分析超速离心技术是一种在溶液状态下无须标记即可精确分析生物大分子物理化学性质的经典生物物理技术。该技术通过监测分子在强大离心场中的沉降行为，提供包括分子量、沉降系数、纯度、聚集状态、相互作用及颗粒密度在内的丰富信息。本文系统阐述了分析超速离心技术的基本原理与仪器组成，基础操作与数据分析方法，并重点描述了其在单克隆抗体、病毒载体、核酸药物等生物技术药物的质量研究中的应用，包括高级结构表征、聚集状态与片段分析、病毒空壳率测定及工艺一致性评价等。最后，对该技术自动化、高通量化及在新型疗法中的发展前景进行了展望。

借助Codon W与EMBOSS等工具分析68条罂粟O-甲基转移酶（O-methyltransferase，OMT）基因的相对密码子使用度（RSCU）、有效密码子数（ENc）、密码子适应指数（CAI）、碱基组成等相关参数，再结合中性绘图、ENc-plot和PR2-plot分析，确定影响密码子偏好性的因素。结果显示，罂粟OMT基因的ENc平均值为48.94，CAI平均值为0.22，表明其密码子偏好性较弱。罂粟OMT基因密码子的GC含量平均值为0.40，呈现GC1s＞GC2s＞GC3s的分布趋势，表明罂粟OMT基因整体偏好A/U碱基，尤其是第3位碱基；且GC3s与ENc值存在正相关，显示GC3s会显著影响罂粟OMT基因的密码子偏好性强弱与表达水平。中性绘图、ENc-plot和PR2-plot分析显示，自然选择是影响罂粟OMT基因密码子偏好性的主要因素。罂粟OMT基因有17个优势密码子，它们均以A/U结尾，其中AGA为最优密码子。研究结果为罂粟OMT基因的密码子优化及罂粟生物碱的基因工程合成提供理论依据。

克隆了竹节参果实中的八氢番茄红素合酶基因（PSY，PjPSY2），对其进行生物信息学分析和功能验证。结果表明：PjPSY2基因的开放阅读框为945 bp，编码蛋白质具有典型的八氢番茄红素合酶结构特征，并与其他已知植物PSY基因具有较高的同源性；以野生型拟南芥为受体进行遗传转化，成功筛选出阳性拟南芥株系，其幼苗茎叶呈紫红色；RT-PCR分析鉴定表明，PjPSY2基因已整合到野生型拟南芥的基因组中并在转录水平上进行了表达，表达量显著高于野生型拟南芥；测定了5种类胡萝卜素组成成分及成分含量，初步证实了PjPSY2基因通过调控类胡萝卜素生物合成影响竹节参果实呈色。研究为深入了解竹节参果实中八氢番茄红素合酶基因（PjPSY2）的分子特性和功能奠定了基础，研究结果以期为竹节参遗传改良和育种提供新的科学依据。

为解析香雪兰高温胁迫响应分子机制及推进耐热种质创新，以香雪兰‘Red River’为试验材料，对其进行不同时间（3、6、9和12 h）高温（40 ℃）处理后测定相应理化指标，利用RNA-seq对高温胁迫处理组（40 ℃、12 h）和对照组（20 ℃、12 h）的香雪兰幼苗进行高通量测序，筛选差异表达基因，并进行GO、KEGG分析。与对照组相比，40 ℃高温处理12 h后共鉴定到2961个差异表达基因，其中，1306个上调基因，1655个下调基因。GO分析显示，显著差异上调基因参与热响应、蛋白质折叠、蛋白质复合体寡聚化、对活性氧的响应、蛋白质进入线粒体基质等过程。KEGG分析显示，富集排名前面的代谢通路分别为内质网中蛋白质处理、植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、黄酮类化合物生物合成、光合作用—天线蛋白等。并且差异基因表达信息与高温胁迫下生理指标变化相一致。17个热激蛋白基因（共59个）、4个HSF转录因子（共23个）、CUL3A基因的表达水平在受到高温胁迫时显著升高，bZIP44、ERF63、ERF51、NAC42转录因子等协同构成香雪兰的耐热基因调控网络。植物激素信号转导通路中的18个差异基因涉及多种植物激素的调控，以应对高温胁迫的影响。

