玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物，虫害和杂草防治是我国玉米生产面临的重大瓶颈问题。转基因抗虫耐除草剂玉米的应用能够减少农药使用量，在提高玉米产量、提升玉米收获品质方面具有重要作用。自1996年国外转基因抗虫耐除草剂玉米商业化应用以来，有效控制了玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫的为害，降低了除草成本，经济效益、社会效益和生态效益十分显著。对近10年来全球和我国转基因抗虫耐除草剂玉米的产业化发展现状进行了综述，分析了我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化面临的机遇与挑战，并为加快推进我国转基因玉米产业化应用提供了建议。

CRISPR技术作为一种新型的基因编辑技术，被广泛应用于微生物、动物和植物领域。对CRISPR/Cas系统的起源、分类特点等进行了阐述，重点梳理了CRISPR/Cas系统分类的发展历程，并根据最新分类方法，介绍了不同类型的CRISPR/Cas系统的作用机制、内部不同蛋白的作用特点及应用与发展，以期探寻更多的CRISPR/Cas系统，扩大该系统的应用领域。

糖尿病是世界性疾病，更是严重的公共卫生问题。世界卫生组织（World Health Organization, WHO）将糖化血红蛋白A_1c（glycated hemoglobin A_1c，HbA_1c）确定为糖尿病诊断标准，这对于糖尿病的诊断、监测和治疗具有重要临床意义。近年来，国内外开展了大量有关HbA_1c实验室检测方法与标准化的相关技术研究工作，形成了一系列检测方法和标准体系，取得了一定成果。介绍了具有代表性的HbA_1c实验室检测技术及国内外HbA_1c标准化研究进程，并对当前存在的技术难题进行了分析和展望，以期有助于临床实验室选择合适的检测方法，并推进我国HbA_1c标准化工作的发展。

神经酸是一种超长链单不饱和脂肪酸，最初发现于哺乳动物神经组织中，是脑部神经组织和神经细胞的天然核心成分，具有修复受损神经纤维、帮助神经细胞再生的功能。神经酸的来源由动物到植物的转变极大地促进了神经酸的研究。近年来，国内外科学家尝试通过转基因技术进行高神经酸植物的遗传改良。含神经酸的油菜在神经酸植物来源中脱颖而出，有望解决神经酸短缺的现状。综述了植物中神经酸的生理功能和来源，介绍了植物中神经酸的生物合成途径和从植物中提取神经酸的工艺，以期为植物神经酸相关研究和油菜创新育种提供理论参考。

甘露糖赤藓糖醇脂（mannosylerythritol lipids, MELs）是一种生物表面活性剂，除具有可降解、毒性低、生物兼容性好等优点，还因其特有的代谢、合成途径与结构特性，而具有基因转染、广谱抗菌、皮肤修复等多种功能。MELs在医疗、日化、食品、农业、生态修复等各领域应用前景巨大，被公认为是现今最有潜力的生物表面活性剂。然而，不同种属所生产的MELs之间结构差异性大且生产方式较落后，合成与作用机制尚不清晰，因而无法实现规模商业化生产。从结构特性、生产纯化、应用途径等方面重点阐述了MELs相关研究进展，以期阐明其结构与功能的多样性，为实现靶向MELs的定制生产，降低生产成本，加快实现其规模化应用提供参考。

Pirins（简称PRNs、PIRs）是含有Cupin结构域的基因家族，属于功能各异的Cupin超家族成员之一。PRN蛋白的N端结构域含有金属离子结合位点，在原核和真核生物中高度保守。人hPRN可作为转录因子辅因子和氧化还原感受器参与癌症发生过程，是癌症治疗的潜在靶点。植物PRNs基因家族一般含有多个成员，其生物学功能尚未得到深入研究。概述了PRNs蛋白的基本结构及其生化特征，并综述了PRNs在人、微生物和植物中的生物学功能，以期为进一步解析水稻等作物中PRNs的功能提供一定线索，并为基因编辑等生物育种技术改良作物提供新的靶点。

