抗生素耐药性已成为全球人类健康面临的重大威胁，医药、工业、农业生产以及生态等领域均受到多重耐药菌的严重威胁。多重耐药菌感染逐渐呈现高发病率、高死亡率的趋势。噬菌体可以特异性裂解多重耐药病原菌，然而由于噬菌体宿主谱狭窄、基因组中含有不利基因等因素的制约，当前只有部分噬菌体成功应用于防治多重耐药菌感染等领域。噬菌体基因工程具有可编辑、高效等优势，为拓宽噬菌体宿主谱、设计“安全、绿色、高效”的新型噬菌体提供了理论基础。综述了噬菌体基因工程技术的研究进展，以及噬菌体在临床抗耐药菌感染、农业生产和生态环境等方面的实际应用，为噬菌体的定向改造及其在各领域中的有效应用提供了理论支持和参考。
抗体偶联药物（antibody-drug conjugate, ADC）临床应用的成功推动了放射性核素偶联药物（radionuclide drug conjugates, RDC）、多肽偶联药物（peptide drug conjugates, PDC）及小分子药物偶联物（small molecule-drug conjugates, SMDC）等新型偶联药物的快速发展。这些药物通过整合靶向递送与高效载荷释放，在癌症治疗领域展现出显著优势，并逐步向疾病诊断与其他治疗领域拓展。系统综述了偶联药物、偶联技术的研究进展与临床转化现状，探讨了其在适应症扩展、技术迭代及诊疗一体化中的未来研究方向。
环孢菌素A（cyclosporin A，CsA）作为一种兼具免疫抑制、抗菌、抗炎等多种生物活性的次级代谢产物，在临床治疗和生物医药领域具有重要的应用价值。为了进一步提升CsA的发酵含量，以单因素试验为基础，采用Plackett-Burman设计、中心组合（central composite，CCD）设计及响应面分析法（response surface analysis，RSM）获取最优发酵条件。结果表明，玉米浆粉、硫酸铵、葡萄糖的含量及发酵时间对CsA的生物合成具有显著影响，最终确定适配的培养基组成为8.0%麦芽糊精、6.88%玉米浆粉、0.15%酵母浸粉、0.18%硫酸铵、0.61%葡萄糖和0.1% PEG200，最适的发酵温度和时间为24 ℃，和10.8 d。经发酵工艺优化后，CsA的发酵含量达11.76 mg·mL-1，较初始条件提高了47.95%。研究结果可为该菌株的工艺放大提供重要的理论依据和技术参数。
肝脏疾病的发生和发展受到多种细胞类型及其空间组织方式的精细调控。空间转录组学（spatial transcriptomics，ST）可在组织切片水平实现基因表达的空间定位，目前已成为解析肝脏疾病微环境动态变化的重要技术。综述总结了ST技术在酒精性脂肪性肝病、肝纤维化及肝细胞癌等多种肝脏疾病中的研究进展，梳理了其在揭示组织空间异质性、细胞间互作及动态变化方面的应用，并分析了当前技术面临的瓶颈和未来发展方向，以期为肝病早期诊断的生物标志物筛选、靶向治疗方案设计以及个性化医疗策略制定提供数据基础和理论支撑。
慢性肾脏病（chronic kidney disease, CKD）患者常发生血管钙化（vascular calcification, VC），这是导致其心血管疾病（cardiovascular disease,CVD）高发的主要原因。血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMC）向成骨样细胞的转分化是VC的核心环节，受高磷血症、炎症及尿毒症毒素等复杂因素调控，但其精确分子机制尚不明确。综述了CKD背景下VC的病理机制，重点探讨了VSMC成骨样表型转化等VC的核心机制。血管钙化的发生发展受到表观遗传、细胞应激、细胞衰老等多层次的调控，这些改变相互影响，共同构成了血管钙化进展的关键驱动因素。深入阐明VSMC表型转化的分子机制，不仅可为CKD相关VC提供精准治疗靶点，还能为开发新型干预手段奠定理论基础，最终改善患者心血管疾病预后和生存质量。
