缸，四平方米左右的办公室干净温馨。在见识前几位PI简陋的办公室后，这里的风景让人眼前一亮。“哈哈，肯定是黄牛说的，他老说我这是闺房。”董梦秋的一串爽朗笑声瞬间让我轻松许多。 受“女生不太擅长理科”这种根深蒂固观点的影响，我向来对很牛的女科研人
“指纹图谱”解开灵芝“密码”
全球权威药学专业期刊《美国质谱学杂志》日前公布了中国科学院上海中药现代化研究中心一项最新研究成果：科学家们从上海绿谷集团的灵芝产品中分离鉴定出5 大类32种灵芝三萜，其中6种是首次发现的新活性物质。与此同时，绿谷集团自主研发的灵芝、丹参、枸杞等5大系列、10余种创新中药先后拿到12个国家的
中国“芯”读出耳聋遗传密码
采集一滴新生儿足跟血，将从中提取的核酸样本经扩增放大后注入一片长7.5厘米、宽2.5厘米的载玻片上，放进普通打印机大小的配套仪器里，就可得知受试者是否携带遗传性耳聋基因。这项中国原创的全球首款遗传性耳聋基因检测芯片系统，使我国320多万名新生儿获益，并已走出国门。其研发团队清华大学、中国人民解
研究揭秘大脑拼句密码
科学家研发了一种设备，能够在一名失语瘫痪者无声地尝试拼读出词汇以构成完整句子时，解码其脑活动。这些发现凸显了无声控制的语言神经假体通过基于拼读的方法生成句子的潜力。相关研究近日发表于《自然—通讯》。 神经假体是一种替代缺失神经系统功能的设备，有望为因瘫痪而无法说话或打字的患者恢复交流能力。然而，
研究破解烟草腋芽生长密码
中国农业科学院烟草研究所王大伟课题组鉴定出烟草腋芽生长关键调控因子——NtMAB1-S1。该基因在腋芽基部高表达，通过抑制下游基因NtTPPF（海藻糖磷酸酶）和 NtGA2ox8（赤霉素氧化酶），显著提升植物内源海藻糖-6-磷酸（Tre6P）和活性赤霉素（GA1/GA4）水平，从而激活休眠腋芽，
解开遗传密码进化的谜题
大自然是不断进化的——其极限仅取决于威胁物种生存能力的变异。研究遗传密码的起源和发展，对于解释生命的进化非常重要。最近在《Science Advances》发表的一项研究中，专门从事这一领域的一组生物学家，解释了遗传密码进一步发展的一个限制，我们知道，遗传密码是一套通用的规则，地球上所有生物都用