CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

生物经济已成为全球各国再工业化和创造财富的一种重要手段和战略性资源,"面向人民生命健康的生物医药"作为生物经济四大重点领域之一,梳理其发文趋势、文献特征、研究领域、学术影响力与研究热点,对后续理论研究和实践探索具有重要意义.通过采用VOSviewer软件,对WOS核心合集数据库中2000年～2023年全球发表的5 370篇和其中383篇中国发表的生物经济领域论文进行可视化分析,揭示中国生物经济领域研究的产出与影响力.研究表明:①全球生物经济领域的研究呈现持续上升趋势,大致可分为2000年～2010年间的探索阶段和2011年～2023年间的快速增长阶段;②主要发文国家集中在美国与欧盟的发达国家,其中德国表现突出,与政策支持、大量经费和人员的投入密切相关;③虽然中国相关研究略晚于欧美地区,但随着生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物技术服务等战略性新兴产业在国民经济社会发展中的战略地位显著提升,发文量快速上升,全球影响力不断提高;④中国的研究主要集中在与生物能源、生物制品、生物修复、资源回收等相关的循环经济,以及与生物燃料、生物质、生物炭、生物柴油相关的循环经济方面.此外,中国生物经济中有关生物医药领域的研究特色主要涉及绿色合成、能源、环境和生物医学应用,与生物经济相关的药用植物、民族医药植物、海洋藻类药用以及用于中医诊断决策支持的阴阳五行平衡与非平衡模型的相关研究.随着国家政策的支持,生物经济产业规模迅速增长,成为"十四五"时期生物经济发展的核心支柱产业之一.

规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（Cas）系统存在于大多数细菌与所有的古生菌中，用于抵御外源性遗传物质的入侵，是自我防御的重要手段。CRISPR/Cas技术作为一种简便、快速、灵敏、特异的检测工具，被广泛应用于农业、工业、牧业以及医学等领域。本文主要对CRISPR/Cas系统与荧光、可视化及表面增强拉曼光谱等检测技术相结合的生物传感器的应用现状、优势和局限性以及未来的发展方向进行阐述。

目的:系统梳理全球银杏叶相关发明专利数据,挖掘专利信息,为其深入开发利用提供参考.方法:基于incoPat数据库对全球范围内银杏叶相关发明专利进行计量学统计,并从专利数量趋势、国际布局、国内布局、应用领域、专利价值及技术市场等方面展开分析.结果与结论:银杏叶相关发明专利申请整体较为活跃,申请量呈增长态势;全球专利主要分布在中韩日等国家,其中中国占据绝对优势地位;全球技术研发方向从传统的中医药、食品类,扩展到农业肥料、生物化学、日化品等广泛领域,热点主题仍以中医药和食品为主;我国银杏叶专利市场化有较大空间,应持续推进深度合作,促进科研成果产业化健康发展.

菥蓂(Thlaspi arvense L.)属于十字花科菥蓂属,是一种兼具药食同源功效的草本植物,生态适应能力强,种子富含油脂,具备较高的资源开发利用价值.近年来,随着现代生命科学研究的不断进步,菥蓂的诸多优势得以被发掘,国内外已陆续开展了关于菥蓂的基础和应用研究.目前国内的报道多集中于菥蓂的功能活性物质提取及其在临床医疗上的作用,国外研究则偏向于探索菥蓂在农业生产循环中的生态价值与脂质代谢调控机制.大量研究表明,菥蓂具备开发生物柴油和补充油料生产的优异潜质,也是新型药物开发的良好备选原料.同时,得益于菥蓂全基因组信息的公布,对菥蓂开展分子育种改良已成为可能,例如通过基因编辑技术改变其种子脂肪酸构成以获得更符合食用油需求的品质,以及挖掘菥蓂的其他重要功能基因用于提高作物生产和抗逆性.利用代谢工程手段优化菥蓂的脂质特性以制备新型植物油甚至异源生产高价值脂肪酸(神经酸等)将潜力巨大,是菥蓂最具前景的开发方向之一.本文综述并展望了近年来菥蓂在资源开发利用和脂质代谢工程研究等方面的报道,以期为菥蓂在我国的基础研究和推广应用提供参考.