本研究针对三偶氮染料污染问题，以野生型希瓦氏菌（Shewanella oneidensisMR-1）为模式菌株，研究在厌氧条件下对直接黑168的还原脱色能力，并优化其降解条件。结果显示，以乳酸钠为电子供体，在温度为30 ℃、接菌量为5×107CFU/mL时，染料脱色率达96%。MR-1通过Mtr途径对含磺酸基团的极性多偶氮染料进行胞外还原脱色，基因敲除菌株均抑制染料降解；电子递质促进染料的脱色，在2 h内，1 μmol/L核黄素的添加使脱色效率由33.1%提升至70.2%；电子受体与染料竞争电子，抑制染料的还原，额外添加20 mmol/L NaNO3和DMSO后，脱色率下降至49.5%和6.6%。通过FTIR和LC-MS分析，推测染料分子优先断裂两侧偶氮键，生成易被氧化的苯胺和3,4-二氨基苯酚。本研究为希瓦氏菌在生物修复中的应用提供了理论依据。

利用高通量测序技术探究纳木错春季水体真菌群落结构及其多样性。结果显示，纳木错春季水体20个样点共获得5791个OTUs，经注释划分为17门65纲168目403科869属，子囊菌（Ascomycota）、担子菌（Basidiomycota）、被孢霉（Mortierellomycota）为主要真菌群落。α多样性指数显示，20个样点Shannon多样性指数和Simpson多样性指数的范围分别为2.01~7.10、0.39~0.98，Chao1丰富度指数和ACE丰富度指数的范围分别为672.51~1915.64、714.59~1920.35。PCoA和UPGMA聚类分析显示，纳木错春季20个样点大致聚集为4类，其中，西南区和西北区水体真菌群落结构较为相似。CCA结果表明，TDS、TP与浊度为显著影响纳木错春季水体真菌群落结构的理化指标（P<0.05）。研究探讨了纳木错水环境中真菌的群落结构、多样性及其对理化指标的响应，以期为青藏高原湖泊水体中真菌资源的开发利用和湖泊生态系统的保护提供一定理论依据。

为研究镉胁迫对凯氏拟小球藻（Parachlorella kessleriTY）的生理生化响应，本研究以山西省境内采集分离得到的凯氏拟小球藻为材料，分别用0、0.50、1.50、3.00和5.00 mg/L的镉溶液进行处理，在胁迫后每天取藻液并对其进行生长情况、色素含量、叶绿素荧光参数、中性脂含量、总脂含量的测定。结果发现：各处理组对凯氏拟小球藻的生长均有抑制作用，且抑制效应随镉质量浓度的升高而增加，抑制率高达62.9%；叶绿素含量虽呈上升趋势但也受到显著抑制（P＜0.05）；在3.00 mg/L处理组中类胡萝卜素的含量为处理组中最高（1.56 mg/L），但仍显著低于对照组；藻细胞叶绿素荧光参数（Fv/Fm、Fv/Fo、PIABS）含量随镉胁迫质量浓度的升高均呈显著降低的趋势，严重损害了小球藻的光合能力和PSⅡ活性；镉处理下的凯氏拟小球藻蛋白质含量呈“高抑低促”现象；此外，高质量浓度的镉显著促进小球藻油脂积累，其增幅最高达169%。这些发现揭示了镉对凯氏拟小球藻的毒性作用，为凯氏拟小球藻处理低浓度含镉废水提供理论支持。

