生物物理學的案例
CPCI會議推薦---計算生物學和生物醫學國際學術會議（CBBS 2023）
計算生物學和生物醫學國際學術會議（CBBS 2023）
會議官網：http://www.iccbbs.org/
會議時間：2023年8月12-14日
會議地點：湖北武漢
提交檢索：CPCI (WoS), CNKI, Google Scholar, WanFang Data, etc.
會議介紹
隨著計算機技術的發展，生物醫學信息學和計算生物學越來越受到學術界和工業專家的關注。作為一個跨學科的學術會議，CBBS 2023聚焦生物醫學的熱門研究領域，如計算生物學，計算生物學, 生物醫學機器人等， 旨在為計算生物學和生物醫學領域的學者和行業專家提供一個專業的國際交流平臺，促進行業內，行業間的學術交流，共同探討解決新問題，迎接新挑戰，進而激發新的想法和思路，提供更多的合作機會。
出版與檢索
CBBS 2023 錄用并展示的文章將由Atlantis Press出版, 并提交至CPCI (WoS), CNKI, Google Scholar, WanFang Data等數據庫檢索。
組委會成員
大會主席-陳銘教授，浙江大學生命科學學院教授，內蒙古民族大學生命科學與食品學院特聘院長，有豐富的期刊編輯、審稿和會議經驗。
大會主席-Y-h. Taguchi教授，來自日本東京中央大學，主要研究方向為主成分分析、基于張量分解的特征提取及其在生物信息學中的應用。
投稿主題
計算生物學算法 / 人工關節和器官 / 生物電子學 / 生物物理學 / 計算醫學……
投稿方式
作者請將全文或摘要通過郵箱投稿至info@iccbbs.org，并備注投稿人姓名，職稱，單位，常用電話/微信，或其他需求。
要求為全英文原創稿件，須嚴格按照模板排版后提交。摘要投稿僅做交流展示，不提供出版。
如有其他問題請致電13163283137
展開 從高分子物理到合成生物學的金帆研究員：生命科學急需抽象的數學定理
來源：生輝SynBio
作者：鄭集楊
有這樣一位研究人員，他本科畢業于應用化學系，博士獲得的是高分子物理的學歷，而在 2011 年回國后，他卻轉而從事起了微生物學的相關研究，在此期間，他又得以
與合成生物學結緣
并于 2017 年正式投身到了合成生物學的研究之中。
從高分子物理到微生物再到合成生物學，這一擁有高度交叉學科背景的研究人員，便是來自于中科院深圳先進院合成生物學研究所的
金帆研究員
。
金帆研究員，2002 年 7 月畢業于中國科學技術大學應用化學系，2007 年獲得了香港中文大學高分子物理化學專業的理學博士學位，師從吳奇院士。在回國工作之前，其還分別在伊利諾伊斯州大學香檳分校和 UCLA 開展過博士后的研究。歸國后的2011-2019年，其先在中國科學技術大學擔任教授后于2019年加入到了合成所。
圖丨金帆博士（來源：受訪者提供）
從高分子物理跨向合成生物學，在兩門交叉學科之中進行轉變的過程，金帆切身感受到了這兩門學科在研究基礎框架上的顯著差異：
“高分子物理與生物學在研究上的最大區別，在于高分子物理有著一套
明確的基礎理論框架
，而這個在生物學中是沒有的。從基礎理論框架出發的研究結果是
理性的、可理解的
，而生物學科目前還在現象上疲于奔命?！?/span>
展開 中國細胞生物學學會細胞工程與轉基因生物分會/陜西省細胞生物學學會2018年年會在陜西師范大學成功召開
在學會第四屆理事會第一次會議上，邊惠潔理事長對新一屆理事會的工作進行了部署，向積極參加科普活動的各單位頒發了“陜西省細胞生物學學會科普活動優秀獎”獎金和榮譽證書，并主持討論通過了成立學會第一個專業委員會的議題。崔洪勇副秘書長進行了中國細胞生物學學會2018年“諾貝爾獎解讀”活動的動員。
會議期間，中國細胞生物學學會細胞工程與轉基因生物分會召開了第三屆委員會第三次會議。分會會長、空軍軍醫大學邊惠潔教授向委員們匯報了近年來分會的工作和取得的成績，傳達了中國細胞生物學學會對分會工作的要求，向積極參加分會活動的各單位頒發了“科普活動優秀獎”獎金和榮譽證書。分會秘書長孔令敏副教授傳達了中國細胞生物學學會的科普工作精神和要求。
資料來源：中國細胞生物學學會官網，11月5日
展開 多物理場建模在生物制藥行業的應用
由于藥物的研發模式、功能和商業化階段復雜多樣，所以應用于生物制藥行業的各類建模和仿真工具需要同時具備廣泛的適用性和足夠的專業深度。
