获得了解活体大脑神经元内部运作机制的途径可为我们提供大量有用的信息：它的电活动模式，甚至在某个指定时刻基因的开关图谱。然而达到这一目标却是一个极其艰苦的任务，它被认为是掌握一门艺术；由于非常难于学习当前世界上只有少数实验室能够对其进行实践操作。
然而这一情况将很快会得到改变：来自麻省理工学院和佐治亚理工学院的研究人员开发出一种新方法实现了在活体大脑中自动化寻找和记录来自神经元的信息。研究人员利用单细胞检测计算机运算控制单个机器手臂，以相比人类试验操作人员更高的精确度和速度鉴别和记录下了活体小鼠大脑中的神经元。相关论文发布在5月6日的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。
新的自动化程序无需数月的培训，提供了长期以来寻求的关于活细胞活动的信息。利用这一技术，科学家们能够鉴别出大脑中数千种不同的细胞类型，绘制出它们相互联系的图谱，并找出疾病细胞与正常细胞的差异。
这一项目是由麻省理工学院生物工程学和大脑与认知科学副教授Ed Boyden与佐治亚理工学院机械工程学院助理教授Craig Forest协作完成。
“我们的研究团队从开始就一直从事跨学科研究，这使得我们能够将精密机械设计的原理带到活体大脑研究中，”Forest说。他的研究生Suhasa Kodandaramaiah是文章的主要作者，作为访问学者已在麻省理工学院开展了两年的研究工作。
这一技术尤其适用于研究诸如精神分裂症、帕金森氏症、自闭症和癫痫等大脑疾病。Boyden说：“在所有这些情况下，对单个细胞的电及回路特征进行分子描述……一直难以实现。如果我们真的能够描述活体大脑特异细胞中疾病改变分子的机制，就有可能发现更好的药物靶点。”
Kodandaramaiah、Boyden 和 Forest着手于研究让一种已有30年历史的技术——全细胞膜片钳（whole-cell patch clamping）自动化。全细胞膜片钳技术是通过将一个微小的空心玻璃吸管与神经元细胞膜接触，然后打开细胞膜上一个小孔来记录细胞中电活动的方法。通常一个研究生或博士后需要数月的时间才能学习掌握这项技术。
Kodandaramaiah花了大约四个月的时间学习手动膜片钳技术，这让他认识到这一技术非常难以掌握。“当我相当出色地掌握了这一技术时，我感到虽然它是一种艺术形式，也可将其变为一套定型任务，并通过机器人执行决策。”
为此，Kodandaramaiah和他的同事们构建了一个机器手臂，可以微米精确度将一个玻璃吸管置入麻醉小鼠大脑。随着移动，吸管监测了细胞的电阻抗性——测量电流出吸管的难度。如果周围没有细胞，电流动且阻抗低。一旦吸管尖头接触到细胞，电流将无法流动，阻抗会升高。
5月1日起，武藏野化学（中国）有限公司开发的L－乳酸生产新菌种、新工艺在大规模生产中全面推广和应用。应用该菌种和工艺具有发酵周期短、转化率高、精制收率高、产品光学纯度高和生产工艺更加合理化等优点。
武藏野化学（中国）有限公司是株式会社武藏野化学研究所在中国的日商独资企业。该公司的乳酸系列产品以高纯度、高光学纯度的优异特点畅销国内外市场。自2009年4月独资以来，为进一步推进生物降解塑料聚乳酸（简称PLA）的工业利用，应对未来原料、能源等价格的上涨, 进一步提高生产率，该公司整合武藏野集团公司的研发优势，设立专项攻关组进行科研攻关，以开发新一代L－乳酸生产技术。
攻关组在国内北方玉米产地的多处土壤中采集样本，通过菌株筛选、复壮、优化等现代化生物技术手段，不采用任何与转移基因有关的技术要素，历时2年，成功培育出了优良的新一代L-乳酸生产新菌种，通过逐级放大及生产性试验的验证，建立并完善了新生产技术工艺，终于完全自主地成功开发出了新一代的高纯度、高光学纯度L-乳酸生产技术。