真菌毒素污染对人类健康和畜牧业的发展构成严重威胁，是重要的公共卫生问题，提升真菌毒素检验检测能力具有重大意义。基于文献计量学对Web of Science核心数据库中与真菌毒素检测相关文献的出版量、高产国家、研究机构、研究人员、发文期刊、高被引文献和关键词等要素进行定量分析和可视化展示，期望为该领域的科技创新提供数据参考。结果显示，真菌毒素检测技术领域的研究成果正处于快速增长期；国际上已形成紧密的合作网络，中国在该领域的发文量稳居第一，研究成果处于世界前沿水平；比利时根特大学、De Saeger Sarah和《Food Control》分别是最高产的研究机构、人员和学术期刊，学科的交叉融合促进了该领域研究的推进，我国研究人员逐渐成为该领域发展的中坚力量；关键词聚类显示研究主题集中在真菌毒素的产生、真菌毒素的仪器分析、免疫分析、毒性和风险评估方向；免疫分析主题中具有更多的新发高频关键词，核酸适配体、传感器等新识别元件和新检测模式的开发是前沿性研究热点。
近年来，我国生物育种技术研究与应用虽取得了长足发展，但在基础理论研究、核心技术开发及市场重大品种培育等方面仍有待突破。生物育种是现代生物种业创新的核心，通过科技手段对育种技术、方法和产品进行创新，可以提高作物产量、质量和适应性，满足不断增长的全球粮食需求并应对环境挑战。发达国家和国际巨头种业利用生物技术结合大数据信息、人工智能等，推动种业进入“种业4.0时代”智能时代，育种模式从“杂交选育”向“智能选育”转变。基于此，综述梳理了生物育种技术的发展历程、国内外生物育种产业的发展现状，总结了生物育种关键技术创新及应用，讨论了目前生物育种产业化存在的问题和面临的挑战，并展望了未来的发展趋势，以期为提升我国的生物育种创新能力和种业发展提供借鉴。
微生物发酵中药材属于传统中药炮制中一种获得新药的重要技术方法。目前，现代生物技术的发展逐渐对微生物发酵中药的机制和工艺进行了解析，然而，难以找到合适的发酵菌种、微生物发酵中药的机制不明晰、中药发酵的终点不易判定、缺乏质控指标、发酵工艺规范不统一等问题依然凸显。因此，从微生物发酵中药的种类与功能、微生物发酵中药材机制及微生物发酵中药工艺三个方面对现有的研究进展进行了综述，总结了微生物在中药发酵过程中的具体发酵机制，并对微生物发酵中药的发展远景进行展望，为中药发酵菌种的选择、发酵终点的判定、质量标准的制定、工艺的进一步规范及中药产业链新药物的研发和升级提供理论依据和技术参考。
八角茴香（Illicium verum Hook. f.）属于木兰科植物，是中国特有的药食同源植物，目前研究集中于其化学成分与药理作用的开发利用。然而，八角茴香化学成分的系统鉴定和药理作用的定量数据不足，加工及提取技术缺乏统一规范。综述系统梳理了八角茴香的主要成分，包括挥发油、黄酮类、酚酸类、倍半萜内酯类等，分析了其抗菌、镇痛、抗炎、抗氧化等药理作用，并总结了提取、分析及鲜料加工等方法的工艺要点，以期为完善八角茴香研究方法与工艺标准，提升资源利用效率和产业化应用提供有力支撑。
中药在我国用于治疗疾病已有数千年的历史。中药成分复杂，来源多种多样，包括植物、动物、真菌和矿物质。多糖是中药中一种重要的活性成分。中药多糖在免疫调节、抗病毒、抗炎、抗氧化以及抗肿瘤等方面表现出广泛的生物活性，持续受到关注，当前研究主要聚焦于中药多糖的提取、纯化及其生物活性方面。随着多糖化学技术的发展，通过硫酸化、磷酸化、乙酰化等化学修饰策略定向调控多糖生物活性的研究，正成为该领域的前沿方向。综述了中药多糖化学修饰及生物活性等内容的最新研究报道，为多糖结构修饰的研究和应用提供了新的思路。
肌腱损伤是创伤外科的常见病症之一，临床上主要采用手术缝合方式进行治疗，但是术后存在再次断裂和粘连形成的风险。近些年多款基于RNA干扰（RNA interference，RNAi）的核酸药物上市，基因治疗受到广泛关注。然而，由于小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）药物易降解，体内存在核酸内切酶问题，载体的选择至关重要。相较于易导致突变的病毒载体，纳米载体具备更高的生物安全性和可修饰性。系统总结了siRNA的作用机制、基因治疗载体的优化策略及其在肌腱修复中的应用进展，并展望了纳米载体在临床转化中的潜力，以期为肌腱损伤的治疗提供参考。