Zn、Cu作为饲料添加剂被广泛使用，因吸收率低，大量Zn、Cu随动物粪便排出体外并进入土壤，造成Zn、Cu污染。本研究采用紫花苜蓿种子为试验材料，探究Zn、Cu复合胁迫对紫花苜蓿幼苗各项生长生理指标的影响，以及紫花苜蓿幼苗对Zn、Cu的富集能力，并对各指标进行相关性分析和主成分分析，为后续紫花苜蓿修复土壤Zn、Cu污染提供依据。研究采用水培法，利用不同质量浓度Zn²+（0、100、200和500 mg/L）、Cu²+（0、50、100和200 mg/L）处理紫花苜蓿幼苗。结果表明：紫花苜蓿幼苗对Zn、Cu有一定的富集作用，但在复合胁迫下Zn的富集作用优于Cu。相关性分析表明，Zn、Cu复合胁迫时，幼苗体内的重金属含量、H₂O₂含量、MDA含量与复合胁迫浓度呈正相关，根细胞相对活性、叶绿素含量与复合胁迫浓度呈负相关。主成分分析表明，H₂O₂、脯氨酸、CAT可作为评价Zn、Cu复合胁迫对紫花苜蓿影响的主要指标。综合来看，紫花苜蓿可富集土壤中Zn、Cu，改善土壤生态环境。

研究旨在揭示安徽省茶渍属地衣的物种多样性，明确各物种的鉴定特征。综合形态学、解剖学、化学和系统发育分析，对采自安徽省的208份茶渍属地衣标本开展分类研究，发现6个安徽省新记录种，即裸茶渍（Lecanora glabrata （Ach.） Nyl.）、合茶渍（L. symmicta （Ach.） Ach.）、黄褐星茶渍（L. fulvastra Kremp.）、伪银茶渍（L. pseudargentata Lumbsch）、莱氏茶渍（L. layana Lendemer）和白头山茶渍（L. baekdudaeganensis B. G. Lee & Hur）。在详细描述上述6种的同时，编制安徽省茶渍属地衣的物种检索表。研究结果表明，安徽省茶渍属地衣物种丰富度高，是该区域的优势属之一。

为探究鸟类对城市发展的鸣声响应模式，以黑龙江省典型留鸟普通（Sitta europaea）为研究对象，在哈尔滨市4个城市公园和1个偏远自然保护区收集其鸣声数据。利用Avisoft-SASLab声音分析软件对其鸣声句型和参数（最高频率、最低频率、主频率和持续时间）进行解析，R软件对收集的数据进行分析和绘图。研究期间，将收集到的普通鸣声依据音节组成划分为14种句型，其中，单音素句型9种，双音素句型3种，三音素和四音素句型各1种。自然保护区收集的普通鸣声句型分为5种，城市公园收集的普通鸣声句型相对单调，句型数均低于自然保护区的，且不同研究地普通鸣声句型种类差异显著。鸣声参数方面，自然保护区的普通鸣声持续时间为0.35~3.124 s，波动范围较大，更具多样性；城市公园的普通鸣声持续时间波动范围相对较小，且各研究地之间存在显著差异；各研究地普通鸣声频率差异不显著。这一发现对理解鸟类在不同生态环境中的适应策略以及保护鸟类多样性具有重要意义，同时也为城市野生动物栖息地的优化和管理提供了科学依据。

G1是G蛋白偶联受体30（G protein-coupled estrogen receptor 30, GPR30）的特异性激动剂，但其能否修复创伤后应激障碍（post-traumatic stress disorder, PTSD）引起的海马神经元与星形胶质细胞损伤尚不清楚。本研究通过单一长时程应激（single prolonged stress, SPS）建立PTSD模型小鼠，旨在探讨G1对SPS模型小鼠PTSD样行为的影响，并基于海马神经元和星形胶质细胞的变化分析其潜在机制。结果显示，SPS模型组小鼠表现出明显的焦虑、抑郁及恐惧记忆消退困难等PTSD样行为（P＜0.05），同时海马内GPR30、胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）及连接蛋白43（connexin 43, Cx43）表达下调。经G1干预后，PTSD样行为显著改善（P＜0.05），GPR30、GFAP和Cx43表达上调，海马变性神经元数量也明显减少。结果表明，G1能够改善SPS诱导的小鼠PTSD样行为，其机制可能与修复海马神经元及星形胶质细胞损伤有关。

