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。
塑化剂作为一种加工助剂，可增加聚合物的可塑性，目前已被广泛应用于化工、医药、日用品和食品包装等各领域。邻苯二甲酸酯是最常用的一种塑化剂，其可在生产、流通等过程中迁移到食品内部，对人体造成不可逆伤害。总结了食品中邻苯二甲酸酯类塑化剂检测的前处理方法及传统检测方法的原理、优缺点及适用性，并按照输出信号种类不同分类，综述了几种邻苯二甲酸酯快速检测方法的原理、特点和应用，总结和比较了几种快速检测方法的优缺点，并对其发展方向进行展望，以期为塑化剂检测方法的研究和开发新型快速的检测方法提供参考思路。
氯丙醇酯是国际上广泛关注的食品加工过程污染物，其水解产物氯丙醇对人体（特别是婴幼儿）危害风险较大。采用固相萃取与气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）联用技术，对食用植物油和含脂食品中的氯丙醇酯[3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯（简称3-MCPD酯）和2-氯-1,3-丙二醇脂肪酸酯（简称2-MCPD酯）]进行检测。该方法准确度高（3-MCPD酯和2-MCPD酯的平均回收率分别为98.9%和96.5%)、灵敏度高(3-MCPD酯和2-MCPD酯的检出限分别为0.042 mg·kg-1和0.058 mg·kg-1)、重现性好(相对标准偏差均低于5%)。76批次监测样品中，3-MCPD酯和2-MCPD酯的含量分别为0.042~4.865 mg·kg-1(平均值为0.773 mg·kg-1)和0.058~2.592 mg·kg-1(平均值为0.469 mg·kg-1)。经机构间的协同验证和英国FAPAS样的能力验证，2种氯丙醇酯在0.200~3.000 mg·kg-1范围内线性良好，为进一步研究奠定了基础，同时也为食品加工企业严格控制生产过程建立了一种可行的检测方法。
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。
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。
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。
自然环境中内生菌定殖于植物体内，对宿主植物产生多种有益效应，但是内生菌定殖情况难以检测，相关研究不够深入系统。目前在该领域使用较为广泛的检测技术包括：荧光标记、抗生素标记、荧光定量PCR和高通量测序等。内生菌通过孔隙伤口和降解细胞壁等方式侵染植物，通过种子垂直传递核心内生菌。对植物内生菌定殖的侵染方式、定殖方法和检测技术进行了归纳和整理，介绍了内生菌多种侵染和迁移途径，总结了目前内生菌定殖在生物防治、促进植物生长和污染修复等方面的功能，综述了多种检测方式在应用中的特点，以期为内生菌定殖植物的相关研究及其应用提供参考依据。
植物分子农场可以利用植物生产具有药物用途的重组蛋白或者次生代谢化合物，应用广泛。随着对动植物中具有药物用途的代谢途径的深入解析，代谢途径中关键限速酶或调控蛋白的功能不断被明确，如何选择植物分子农场的底盘植物和遗传改造途径等问题，特别是如何协同提高植物制药产量与品质一直是植物分子农场体系建立中面临的关键科学问题。综述了药用的植物分子农场的最新研究进展，着重介绍了底盘植物的选择与药用植物分子农场的构建策略，以期为提高分子农场应用效果提供有力的科技支撑。
自新型冠状病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）疫情爆发以来，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2， SARS-CoV-2）引起的各类临床表现和后续并发症受到了广泛关注。有研究发现，COVID-19死亡率具有地域差异性，中度或重度缺硒地区感染人群常常具有更高的死亡率，因此硒可能在对抗COVID-19中具有一定的作用。总结了硒缺乏COVID-19患者的临床表现、硒对抗COVID-19的临床效应、以及硒对抗COVID-19的作用机制等方面的研究进展。从目前的研究结果来看，硒在应对感染SARS-CoV-2以及避免过激免疫反应导致的细胞因子风暴过程中具有积极作用，但仍然缺乏临床试验研究证据。