氢分子已被证实具有广泛的生物学效应，研究表明，氢气对多种疾病具有显著的治疗作用。近年来，国内外关于氢分子临床应用的报道较多，为疾病治疗提供了新的途径。饮用富氢水或注射富氢生理盐水是常用的氢气摄入方式，因其摄入简单、安全性高得到了临床广泛地关注。主要综述了富氢水在代谢性疾病、神经系统疾病、炎症性疾病、肿瘤、皮肤病及运动疲劳等的临床研究进展，旨在为富氢水和富氢生理盐水的临床应用及作用机制研究提供理论参考。

食品安全是关系国计民生的重大战略问题。农药残留（简称农残）是造成食品质量与安全问题的重要因素。食品中农药残留不仅发生率高，而且超标严重，涉及范围广，长期接触或食用含有农药残留的食品会危害人体健康。传统的农残分析技术已经很难满足多样化食品安全检测的实际需求，现代新型生物技术因特异性强、灵敏度高、简单快速等优势，在食品的农残检测中得到广泛应用和持续发展。分析了食品中农药残留及检测技术现状，综述了酶联免疫吸附测定法、荧光免疫法和生物条形码免疫法等分析技术，及电化学、光学、压电传感器等生物传感技术在食品农残检测中的应用进展，讨论了各种技术的优势和局限，以期为相关研究提供参考，从而进一步提高我国食品农残的检测效率，保障食品安全，促进我国食品行业的可持续发展。

植物基因的表达决定了植物的表型特征，而基因的表达受启动子的直接调控。启动子作为基因的一个组成部分，控制着基因表达(转录)的起始时间和表达程度。利用基因编辑技术对启动子进行定向编辑之后，会因为基因序列特有的重组排列、顺式表达等因素使得植物中的某个或某些基因的表达模式发生改变，进而影响基因功能。这些改变最终直接或间接地改变了植物的外在表型特征，而一些正向改变会对植物的品质起到优化和改良作用。综合近几年基因编辑技术对启动子的研究，主要从启动子的构成与分类、基因编辑技术和启动子编辑的研究进展这3个方面对启动子的编辑在植物中的应用进行了概述和总结，以期为启动子编辑技术应用于植物改良提供参考。

塑料由于其耐久性和耐降解性造成的环境污染日趋严重，而塑料废弃物的处理回收方法存在着缺陷。聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）是应用最广泛的塑料类型之一，但在自然条件下很难被降解。近年来，虽然多种具有PET降解活性的酶被发现，但这些酶的催化活性和热稳定性难以支撑实际工业所需，因此提高PET水解酶的降解能力已成为研究热点而备受关注。脂肪酶、角质酶、IsPETase和IsMHETase是目前研究最为广泛的PET水解酶，就这几种酶的结构、活性特征进行了总结，重点阐述了传统蛋白质工程和人工智能分子设计在增强PET水解酶应用性能方面的研究进展。期望塑料降解酶可以进一步发展优化，为循环塑料经济做出有价值的贡献。

氢化酶作为一种可催化氢气氧化与质子还原的金属酶，在生物体的氢代谢过程中发挥着关键作用。已有研究表明，氢气干预可对植物的生长发育和抗逆性产生积极影响，同时一些高等植物的内源性产氢现象也已得到证实，然而关于催化内源性产氢的氢化酶目前了解较少。虽然已有多项研究表明，叶绿体可能是高等植物产氢的关键部位，但是鉴于多种植物在种子萌发时仍然可以产氢，而种子萌发过程中叶绿体还没有生成，加上氢化酶在进化上与线粒体复合物Ⅰ具有同源性，在对氢化酶研究现状进行概述的基础上，提出了高等植物线粒体具有氢化酶活性的猜想，并总结了线粒体存在氢化酶活性的初步实验证据，以期为后续线粒体与氢化酶的关系研究提供参考依据。