来自乔治亚理工学院和加州大学旧金山分校的研究人员近日开发了一项新技术，可大大提高科学家们获得运动中的单细胞结构清晰图谱的能力。利用压缩传感鉴别分子，这项新技术为我们提供了必要的空间分辨率以及可能比以前更快的时间分辨率。相关研究论文发布在4月22日的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。
尽管在过去的几年里，超分辨率显微镜领域取得了大量的成果，空间分辨率不断提高，然而由于需要高时间分辨率活细胞成像仍是一个挑战。
在这篇文章中，来自乔治亚州理工学院George W. Woodruff机械工程学院的助理教授朱磊（Lei Zhu，生物通音译）和加州大学旧金山分校药物化学系和生物化学与生物物理学系助理教授黄波（Bo Huang，生物通音译）开发出了一种先进的技术，利用超分辨率显微镜解析了相比过去能看到的小一个数量级的细胞元件。这使得研究人员能够挖掘到从前无法触及的信息，解答新的生物学问题。
过去超分辨率显微镜采用的单分子开关（single-molecule-switching）技术主要依赖于将单分子成像稀疏地散布到大量，通常是成千上万的照相机像帧（camera frames）上。它在时间分辨率上极其受限，无法在活细胞中追踪动态过程。
朱磊说：“现在利用我们的成果，使用具有秒或甚至子秒（sub-second）时间分辨率的超分辨率显微镜可以大视野地追踪更多的动态细胞过程。我们对于单细胞生命的知识大部分都来自于我们观察细胞中微小结构的能力。”
黄波指出：“其中的一种应用就是研究细胞的能量工厂线粒体与其他细胞器和细胞生命周期过程中结构重塑的细胞骨架之间的互作机制。”
当前，光学显微镜，尤其是荧光显微镜仍然被许多生物学家经常使用。然而作者们认为传统的光学显微镜有一个主要的局限：由于受到衍射现象的影响，无法解析距离小于半个光波的物体。无论使用多高的放大倍数，衍射均使得成像看起来模糊，相互重叠。
“衍射限制一直以来被视为是光学显微镜的一个基础局限，直到近期发明了超分辨率荧光显微镜技术，”朱磊说。超分辨率显微镜技术，例如随机光重建显微镜 (stochastic optical reconstruction microscopy，STORM)和光敏定位显微镜（photoactivated localization microscopy, PALM），均依赖于记录样品中单个分子的光发射（light emission）的能力。
利用可在可视与不可视状态间转换的标记分子，STORM/PALM可确定每个目的分子的位置。这些位置最终定义结构。
超分辨率显微镜观测单细胞动态
来自乔治亚理工学院和加州大学旧金山分校的研究人员近日开发了一项新技术，可大大提高科学家们获得运动中的单细胞结构清晰图谱的能力。利用压缩传感鉴别分子，这项新技术为我们提供了必要的空间分辨率以及可能比以前更快的时间分辨率。相关研究论文发布在4月22日的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。
朱磊和黄波表示新研究成果具有极其重要的意义，因为新技术使得研究人员能够以3秒的时间分辨率追踪微管骨架的动态，从而能够对细胞内小囊泡和其他货物的主动运输开展研究。
使用与常规光学显微镜相同的光学系统和探测器，超分辨率显微镜自然需要更长的采集时间获取更多的空间信息，导致了空间分辨率和时间分辨率之间的权衡。在基于STORM/PALM的超分辨率显微镜技术中，每一个照相机成像都是从样品中非常稀疏的探针分子团中取样。另一种解决的方法就是提高激活荧光基团的密度从而确保每个相机像帧能够获取更多的分子。然而这种高密度的荧光点会导致它们重叠，从而使得这种单分子定位技术无法广泛应用。
作者们说近期有大量的技术被报道可有效获取单分子位置甚至当单荧光基团信号重叠时。这些方法是基于重叠点的适当聚集，用最大可能性估计或贝叶斯统计（Bayesian statistics）扩散方程(PSFs) 可变数量点。
在新研究中，朱磊和黄波提出了一种基于全局优化的新方法，采用压缩传感，无需估计和推断成像中的分子数量。他们证实相比于其他的技术，压缩传感能够兼容更高的分子密度，以三秒的时间分辨率显示活细胞荧光蛋白标记微管成像。