雷公藤红素是我国传统中药雷公藤中的天然活性成分，具有抗类风湿、抗炎、抗肿瘤等多种生物学活性。近年来，雷公藤红素由于低毒、多靶点、广谱性等优势，在抗肿瘤治疗中备受关注。雷公藤红素可以通过调控PI3K/AKT、NF-κB、MAPK和STAT3等多种信号通路抑制肿瘤增殖、侵袭和转移，诱导肿瘤细胞凋亡。综述了雷公藤红素的抗肿瘤作用及机制，以期促进雷公藤红素的深入研究与应用。
苏云金芽胞杆菌基因是转基因抗虫作物中通用的外源功能基因，在绝大多数抗虫转基因作物中均有存在，然而Bt基因检测标准样品的缺乏却限制了我国转Bt基因抗虫作物检测工作的发展。为了弥补传统基体标准样品的缺失，首先将Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A 3种常用Bt外源基因克隆到pUC57质粒上，通过测序、酶切和qPCR等技术对质粒的序列和扩增功能进行了验证，然后对扩增效率和实际应用情况加以测试，评价其转基因检测的适用性，构建了质粒标准分子。结果显示，制备的质粒标准分子测序结果与靶标序列完全符合，酶切结果、qPCR扩增结果和扩增效率等均符合预期，在Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因特异性检测中的应用符合阳性对照要求，表明制备的阳性质粒标准分子能够作为转Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因qPCR基因特异性检测的阳性标准样品。
金银花作为我国重要的中药材，具有消炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、防癌等多种功效。随着金银花市场供需矛盾日益加剧，通过分子标记辅助选择育种方法来培育高产优质品种势在必行。通过NCBI的Blast工具扫描金银花蛋白组数据发掘花形候选基因，并执行候选基因的亲缘关系分析、结构域分析、表达模式分析、理化性质分析、蛋白质结构预测等一系列生物信息学分析。依据拟南芥调控花形的ABE类基因，通过NCBI-Blast工具扫描金银花氨基酸序列，筛选出包含MADS结构域的8个调控花形的金银花候选基因。经LjaFGD表达模式分析发现，金银花的花中GWHGAAZE016592和GWHGAAZE014905表达量显著高于其他部位，可能正向调控金银花花形。GWHGAAZE014905是一个包含MADS结构域的调控花器官发育的B类基因；GWHGAAZE016592是AP3同源基因。生物信息学分析发现，GWHGAAZE016592和GWHGAAZE014905均是稳定的亲水蛋白，属于非分泌蛋白，包括Motif1、Motif3、Motif4、Motif2、Motif6和Motif5，蛋白质三级结构模板为6byy.2.A和4ox0.2.C。GWHGAAZE014905被定位到细胞核上，而GWHGAAZE016592被定位到叶绿体上，且包含1个位于151~173 bp的跨膜螺旋区域，属于膜蛋白。研究结果为分子标记辅助选择方式培育道地高产优质金银花品种提供了基因资源和分子标记。