安進（Amgen）公司是市場領先的跨國生物制藥企業。為了確保藥物的有效性和安全性，公司的研發人員將多物理場仿真這一工具應用到了藥品加工的整個流程中。安進公司生產的各類藥物惠及全世界數百萬身患重疾的病人。一款藥品成功面世的背后離不開大量的研發及生產流程。安進公司正在通過構建多樣化的工藝模型組合來優化工作流程。在一個對工藝模型而非產品模型更為重視的行業中，這樣的工藝優化也成為了企業制勝的法寶。安進公司的工藝開發總監 Pablo Rolandi 負責使用 COMSOL Multiphysics? 軟件為公司的研究人員建立一個平臺化的建模環境。Rolandi 解釋道：“COMSOL 軟件是一個具有現代設計理念的成熟平臺。簡明、流暢、易用的接口和圖形用戶界面，以及強大的單物理場和多物理場仿真功能，讓我們能夠創建出豐富多樣的工具?！睘閼獙Ω鱾€研發階段出現的各類問題，Rolandi 和團隊成員將目光投向多物理場建模，希望在這里找到解決方案。在很多項目中，仿真解決方案也會伴隨著仿真 App 的開發。研發團隊利用軟件中的“App 開發器”，直接將模型轉換成仿真 App，通過定制化的用戶界面讓最終用戶無需掌握專業的建模知識，就能夠運行仿真，并利用仿真結果指導后續工作。在過去的一年半中，他們開發了許多簡單易用、交互性強且易于部署的仿真 App，讓企業在工藝開發、生產作業和研發等各個環節中受益于仿真帶來的優勢。
消除生產中的瓶頸
Rolandi的團隊通過開發定制化的仿真 App，解決了生產工藝中的諸多問題，對干燥工藝進行優化是其中最具代表性的案例之一。
展開 
北鯤云講堂 | 本周四：TRP離子通道的配體門控機制&北鯤云聯合Oracle云助力生物醫學科學
本期云講堂我們邀請到了楊帆研究員及黃軍寶專家為大家分享TRP離子通道的配體門控機制&北鯤云聯合Oracle云助力生物醫學科學。
楊帆：浙江大學醫學院生物物理學系研究員，博士生導師，醫學院院長助理，基礎醫學院生物物理學系副系主任。中國神經科學學會離子通道與受體分會委員，副秘書長。中國毒理學會生物毒素專業委員會常務委員。獲得國家優青項目和浙江省杰青項目支持。
楊帆研究員專長于膜蛋白的功能與動態構象變化研究，以及基于蛋白質三維結構的生物大分子理性設計。圍繞著刺激感受的TRP通道，深入研究了低溫、高溫、辣椒素、薄荷醇以及多肽大分子等物理化學因素激活TRPV1與TRPM8通道的動態門控機制，并開發了針對TRPV1通道的具有鎮痛效果的調控分子。近年來在Nature (2022)、Nature Chemical Biology (2022undefined 2015)、Science Translational Medicine (2022)、Nature Communications (2022，2020a，2020b，2020c，2019，2018，2015)、PNAS (2020，2016，2010)、Advanced Science （2021aundefined 2021bundefined 2020）、Science Advances (2017)、PloS Biology (2018) 等知名學術期刊上以通訊作者與第一作者（含共同）身份發表多篇文章。其中PNAS論文（2016， 2010）被F1000網站好評推薦；2018年PloS Biology論文成果已經入選法國中小學生教材和美國K-12教育科普教材。
展開 生物信息學與進化分析及其生物醫學應用
生物信息學與進化分析及其生物醫學應用2.pdf
生物信息學與進化分析及其生物醫學應用1.pdf
生物電磁學軟件選擇
我選FEMLAB
分子生物學實驗室設計方案
分子生物學實驗室廣泛應用于大專院校教學、科研機構以及醫療衛生機構的科學研究。在進行植物組織培養之前，需要全面了解所需的基本設備條件，以便靈活利用現有房屋或者進行新建、改建實驗室。實驗室的規模應根據工作目的和規模確定，避免規模太小影響效率，尤其是對于工廠化生產的目標而言。分子生物學實驗室的設計和規劃必須科學合理。中壹聯實驗室裝修公司小編將詳細闡述分子生物學實驗室設計的原則、各功能區布局及設備配置。
一、分子生物學實驗室設計原則
1.無菌操作保障：植物組織培養及大多數分子生物學實驗需要在嚴格的無菌條件下進行。實驗室設計的首要原則是確保無菌操作，從而防止污染。無菌操作不僅包括設備和器材的無菌，還涉及到操作環境的潔凈度。因此，在分子生物學實驗室設計時各區域的壓力控制和氣流組織形式必須科學合理，以防止交叉污染和氣溶膠傳播。
2.提高工作便利性：對分子生物學實驗室設計中實驗室布局要最大限度地提高工作的便利性和效率。合理的對空間進行利用和設備安排能減少實驗操作中的時間浪費和工作混亂，提高實驗的成功率和重復性。