基于国家“大食物观”战略导向和饲料无抗化政策背景，本文系统阐述了一年生沙漠药用植物沙蓬（Agriophyllum squarrosum）作为替抗功能性牧草的研究现状和开发潜力。重点梳理了沙蓬在生态适应性、营养组成特征、药用活性成分以及动物营养健康等多个层面的应用基础研究进展。研究发现，沙蓬能够适应沙漠极端环境，体内能够积累丰富的蛋白质、维生素、黄酮类、生物碱等营养和药用活性成分，可用于增强养殖动物免疫力和调节肠道微生态，支撑养殖业向无抗化方向发展。同时，沙蓬在改良沙区贫瘠土壤、缓解牧草资源短缺、推动西北沙区现代草牧业建设等方面具有多重优势，有望作为药用替抗牧草大面积种植推广。因此，亟待加快沙蓬的驯化和选育进程，为破解我国西北干旱牧区优质牧草短缺和畜牧产品安全的困境，实现沙漠地区生态安全与绿色经济平衡发展提供技术支撑。

本文介绍了蓝藻胞外多糖的产糖菌株、合成途径、影响因素及应用，重点分析了Wzx/Wzy依赖途径、ABC转运蛋白依赖途径、合成酶依赖途径和蔗糖酶合成途径等4种合成机制，以及蓝藻胞外多糖在医药、食品、环境治理等领域的应用前景。本文指出，当前关于蓝藻胞外多糖的研究在结构与功能的关系解析、合成途径的分子调控机制及规模化生产模型等方面存在不足，提出未来应通过多组学技术深入阐明蓝藻胞外多糖合成调控网络，开发高效提取纯化工艺，并建立生物量与蓝藻胞外多糖产量的优化模型，以推动其在生物医药、环境修复和可持续农业等领域的深度开发与产业化应用。

mRNA疫苗凭借高效免疫保护及灵活靶向设计优势，迅速成为全球公共卫生与精准医疗领域的革命性技术。加帽率检测是mRNA技术从实验室走向工业化应用的质量基石，其精度与效率直接决定药物的安全性、有效性及生产成本。现有加帽率检测方法在准确性、效率、成本及规模化应用方面仍有不足。为探索mRNA疫苗质量控制的新策略，本研究通过筛选新型特异性探针及简化下游纯化方式对现有核糖核酸酶H（RNase H）分析方法进行完善与创新。共设计17个具有不同长度和起始位点的探针，通过RNase H酶切和液相色谱—质谱（LC-MS）法进行特异性筛选。随后，利用筛选出的探针与底物mRNA退火杂交，采用RNase H切割杂交链中的mRNA。切割产物经硅胶柱分离，小片段进一步通过LC-MS分析计算得出加帽率。结果显示，筛选到3个不同长度探针，能特异性诱导RNase H在－2位点进行高效切割，切割频率大于99%。硅胶柱纯化技术有效实现了对短片段的分离，成功剔除了长片段对实验结果的潜在干扰。该方法应用于mRNA加帽率检测，结果稳定在97%左右。新型特异性探针以其高效、精准及高性价比，适用于mRNA疫苗加帽率质控检测。

分子生物学实验教学实践中，学生存在对实验整体性理解不到位、预习效果不佳、教学反馈不及时、结果分析能力薄弱等问题。为探索解决以上问题，分子生物学实验课程以碱性磷酸酶基因克隆及其原核表达工程菌的构建为主线，强调以项目和问题解决为导向的学习策略，结合线上线下混合式教学模式，增加以数据整合与分析为主的交流反馈。通过优化教学环节，调动学生的积极性与主动性，提高课堂效率，为培养高素质、专业化、创新型教师奠定坚实基础。