为原核表达严重急性呼吸综合征冠状病毒2（简称新型冠状病毒，severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2，SARS-CoV-2）S蛋白受体结合域（receptor binding domain, RBD）并制备多克隆抗体，利用基因克隆技术将RBD基因连接到原核表达载体pGEX-6p-1和pET-32a(+)上，电转化至大肠杆菌XL1-Blue感受态细胞，利用优化后的表达条件大量表达重组蛋白，经亲和层析纯化后通过SDS-PAGE检测蛋白的表达情况。利用GST-RBD融合蛋白作为免疫抗原免疫小鼠制备多克隆抗体，ELISA和Western blot分析抗血清的效价和特异性。PCR鉴定和序列测定结果显示，成功构建了重组载体pGEX-RBD和pET-RBD，在大肠杆菌中实现了GST-RBD和RBD-His融合蛋白的可溶性高效表达。研究获得的多克隆抗体的滴度达到约1∶3 000，并具有良好的结合特异性。原核表达的可溶性新型冠状病毒RBD重组蛋白具有良好的免疫原性，为后续制备基因工程抗体奠定了实验基础。
为了评估法医学DNA数据库建设中涉及的59个Y-STR基因座的遗传多态性和法医学应用效能，通过AGCU Y SUPP PLUS试剂盒和AGCU Y37试剂盒检测374个广东汉族无关男性个体，将检测出的59个Y-STR基因座按照突变率的高低进行分类组合和统计分析。结果显示，59个Y-STR基因座联合运用在374个无关男性个体中检出了374个单倍型，其中44个中低突变Y-STR组合、15个高快突变Y-STR组合分别检出373和372个单倍型。59个Y-STR的基因多态性数值分布在0.055 1 (DYS645)~0.958 0 (DYF387S1 a/b)之间。结果表明，这59个Y-STR在广东汉族群体中均具有良好的多态性，按中低突变Y-STR组合和高快突变Y-STR组合研发新的检测体系可更好地满足法医实践的不同需求。
应用高通量测序技术比较不同预处理对小鼠粪样菌群结构的影响，以期为后续相关研究提供参考依据。采集昆明小鼠新鲜粪样，分为原始粪样组、生理盐水处理组和PBS处理组，提取粪样DNA，采用Illumina MiSeq平台进行测序对3组样本的16S rRNA V3~V4区基因文库进行生物信息学分析。结果显示，3组样本拥有共同的OTUs 188个，不同预处理对粪样微生物多样性和丰度产生影响，生理盐水处理组、PBS处理组和原始粪样组分别检出14、11、12个门，3组样本共有门11个；分别检出24、21、21个纲，3组样本共有纲20个；分别检出62、55、59个科，3组样本共有科26个；分别检出147、126、137个属，3组样本共有属117个。总体来看，生理盐水处理组微生物多样性和丰度相对最高，原始粪样组次之，PBS处理组最低。粪样经生理盐水处理后，能在一定程度上提高肠道菌群检测的准确性。
通过同种基因型小鼠构建造血干细胞移植模型，将预处理的全骨髓单个核细胞或c-Kit+造血干细胞移植至致死剂量照射的受体小鼠体内，动态监测移植2～16周后受体小鼠体内供体来源细胞造血重建以及嵌合情况，以期揭示不同群体的供体细胞以及预处理等因素对小鼠造血干细胞移植后造血重建的影响。实验结果显示，移植后早期（2周）全骨髓单个核细胞组髓系比例要高于c-Kit+细胞移植组，但全骨髓移植组受体小鼠呈现出较大的移植后不良反应，出现脱毛、食欲不振以及体重减轻的症状。c-Kit+细胞移植组在淋系重建上要早于全骨髓移植组，供体细胞的嵌合植入也早于全骨髓移植组，但两组实验组最终均能完成造血重建过程。实验结果表明c-Kit+细胞移植组在移植后能够较快地实现供体细胞植入，进而开始造血重建，且c-Kit+ 细胞移植组的不良反应要低于全骨髓移植组。结果说明在整体造血重建效果上c-Kit+细胞移植组要优于全骨髓移植组。
已有研究显示，胎龄小于14 d的小鼠胎儿皮肤能够实现无疤痕创伤愈合。深入研究胎儿无疤痕愈合的分子机理，对于伤口护理方法优化与创伤医学的发展至关重要。利用已有数据库进行不同胎龄的小鼠皮肤组织转录组深入挖掘是常用的研究方法之一。从基因表达综合数据库（gene expression omnibus，GEO）在线数据库中寻找适合无疤痕愈合研究的基因表达谱芯片（GSE71619），其中包含胎龄14 d（E14）、胎龄18 d（E18）和6周龄成年鼠（W6）的皮肤组织样本。分别将无疤痕愈合（E14）与疤痕愈合皮肤组（E18+W6）对比分析，筛选差异表达基因（differential genes，DEGs），获得了4 654个DEGs（|log2 FC|≥1，P<0.05）。