果胶酶是水解酶家族成员，也是生物技术领域的重要酶，其在全球工业酶市场中所占份额约为25%。果胶酶在工业生产中应用广泛，如植物纤维的脱胶、茶和咖啡的发酵、废水处理、纸浆漂白和动物饲料生产等。在果胶酶的天然来源中，由于微生物具有独特的理化性质，最常被用以生产果胶酶。然而，与许多其他工业酶一样，果胶酶也存在野生菌株产量低、工业生产率低等制约因素，因此，目前果胶酶的研究重点主要集中在如何提高工业规模的生产水平。主要介绍了果胶酶的天然来源，以及在这些来源的基础上通过基因工程改造以获得果胶酶高效表达的最新策略，并概括总结了果胶酶发酵工艺和工业应用，以期为生产具有高活性的果胶酶，提高工业生产的效益奠定理论基础。

随着核酸纳米技术的飞速发展，核酸自组装纳米载体已成为药物递送领域的研究热点。针对核酸自组装纳米载体在药物递送中的应用进展进行了系统综述，讨论了不同的核酸自组装策略，阐述了多种靶向递送和药物控制释放方法，同时，总结了核酸自组装纳米递送载体在蛋白质药物、核酸药物、小分子药物和纳米药物递送中的应用，并针对该领域的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望，以期为药物递送领域和新型药物系统研究提供参考。

岩藻多糖是一类硫酸化多糖，主要提取自海参、褐藻等，其具有抗凝血、抗肿瘤、抗血栓等多种生物活性，在医药和食品行业具有广阔的应用前景。目前，1,9-二甲基亚甲基蓝(1,9-dirnethyl-methylene blue，DMMB)比色法是岩藻多糖定量检测的常用方法之一，但存在灵敏度差、操作繁琐、耗时长等问题。优化了DMMB法的显色液浓度、pH、显色反应时间等条件，改良后检测方法的线性范围、精密度、回收率和定量限均有显著改善。改进后DMMB法检测岩藻多糖的最佳反应条件为：DMMB溶液浓度为42.8 mg·mL^-1、pH 3.3，避光反应在10~15 min之间进行检测。方法学考察结果表明，改良后的DMMB比色方法提高了岩藻多糖定量检测方法的灵敏度，将检测浓度范围拓宽至0.012 5~0.300 0 mg·mL^-1，这为岩藻多糖定量分析提供了快捷有效的手段，有利于岩藻多糖的开发与利用。

DNA甲基化（DNA methylation）及去甲基化属于常见的表观遗传修饰，可介导多种生理和病理过程。DNA甲基化及去甲基化修饰参与基因的表达调控，且二者的动态平衡可以维持遗传表达稳定性。DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）主要包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L，DNA去甲基化酶（DNA demethylase）主要指10-11易位蛋白（ten-eleven-translocation protein，TET）家族，包括TET1、TET2、TET3，是调节DNA甲基化和去甲基化的重要酶类。TET酶是目前发现的调节DNA去甲基化（DNA demethylation）过程中最重要的酶。综述了TET酶在DNA去甲基化修饰中的作用机制，探讨了DNA去甲基化酶在生长发育和疾病中的关键作用，以期为今后表观遗传学的相关研究提供新思路。

铁死亡是一种铁依赖性的，以细胞内脂质活性氧堆积为特征的细胞程序性死亡方式。广泛存在于肿瘤、癌症、急性肾损伤等多种疾病当中。脊髓损伤(spinal cord injury, SCI) 是一种严重的创伤性神经系统疾病，具有高发病率、高死亡率、高致残率的特点。目前，脊髓损伤的具体发生机制及高效治疗方法仍在探索当中，这也是亟待解决的世界性难题。研究表明，脊髓损伤后调控神经细胞的程序性死亡是治疗SCI的重点。然而，对于铁死亡参与脊髓损伤的分子生物学机制尚缺乏系统和深入的认识。收集和整理了近几年国内外有关脊髓损伤后铁死亡方面的相关文献，针对铁死亡参与脊髓损伤的调控机制和研究进展进行了综述，以期为治疗脊髓损伤带来新的思路。