提出一种融合问题导向学习（problem-based learning，PBL）与案例教学法的植物学教学新模式。该模式通过构建以问题为核心的案例教学框架，引导学生通过团队合作与讨论，运用植物学知识解决实际问题。为实现这一目标，设计一套包含“基础知识案例”“生产实践案例”以及“科学前沿案例”的多样化案例体系。在具体实施中，详细规划教学模式的每个环节，包括案例的选择、问题的设定、学生的分组与讨论以及成果的展示与评估。研究结果显示，这种PBL案例教学法不仅显著提高了学生对植物学知识的掌握与应用水平，还全面促进了学生的综合能力与素质发展，同时有效激发了学生的学习兴趣与主动性。研究拓展了PBL案例教学法的应用，为植物学教育的革新提供了有益的指导与借鉴。

系统探讨研究生课程生化分离工程教学案例库的构建、应用及评估改进的全过程，旨在依托案例库的创建，驱动研究生教育教学模式的革新与发展。首先明确案例库的建设目的，并阐述案例库从构建到筛选的关键环节，确保所选案例既具代表性又富含实践价值。其次，介绍在建案例库的基本情况以及案例库的使用和管理模式，确保其高效服务于教学实践。在案例库的应用层面，分析其对学生学习效果、教学互动模式等方面的积极影响，并通过成效评估揭示案例式教学的效果与潜力。最后，针对实施过程中存在的问题与挑战，提出针对性的改进策略与未来发展方向。

以微生物学一流课程建设为契机，围绕课程总体目标，针对教学痛点，推进教学理念革新，将知识传授与综合素质培养有机结合，形成了以学生能力提升为导向的线下课堂教学创新设计总体思路。通过教学内容体系的优化，引入教学案例与线上平台资源，应用多场景课堂教学、参与式翻转课堂、主题互动分享活动等课堂教学创新举措，形成了探究式、参与式等丰富多样的线下教学组织形式与教学模式，创新了全过程综合考核与评价模式。经过几年的教学改革实践，证明以学生能力提升为导向的微生物学课程教学创新，在提升学生的语言表达能力、PPT制作能力、团队合作能力、创新思维能力、专业认知能力、审美创意能力、实践动手能力和专业学习能力等方面产生了积极作用；学生在学科竞赛、研究生专业选择及职业技能大赛等方面的成绩显著。

在现代教育对人才培养新要求的背景下，以细胞形态结构、细胞分裂及人类染色体核型分析等3项细胞形态学观察实验为例，创新性地突破传统形态学实验侧重观察和验证的单一教学模式，建立以“问题式”引导、“榜样式”激励、“关卡式”鼓励教学等多方位的综合设计性实验教学途径，丰富了实验教学项目的多样性与深度。结果显示，通过创新性综合实验教学的实施，不仅显著增强了教学的实践性和直观性，提升了学生学习兴趣和效果，还有效促进了多学科之间的相互融合，使知识真正融会贯通，引发思考，培养了学生的创新思维和实践能力，可为细胞形态学观察验证性实验项目转变为综合设计性实验项目教学改革提供借鉴参考。

胃肠道肿瘤分子诊疗技术是精准医疗核心手段，但其临床教学存在目标模糊、重理论轻实操、评价单一等问题，难以适配“新医科”人才培养要求。本研究以成果导向教育（OBE）为核心，锚定临床岗位胜任力，从四维度改革：定位知识—能力—素质三维预期成果；逆向构建“基础理论—临床技术—案例分析—科研创新”四层教学内容；融合案例教学、虚拟仿真、MDT联合教学等6种模式；搭建“过程性评价（60%）+结果性评价（30%）+能力认证（10%）”的闭环考核体系。以2020级100名医学本科生为对象，随机分为研究组（OBE教学法）与对照组（传统教学法）。教学实践显示，研究组理论考核成绩（89.64±12.54）分、操作考核成绩（91.24±12.85）分，均显著高于对照组的（84.26±12.12）分、（63.58±8.88）分，差异有统计学意义（P<0.05）；研究组教学满意度总分（90.34±12.15）分，显著高于对照组（68.74±8.55）分（P＜0.01）。超95%的研究组学生认可该模式对自主学习、临床思维及科研创新能力的提升作用。该模式实现“知识—能力—素质”协同培养，为“新医科”背景下胃肠道肿瘤分子诊疗相关人才培养提供新范式，也为肿瘤学临床教学改革提供参考。