亚精胺（spermidine，Spd）是一种广泛存在于生物体内的三胺类代谢物，然而天然生物体内亚精胺丰度极低，传统化学合成法步骤繁琐且环境负担较大，导致现有生产模式难以满足日益增长的市场需求。系统综述了亚精胺的生物合成机制，重点解析了三条亚精胺合成途径，包括经典的精胺合酶（spermidine synthase，SPDS)途径、基于羧氨丙基胍（carboxyaminopropylagmatine，CAPA）的合成途径及基于天冬氨酸半醛（L-aspartate-4-semialdehyde，L-Asa）途径，并对其中关键途径酶的差异、前体物质代谢流分配和跨膜转运效率等进行了探讨，总结了代谢工程与酶工程策略在亚精胺途径优化中的研究进展，剖析了当前亚精胺生物合成体系存在的瓶颈问题，旨在为构建高产细胞工厂和推动亚精胺工业化生物制造提供理论支撑与技术参考。
中国是世界上大蒜种植面积最广和产量最高的国家，拥有丰富的大蒜资源。根据2023年的数据，中国的大蒜种植面积达到84.56万hm2，年产量为2 079.85万t，为大蒜产业的发展奠定了坚实的基础。大蒜不仅是日常饮食中的重要调味品，还在医药、保健品及食品加工领域具有广泛应用。然而，尽管我国大蒜产业规模庞大，但在产业化过程中，收入和利润主要集中在原材料及初加工环节，深加工产品和高附加值产品的开发仍显不足，导致产业链条存在“量大而质弱”的问题。分析了大蒜的价值、种类、空间分布及产业化现状，探讨了当前产业化面临的主要问题，提出了提升大蒜产品附加值、推动产业链一体化发展的策略。通过构建大蒜深加工和一体化发展的产业模式，旨在为我国大蒜产业的可持续发展提供理论依据和实践指导，从而促进产业升级和市场竞争力的提升。
自噬与细胞凋亡是维持细胞稳态的关键生理过程，其相互作用在肿瘤、神经退行性疾病及心血管疾病中具有重要的病理意义。现有研究对二者动态调控网络的分子机制解析尚不完善，且在疾病治疗中靶向调控自噬-凋亡平衡的策略缺乏精准性。研究表明，通过双向调控机制和靶向关键枢纽蛋白可以协同抑制凋亡并激活自噬。综述总结了自噬与凋亡相互作用的机制及其在肿瘤、神经退行性疾病、心脏病中的研究进展，以期为解析细胞死亡调控网络提供理论框架，为开发基于自噬-凋亡平衡调控的精准治疗策略奠定重要基础。
癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）是肿瘤微环境中不可或缺的组成部分。近年来众多研究表明，CAFs与乳腺癌的发生、发展密切相关，并且与乳腺癌的恶性生物学行为以及不良预后存在关联，但对其在乳腺癌细胞生长、侵袭、转移及预后关系的阐述不够全面。在乳腺癌中，CAFs受肿瘤调控，同时其也通过释放细胞因子、外泌体等方式对免疫微环境调节、细胞外基质重塑、免疫细胞功能抑制等生物学过程产生影响，从而促进肿瘤的发生、迁移、侵袭和耐药等过程。阐述了CAFs在乳腺癌细胞生长、侵袭、转移过程中的作用及与患者预后关系，有助于深入理解乳腺癌的发病机制，以期为乳腺癌的诊断、治疗和预后评估提供理论依据。
玉米是重要的粮饲兼用作物，盐胁迫严重影响其生长发育，导致产量和品质下降。茉莉酸及其衍生物（jasmonates, JAs）是与植物防御相关的天然植物激素，基于模式植物的研究表明，JAs在响应盐胁迫中发挥重要作用。为探究玉米中JAs介导的盐胁迫响应的具体机制，分别对100 μmol·L-1 MeJA和200 mmol·L-1 NaCl处理6 h玉米幼苗的地上和地下部组织进行转录组测序，交叉分析得到JA诱导且响应高盐胁迫的差异表达基因（differential expression genes, DEGs），并挑选8个DEGs通过RT-qPCR进行验证。结果发现地上和地下部组织中分别共有362和803个基因差异表达，GO和KEGG富集分析显示这些基因涉及糖的合成转运、防御性次生代谢物合成、抗氧化酶合成以及脱落酸和乙烯信号通路。研究结果提示JA信号通路诱导玉米高盐胁迫响应的潜在关键基因和代谢途径，为进一步挖掘JA信号通路调控抗盐性的具体分子机制提供了线索。