研究人员利用STORM对黑腹果蝇S2细胞中免疫荧光染色的微管成像，利用少至100个照相机像帧通过压缩传感解析了邻近微管，而单分子拟合方法则无法辨别这些结构。他们对稳定表达融合mEos2的tubulin的S2细胞进行了活细胞STROM观测。
以常用相机像帧56.4 Hertz速率，超分辨率影像以3秒（169个像帧）的时间分辨率，60 纳米Nyquist分辨率构成，比以前报道的要快得多。这些结果证实了压缩传感可使得STORM以秒水平，如果能够使用更快速的照相机甚至可以子秒水平的时间分辨率来监控活细胞过程。
（生物通：何嫱）
瑞典等国的研究人员已成功开发出一种新型分子催化剂，可将利用阳光从水中分解出氧和氢的效率提高到接近自然界光合作用的水平。这一技术可提升太阳能等清洁能源的转换效率并降低生产成本，更好地推动清洁能源的实用化。
光合作用主要指植物、藻类和某些细菌在阳光照射下经一系列反应，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气（某些细菌释放氢气）。一直以来，在清洁能源技术中，特别是太阳能方面，研究人员都试图模仿这一自然现象实现能量转化，但在效率上无法与真正的光合作用相比拟。
瑞典皇家理工学院等机构的研究人员在《自然—化学》发表报告说，从效率指标上来说，自然界光合作用的数值大概在100到400间，现有催化剂令人工分解水的效率比光合作用低两个数量级，而他们研发了基于金属元素钌的新型催化剂，可将这一数值提升至300以上，实现真正的光合作用效率。
研究人员说，这种新型催化剂具有广泛的应用前景。比如在阳光强烈的撒哈拉沙漠地区，可以利用这一技术大规模生产氢燃料，或将它与传统的太阳能电池结合，提高光电转换的效率。
不过研究人员也提到，还在努力研究如何降低这种新型催化剂的生产成本，估计在10年后基于这一技术的清洁能源，可在价格上与传统的煤和石油等化石能源竞争。
本报讯（记者谭永江）2月25日，一项从连翘中提取有效成分连翘素的创新性技术突破，得到了中国科学院院士孙汉董、中国工程院院士于德泉等鉴定专家们的肯定。鉴定专家认为，连翘素成果表明，河南省生物技术开发中心等单位在天然药物活性成分和应用整体工艺技术研究方面的科研成果达到国际领先水平。
传统中药材连翘具有清热解毒、消肿散痈之功。现代研究证实，连翘有优异的抗菌、抗病毒活性、抗肿瘤等作用，可以部分替代抗生素。
可是，长期以来，传统中医仅以连翘果入药，对连翘叶等含有大量有效成分的部位利用程度不够。
河南省生物技术开发中心的科研人员发现，在连翘叶中蕴涵的连翘苷、连翘酯苷等有效成分的总量是果实的10倍以上。该中心研究人员董建军告诉记者，他们将连翘苷、连翘酯苷、熊果酸、黄酮苷等四个连翘有效成分进行全新的活性组配与优化，创新建立了有效地质控方法，开发出了具有显著抗菌作用的活性配伍新产品——12%连翘素，形成了高回收率、低成本、节能减排的连翘素提取新工艺。这不仅提升了连翘果的利用率，还消除了利用连翘叶的技术阻碍，为大规模利用连翘铺平了道路。
据了解，我国目前年产抗生素21万吨，其中有9.7万吨抗生素用于畜牧养殖业，而畜禽产品抗生素残留超标严重危害食品安全，危及人民健康。
2011年10月我国颁布的《饲料工业“十二五”发展规划》中明确提出“利用植物提取物减少抗生素等药物饲料添加剂使用”。而用12%连翘素饲养肉鸡的实验结果表明，它可以替代氟苯尼考、粘杆菌素、莫能霉素、金霉素等抗生素，初步解决畜禽产品抗生素残留超标问题。对其进行深入开发，可减少人畜对抗生素的过分依赖。
河南省科学院院长郭新和介绍，连翘是豫产大宗道地药材，产量占全国总量的60%。河南目前有野生和人工种植连翘面积约200万亩，以每亩连翘果实所含有效成分价值2000元计，全部连翘资源潜在价值达400亿元以上。
《中国科学报》 (2012-02-28 A1 要闻)
