生物化工

冷冻电镜图像重建是利用冷冻电镜成像技术获得的低分辨率图像，通过计算机技术重建出生物大分子的高分辨率三维结构的技术。这种技术在生物学和材料科学等领域中得到了广泛应用，特别是用于研究生物分子的结构。 冷冻电镜图像重建主要用途： 研究生物大分子的结构和功能：冷冻电镜图像重建可以提供生物大分子的原子级结构信息，从而帮助研究人员深入了解生物大分子的结构和功能。 设计和开发新药：冷冻电镜图像重建可以帮助研究人

署名为Amyris公司，由过去和现任部分股东进行的一项研究进展，新年发表在预印版网站。文章发表了该公司的菌种设计平台技术Lila算法，并对一些实际的应用进行了公开。 从文章的产品分子列表看，该技术几乎把目前行业所见所有化合物在两种常用底盘大肠杆菌和酿酒酵母都进行了通路设计和筛选，部分产品在96孔板和2L罐可达到至少10g/L的产量。不难判断，Amyris的产品库积累是何等的深厚。 工程微生物合成具

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摘要 ABSTRACT 鉴于石墨烯具有广阔的表面积和独特的物理化学属性，包括高机械刚度、弹性、强度和卓越的导热性和导电性，石墨烯和基于石墨烯的纳米结构材料在不同领域引起了研究人员极大的兴趣，如能源储存、催化、环境传感和修复。较大的表面积和功能化的适应性使石墨烯基纳米复合材料成为固定各种生物分子、蛋白质和酶的理想纳米载体。石墨烯纳米结构被各种功能基团（即羟基、羧基和环氧化物基团）功能化后，有可能引入

九月初，技术邻将推出「专业」和「专题」模块。 专题」的使命是让志同道合的工科人相聚，不论是主流技术还是小众软件，都能精准地聚集大批同好邻友。 「专题」归属于「专业」。首次更新，我们将推出近20个「专业」，一百多个「专题」。目录涵盖软件、应用、技术、研究对象...等工科方方面面。 「专题」是属于工科人的表达和交流思想的自由平台，您可以在专题下学习知识、分享案例、结交同行，体验别具特色的工科互动平台。

导读：尼龙是一种聚酰胺（PA）合成聚合物，在增材制造中，它可以以长丝的形式（PA6）用于FDM 3D打印技术，也可以以粉末形式（PA11和PA12）用于SLS选择性激光烧结或惠普的MultiJet Fusion等技术。 与PLA或者光敏树脂等材料相比，尼龙打印件具有较强的韧性和强度，在3D打印行业中是一种使用率很高的材料，但它也存在一些争议。比如聚酰胺的成分、材料的可回收性和可重复使用的程度，以及

细胞已经进化出不同的策略来迁移和探索它们的环境。例如，精子细胞、微藻和细菌可以通过变形，或者借助一种叫做鞭毛的鞭状附属物游动。相比之下，普遍认为哺乳动物体细胞是通过附着在表面和爬行来迁移的。大致分为间充质迁移和变形虫迁移。“变形虫”迁移，其特征是速度快、肌动球蛋白高度收缩、细胞形状圆形、很少或没有粘连。变形虫迁移在发育生物学和免疫系统功能中扮演重要角色。在体内，细胞必须能够感知其环境中的各种线索，

随着以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术迅猛发展，生物发酵制品已成为2l世纪投资最活跃、发展最快的产业之一。因生物发酵药品具有疗效高，毒性低，副作用少等特点，而被广泛应用于I临床，甚至将会逐步取代一些化学合成药物，为人类健康作出越来越大的作用。同时因生物医药发酵空气用量大，大量未处理尾气排人大气，使部分发酵代谢产物随尾气带出，甚至有特殊难闻气味产生，即其药品成分或中间体浓度在

小按：本期主要对中国生物化工在生物制药方面的应用和进展做介绍。感兴趣读者可回看第一期，总体回顾，中国生物化工简史（第1篇章）；第二期，生物能源，中国生物化工简史（第2篇章之一）。 2.2 生物制药 2.2.1 中国生物制药的研究进程 得益于政府支持，中国的大学和研究机构在药物的生物合成方面取得了瞩目进展。很多研究已经转化到公司进行合作研究和开发进行更多的评估。许多成绩已经进行工业化或接近工业化。

一、发酵过程的特点 发酵过程和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下: (1)发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。 (2)发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机氮源和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这一特性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生

近年来，生物催化已成为合成化合物的重要途径，也常应用于工业规模的生产。为了应对工业经济对生物催化反应的严苛要求，相关研究团队在提高反应时空产率、底物转化率和产物浓度等方面做出了许多努力。 由于酶在水相体系中往往更稳定，水性介质通常会被选作进行酶促反应的溶剂。然而，常见的工业化合物的水溶性通常很差，如果使用水溶液会导致底物负载量低和生产效率下降；同时，一些合成反应需要酶法与化学法联用，部分化学催化剂