场效应晶体管生物传感器是一种基于场效应晶体管原理检测生物分子或生物标志物的传感器，由于其电场效应的信号放大特性可以检测到极低浓度的生物分子相互作用，进一步实现生物分子识别，在核酸检测领域具有无需核酸扩增的独特优势，核酸检测时间更短。此外，场效应晶体管生物传感器在核酸检测性能、便携性和成本效益等方面也有优势。总体而言，场效应晶体管生物传感器可实现超快速、超高灵敏度的病毒基因靶向识别，其结合微流控技术、纳米材料、柔性电子材料等，在食品安全、临床诊断、基因分型、生物安全等领域具有巨大的应用潜力。为了更好地将场效应晶体管传感器应用于生物检测领域，回顾了场效应晶体管生物传感器在核酸检测中的应用，从生物识别层方面对场效应晶体管生物传感器进行了分类讨论，以期为场效应晶体管生物传感器在核酸检测中的应用研究提供参考。
数字PCR（digital PCR，dPCR）技术的出现显著推动了核酸检测的发展，然而微滴在微流控芯片中的移动、破碎和气泡产生问题又限制了该技术的发展，因此解决现有技术存在的问题具有深刻意义。构建了一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法，对气泡的存在原理进行了分析，并对芯片中的气泡进行仿真验证。结果表明，通过气源装置对芯片中的压力进行调整，可实现无气泡产生的微滴数字PCR。利用该装置和芯片对人表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）外显子18基因进行定量检测，3 min内可将20 μL样品分布到约5万个油包水微滴中，微滴在芯片中排列紧密无气泡，并且实验检测信号与DNA浓度在101~105拷贝·μL-1范围内具有良好的线性关系（R2=0.999）。与目前去除气泡的研究相比，dPCR技术避免了微滴的破碎融合，并可对结果进行标准化，在核酸定量检测中具有广阔的应用前景。
为探讨呋虫胺（dinotefuran，DIN）对斑马鱼早期发育阶段的免疫毒性及作用机制，以斑马鱼幼鱼为研究对象，在不同浓度的DIN（2、200和2 000 μg?L-1）中暴露5 d，检测氧化应激、免疫细胞、免疫相关参数及免疫相关通路中基因转录水平4个方面的变化。结果表明，DIN可显著减少中性粒细胞、巨噬细胞、胸腺T细胞的数量（P<0.01），降低溶菌酶（lysozyme，LYS）、IgM和补体C3等免疫因子的含量（P<0.01），提高白细胞介素1β（interleukin 1β，IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等炎症因子的含量（P<0.01）；可剂量依赖性的增加幼鱼体内的活性氧水平（P<0.01），抑制过氧化氢酶（catalase，CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathion peroxidase，GSH-Px）等抗氧化酶活性（P<0.01）。同时，DIN暴露改变了TLR4/NF-κB、JAK-STAT和Nrf2-Keap1信号通路中关键基因的转录水平。研究表明，DIN暴露可致斑马鱼幼鱼免疫毒性，且TLR4/NF-κB、JAK-STAT和Nrf2-Keap1通路在其中发挥重要作用。
基于转基因技术生产药用工业用生物制品的植物生物反应器是转基因研究和应用中增长最快的生物技术产品之一。植物越来越多被用作生物反应器，生产抗体、疫苗、治疗蛋白、激素和细胞因子等高质量的生物制品，以及化妆品、食品和化学工业的生物产品，它们在医药和工业领域可作为药品和生物材料。探讨了利用转基因技术将植物作为生物工厂的巨大潜力，总结了有关植物源生物制品的最新研究进展，强调了植物源生物制品在医药、工业、农业等不同领域的多功能性。综述了药用工业用转基因植物在美国、欧盟等国家中的安全性评价与监管政策，以期为我国的药用工业用转基因植物的安全性评估与监管提供借鉴。