材料是一切经济活动的基础，每一次社会变革都伴随着材料的更新迭代。化工材料多以石油为原料制得，但是这种工艺路线碳排放量大。合成生物学的发展得益于学科交叉和技术创新，是新一轮的材料革命推动者，用生物合成的方式，改变传统的石油化工生产工艺，为材料科学的发展注入了新的动力。围绕合成生物学在化工新材料中的应用，重点介绍了合成生物学在高分子材料领域的发展和产业化情况，以期探究未来新材料在碳中和背景下的发展路径。

由食源性致病菌引发的疾病对人类健康构成巨大威胁。虽然一些致病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等在诊断和预防方面已经取得了重大进展，但开发快速、高效、低成本的检测方法仍然是一项挑战。功能核酸（functional nucleic acids，FNAs）是一类功能超出核酸常规遗传作用的核酸，主要包括天然的核酶（RNAzymes）、核糖开关（riboswitches）以及体外通过指数富集配体系统进化技术（systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX）筛选的适配体（aptamers）、核酶（RNAzymes）和脱氧核酶（DNAzymes）。适配体和脱氧核酶因具有较高的稳定性、特异性和可设计性，使其成为病原微生物识别的理想工具，近年来在生物传感和医学诊断领域备受关注。综述了功能核酸的筛选原理和流程、适配体及具有RNA裂解活性的脱氧核酶（RNA cleavage deoxyribozymes，RCDs）在致病菌检测中的应用进展和面临的挑战，并对其未来的发展前景进行了展望。

通过生物信息学方法筛选出与林奇综合征相关结直肠癌（colorectal cance，CRC）组织中的差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）。从基因表达总库（gene expression omnibus，GEO）下载林奇综合征相关CRC数据集GSE178516，使用GEO2R筛选DEGs，并在人类疾病数据库Malacards中获取CRC和林奇综合征疾病基因，3者的交集取为关键Hub基因，通过功能富集分析鉴定DEGs。利用String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络（protein-protein interaction，PPI），并使用Cytoscape软件对PPI网络进行可视化和模块分析。随后在easyGEO数据库中对差异表达基因进行表达验证。从GSE178516共鉴定出261个差异基因，包括117个上调基因和114个下调基因。这些基因与CRC和林奇综合征基因共交集出8个差异表达基因（TGFBR2、PTEN、POLD1、EXO1、EPCAM、CDKN2B、CCND1、BRCA1）。GO、KEGG富集分析显示，其功能主要富集在DNA代谢过程调控、内在凋亡信号通路、错配修复等方面；KEGG通路分析主要富集在CRC等相关癌症路径。通过PPI获得与67个差异表达蛋白存在相互作用关系的892个蛋白，并利用Cytoscape软件构建其重要模块，包含44个节点和630个节点作用关系。利用easyGEO网站对8个差异基因进行表达分析，发现8个基因在林奇综合征相关CRC患者中的表达均具有统计学差异。总体上，研究鉴定出的关键Hub基因有助于了解林奇综合征相关CRC发生和发展的分子机制，并为林奇综合征进展对CRC的诊断和治疗提供新的候选靶点。

生物酶和微生物在烟叶醇化发酵过程中发挥着重要作用。目前，利用生物酶和微生物技术提高烟叶品质、改善烟叶香气，已成为烟草行业关注的热点。利用酶制剂处理烟叶可以降解烟叶的蛋白质、果胶、纤维素等生物大分子，以达到提高烟叶品质和改善烟叶香气的作用。利用微生物对烟叶进行发酵可以有效调整和改善烟叶内部化学组分的比例，增加烟叶中的香气物质。综述了生物酶和微生物技术在烟叶产香发酵中的研究进展及其在烟叶发酵机理及增香技术中的应用，重点阐述了微生物和生物酶提高烟叶香气、改善烟叶品质以及降解烟叶中蛋白质、淀粉、果胶、纤维素等大分子物质的研究现状，分析了目前微生物和生物酶在实际应用中存在的问题，以期为今后使用生物酶和微生物技术改善烟叶香气提供理论依据。