实蝇分布范围广泛,寄主种类多样,危害十分严重,经济损失巨大,对其防治的时间紧迫性与经济重要性与日俱增.检验检疫及农业、物理、化学和生物防治都是常见的实蝇害虫防治方法.能够刺激实蝇行为反应的引诱剂作为一种高效环保的害虫防治策略在实蝇防治体系中占有重要地位.按照不同分类标准,实蝇引诱剂既可以分为性诱剂、食诱剂和植物源诱剂;又可以分为雄性实蝇引诱剂和雌(双)性实蝇引诱剂.其中,雄性实蝇引诱剂特异性强、效果显著.1960年首次报道雄性实蝇引诱剂4-(4-乙酰氧基苯基)-2-丁酮(诱蝇酮)对实蝇的显著吸引效果以来,它一直被用于监测和诱捕靶标实蝇.应用于调查监测时,诱蝇酮可以与多种类型的诱芯与诱捕器一起使用,实现效能最大化.诱蝇酮不仅可以单独使用引诱实蝇,而且可以与其他诱剂与菌液等混配使用.而且,诱蝇酮在发挥其基础引诱功能的同时,还会影响靶标实蝇的行为和生理以及非靶标昆虫的生存.因此,本文重点从调查监测、引诱灭杀、吸引取食、对非靶标昆虫影响等方面对诱蝇酮在实蝇害虫防治中的研究和应用进展进行综述,并对实蝇害虫诱饵站引诱防治与害虫自动测报的发展,诱捕的影响因素与引诱剂在害虫综合防治中的作用等做出合理展望,以期为实蝇害虫引诱技术的研究提供理论基础.

昆虫病原线虫是昆虫的专化性寄生天敌,可自主搜寻寄主、杀虫速度快、对环境友好安全,是一类重要的害虫生物防治因子,在害虫可持续治理中具有应用潜力.目前,昆虫病原线虫作为商品化的新型生物杀虫制剂在全球生产销售.然而,昆虫病原线虫的商品化需要高效的人工培养技术.由于昆虫病原线虫的专化性较强,一种成熟的商业化昆虫病原线虫人工培养技术需要根据线虫种类优化.除了优化现有技术,还需研发新的人工培养技术.本文综述了国内外昆虫病原线虫人工培养技术研究和应用的历史和现状,详细介绍了活体培养技术和离体培养技术,讨论了影响昆虫病原线虫产量的主要因素,强调了优化人工培养技术并降低培养成本的必要性.未来,随着人工培养技术的不断优化,在丰富了昆虫病原线虫商品化种类的同时,还可降低农业生产的经济损失,改良土壤环境,具有重要的经济和社会价值.

《生物安全学报(中英文)》(原《华东昆虫学报》《生物安全学报》)是由中国植物保护学会与福建省昆虫学会共同主办的面向生物安全科学国际前沿的中英文学术杂志,在国内外出版发行,征稿要求(简介)如下:1.主要刊载有关生物入侵、农业转基因生物、农用化学品、新技术等带来的生物安全科学问题的原始性研究论文、文献综述及研究简报等.

香豆素是一类以苯骈α-吡喃环为母核的天然产物,许多香豆素衍生物具有多种药理活性,如抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗凝血、抗骨质疏松、杀虫等,在医药、农业领域发挥了重要作用.香豆素衍生物的开发利用一直备受关注.随着基因测序技术的成熟以及合成生物学的快速发展,香豆素衍生物的生物合成研究已取得许多重要进展,也日益受到国内外学者的关注.该文综述了目前已报道的香豆素衍生物的生物合成关键酶,如细胞色素P450酶(cytochrome P450 enzyme,CYP450)、异戊烯基转移酶(prenyltransferase,PT)、UDP-葡萄糖基转移酶(UDP-glucosyltransferase,UGT)等,并对其在抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗菌等方面的药理活性进行系统总结,期望为香豆素衍生物的生物合成研究及其药用潜力的进一步挖掘提供参考价值.

在农业上,抗生素广泛用于动物的疾病预防和治疗.但抗生素的过度使用,甚至滥用,使得抗生素残留和抗生素耐药性问题日渐严重.抗生素通过食物链的生物富集和放大,将影响生态环境安全,并最终危害人体健康.传统的抗生素检测技术存在程序繁琐、操作复杂、耗时长等一系列问题,难以满足即时、高效和准确的现场检测需求.因此,为应对抗生素引起的食品安全问题、规范抗生素在农业上的使用,建立农产品抗生素的快速检测技术显得十分重要.本文综述了世界主要国家地区抗生素在养殖业的使用和管理情况,以及抗生素在农产品中的残留特征和对生物体及环境的危害,归纳了近5年内农产品中抗生素快速检测技术的发展情况,对各项快速检测技术的优缺点进行了对比,最后对未来发展方向进行了展望.本文可为农产品抗生素管控和即时检测提供借鉴.