生物反应工程：生物反应过程的产品包括，生物质，酶，初级和次级代谢产物，蛋白，这些可以广泛用于制药、食品，化学，农业或能源生产。反应器，胞外环境因素，包括反应器设计，操作条件和培养基形式，对细胞代谢都有重要影响。目前，生物反应器工程的目标是，探索反应器中细胞生理代谢机制，放大生物过程，满足低成本生产。 中国生物反应器工程前沿 生物反应过程是一个活细胞的复杂的代谢过程。因此，反应器工程的核心是调控反应

氨基酸是组成蛋白质的基本单位，在食品、化妆、医药等方面的应用越来越广泛，需求量不断增加。同时，由于行业竞争加剧，迫切要求不断改进现有技术及开发新技术，以降低生产成本。在这种形式下， 膜分离技术以其节能、高效、无相变的特点 ，在氨基酸发酵液的澄清除菌体、母液除盐和浓缩、氨基酸产品精制等方面，正在成为开发和应用的热点之一。 大多数发酵液的除菌过滤仍采用板框、真空转鼓、离心机、硅藻土机等传统固液分离设备

近年来纳米药物的基础和转化研究受到广泛关注，目前已有多个品种获批上市。聚乙二醇（Polyethylene Glycol，PEG）修饰的纳米药物，包括脂质体、聚合物纳米粒和胶束等，通常可有效规避机体单核巨噬系统的吞噬，显著延长体内半衰期，进而有望降毒增效。上市纳米药物中多数包含PEG修饰，根据各国药品监管部门对纳米药物的审批要求，申报单位必须提供体内的游离型和包载型药物含量的准确数据。然而，如何高效

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类重要的高分子材料，具有良好的生物降解和相容性，在医用材料和可降解一次性制品中应用广泛。相比于传统的生物发酵法或环内酯开环制备聚羟基脂肪酸酯来讲，环氧烷烃和一氧化碳直接交替共聚法具有原料便宜、工艺简单的优势，具备以现代化工为技术基础的大规模工业生产前景。美国Novomer公司已经完成8吨/年产量的中试工艺包设计，正在推广以一氧化碳和环氧烷烃共聚合生产环内酯单体/聚羟基脂

由冠状动脉闭塞引起的急性心肌梗死 (MI)在全球具有较高的发病率和死亡率。MI发生后，梗死区微环境发生严重变化，如血供不足、活性氧（ROS）过量产生、缺氧等。将载有治疗性细胞的水凝胶注射到梗塞区域已显示出治疗 MI的潜力，但注入梗死区域的细胞总是面临恶劣的微环境（例如高氧化应激、缺氧、免疫系统攻击），进一步削弱了细胞植入后的存活能力和生物功能。这使得负载细胞的可注射水凝胶无法达到预期的治疗效果。因

多肽聚合物作为天然蛋白和多肽的模拟物，具有广泛的生物学功能和应用，是一类重要的生物医药材料。伯胺引发的N-羧基内酸酐 (N-carboxyanhydrides, NCAs) 开环聚合是合成多肽聚合物的经典聚合方法，然而，这一经典聚合方法需经过额外的脱羧步骤才能生成伯胺链增长反应活性中心，大大减慢了聚合速度。另外，对水分敏感一直是常规NCA聚合的严峻挑战。因此，研究NCA聚合新策略对多肽聚合物的制备

蛋白和多肽在生命体中具有重要生物学功能，但其实际应用受到易被蛋白酶水解、体内生物利用度低等缺点限制。多肽模拟研究可以针对性地解决多肽体内稳定性差的突出缺点对应用的局限，因此在药物发现、组织工程、蛋白模拟、生物材料和化学等诸多领域具有重要应用前景。多肽模拟物的降解可调使得多肽可以适配不同应用场景，而多肽序列对其功能的发挥具有重要作用，因此，对酶降解可调和聚合物序列可控是多肽合成和应用研究领域中的关键

盖世汽车讯 据外媒报道，加州大学洛杉矶分校（UCLA）领导的研究团队在开发微生物燃料电池方面迈出了重要一步。该技术利用天然细菌从废水的有机物中提取电子，从而产生电流。 （图片来源：UCLA） 加州大学洛杉矶分校萨缪里工程学院（UCLA Samueli School Of Engineering）材料科学与工程系的Yu Huang教授表示：“活性能源回收系统利用在废水中发现的细菌，为实现环境可持续性

统计数据显示，新药从研发到上市的平均时间是 13 年左右，投入非常巨大。在这个过程中，需要大量的计算，大量的研究环节都需要计算的支持。可是在过去的很长时间里，受技术方面的限制，算力达不到研究要求，这是导致新药研发耗时漫长的原因所在。目前，在北鲲云SAAS平台的支持下，算力问题已经得到了有效解决，新药研发效率也因此极大提升。 据了解，在生物药品的开发环节中，怎么找到先导化合物、进行靶点的识别是非常关