通过维恩图分析和基因功能注释确定了228个候选基因，并分为4个不同的Cluster。进一步重点分析了Cluster 3中涉及的基因：对于E14组，上调基因主要与促进伤口愈合的组织重塑和细胞外基质（extracellular matrix，ECM）形成功能相关。通过蛋白互作网络分析，确定了17个属于胶原家族和成纤维细胞迁移相关基因的关键基因。研究结果揭示了ECM的重塑和成纤维细胞活化在早期妊娠胎儿无疤痕愈合模式中的重要性，并筛选出可能的关键基因，为无疤痕伤口护理和创伤、医美领域提供了重要实验依据。
对香蕉皮提取物（banana peel extraction，BPE）的体外抗氧化作用和抗肿瘤活性进行了研究。使用福林酚和硝酸铝法测定BPE中总多酚和总黄酮含量；通过检测DPPH和O2-自由基清除能力测定BPE的体外抗氧化活性；采用Alamar Blue法检测BPE对HepG2细胞活性的影响；荧光染色及流式技术检测HepG2细胞凋亡；免疫印迹技术检测凋亡蛋白的变化；Caspase活性检测试剂盒测定Caspase-3和Caspase-9的活性；Caspase-9和Caspase-3抑制剂验证BPE抗肿瘤相关的信号转导通路。结果表明，BPE中总多酚和总黄酮含量分别为39.23 ± 2.35 mg·L-1和26.53 ± 1.97 mg·L-1；BPE显示出一定的DPPH和O2-自由基清除能力（65.31%±3.82%和51.29%±4.23%），可明显抑制HepG2细胞的增殖（IC50=54.32 mL·L-1）；BPE通过上调Caspase-3、Bax、Bid、Apaf-1、Bak、p53、Caspase-9的表达，下调Bcl-2、Bcl-xl的表达诱导HepG2细胞凋亡；Caspase-9和Caspase-3抑制剂（Z-LEHD-FMK、Ac-DEVD-CHO）在一定程度上逆转了BPE的增殖抑制活性。BPE具有一定的自由基清除能力，对HepG2细胞具有明显增殖抑制作用，这些结果为香蕉皮的进一步开发利用提供了数据支撑。
利用GEO数据库(gene expression omnibus database)通过生物信息学分析方法探讨急性髓系白血病(acute myelogenous leukemia，AML)的发病机制。检索GEO数据库中AML相关芯片数据集GSE142698、GSE142699和GSE96535。利用GEO2R分析得到差异mRNAs、miRNAs以及差异lncRNAs。利用在线生物信息学分析工具DAVID对差异mRNAs进行GO富集分析和KEGG通路分析。利用miRWalk数据库预测AML相关miRNAs的靶向mRNAs，利用Spongescan数据库预测AML相关miRNAs的靶向lncRNAs，构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）调控网络。共筛选出29个显著差异mRNAs、70个显著差异miRNAs和20 005个显著差异lncRNAs。GO富集分析和KEGG通路分析显示，差异表达基因主要涉及蛋白磷酸化、细胞分裂、细胞增殖的负调控、基因表达的正向调节、周期蛋白依赖的丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节等生物过程以及细胞周期、细胞衰老、癌症通路、PI3K-Akt通路等信号通路。将miRWalk数据库预测的靶向mRNAs与差异mRNAs取交集，Spongescan数据库预测的靶向lncRNAs与差异lncRNAs取交集，分别确定了25个mRNAs、6个lncRNAs参与AML相关ceRNA调控网络的构建。结果表明，lncRNAs可能作为关键的ceRNA，通过调控miRNA和相关靶基因参与AML的发生与发展，研究结果为AML诊断和治疗的分子生物学研究提供了新的依据。
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