3.資源節約與環境控制：植物組織培養需要人工控制溫度、光照、濕度等培養條件。在分子生物學實驗室建設時就應該要充分考慮到實驗室的節能環保，確保設備高效運作的同時，節省能源和資源。
二、分子生物學實驗室功能區布局
分子生物學實驗室由可以分為化學實驗室（準備室）、洗滌滅菌室、無菌操作室（接種室）、培養室、細胞學實驗室以及PCR實驗室等多個功能區。以下中壹聯實驗室裝修公司小編將詳細介紹每個功能區的具體設計和設備配置。
1.化學實驗室（準備室）
化學實驗室主要負責藥品的貯備、稱量、溶解、配制和培養基的分裝等工作。
展開 中醫生物工程的研究
分子和細胞生物學[8]，簡潔一流的理論很少見，蛋白質A開啟了蛋白質B，然后激活蛋白質C，如果大家能理解將對研究很有幫助。生物學家并引入了物理學概念，尋找簡潔一流理論，但是并不表明研究的系統是簡潔的。物理學家設計的理論用于解釋大量分子行為，如氧的彌散在介質的作用下，個體特性會淹沒在團體行為的模式下。基因和蛋白質更具挑戰性，因為它們不移動，不隨機相互作用，但能選擇性的參與某一功能性活動?；瘜W提供了另一組工具，一些非生命系統中的化學過程與生物化學過程一樣復雜混亂，但并不妨礙被計算機模型所獲取，其結論是使復雜的模型簡單化，原因是一些成分可以被忽略。
3計算機模擬藝術
它不僅分析數據也是一種重要工具。物理學家把其藝術帶入到了精密狀態，天體物理學家能模擬整個星系世界，生物學家就能模擬細胞的微觀世界。計算機模擬復雜的真實細胞，預測基因活性與細胞功能變化的基因組，并建立了數據庫。研究細胞中多種過程的比較模型，許多蛋白質能同時催化大范圍化學反應，不同反應的相對重要性會因基因被激活而產生某種蛋白而再次關閉，來模擬整個細胞行為。工程學認為一個細胞事件不會簡單的導致某一事件發生，有時一個過程會影響某個過程發生，用工程學術語描述就是反饋。即角加速時人體向一側傾倒，此時膜半規管內淋巴液向相反方向流動刺壺腹嵴產生神經沖動，傳至平衡中樞維持人體平衡，這就是人體位置與平衡中樞間的反饋，這種自我調節在工程學中十分常見。即可用“控制論”和“系統論”來描述它，生物學家已應用在細胞中。描述生物學功能包含擴大、改編、加強、絕緣、糾錯和一致性檢測等概念。描述新的生物學語言將來源于綜合科學，即計算機科學或生物工程學等學科[3、4]。
4網絡生物學
世界范圍互聯網中的信息總是最新的，那里有通信、高速公路、鐵路、航運等，為網路提供能量、電流、水、物質、友誼等，細胞網絡它們是如此相似。
展開 血流動力學/生物流體力學講座
血流動力學/生物流體力學講座
結構生物信息學分子對接大師班--帶案例 ￥10
1-1 概述
2-1-蛋白質結構和功能組成
2-2-蛋白質結構和功能肽鍵和相互作用
2-3-蛋白質結構和功能α螺旋和β片
2-4-蛋白質結構和功能肽鍵和Ramachandran圖
2-5-蛋白質結構和功能結合能
2-6-蛋白質結構和功能蛋白質如何折疊
2-7-蛋白質結構和功能結構水平
2-8-蛋白質結構和功能功能水平
2-9-蛋白質結構和功能酶動力學基本概念
3-1-可用的蛋白質制備結構
3-2-制備的蛋白質制備結構
3-3-蛋白質制備同源性建模
3-4-蛋白制備穿線法
3-5-蛋白質制備α折疊
3-6-PDB結構的6-蛋白制備選擇
3-7-蛋白質制劑缺失殘留問題
3-8-蛋白質制備結構驗證
4-1-分子對接算法
4-2-分子對接類型
4-3-分子對接模式
4-4-分子對接軟件
4-5-分子對接自動對接VINA高分子制劑
4-6-分子對接自動對接VINA配體制備
4-7-分子對接自動對接VINA網格制備
5-1-自動對接VINA腳本
5-2-自動對接VINA分析-I
5-3-Autodock VINA分析- II
6-1-虛擬篩選為什么它很重要
6-2-虛擬篩選簡要信息
6-3-虛擬篩選大分子和配體的制備
6-4-虛擬篩選網格準備
6-5-虛擬篩選ADMET分析
6-6-虛擬篩查Lipinksi五規則
6-7-虛擬篩查結果分析
6-8-虛擬篩選腳本
7-1-故障診斷問題
7-2-出版質量圖制備
展開 
案例分析 | 從工程學角度預測血管和氣管的流量并研究生物
這次，我們討論了生物領域獨有的SCFLOW&SCRYU/Tetra案例。將流體工程學應用于醫學和生物學領域正在穩步帶來新的見解。我期待著該領域的未來發展。
集成多組學數據的機器學習在生物醫學中的應用
? 深度學習介紹，常用神經網絡架構介紹? 監督學習介紹，神經網絡在轉錄組學+代謝組學的疾病預測為例
? 無監督學習介紹，高維組學數據降維，聚類分析，以單細胞轉錄組數據為例
2 案例實踐五：基于t-SNE和UMAP進行單細胞轉錄組學數據降維，細胞亞型聚類分析。
進階大綱
多組學聯合分析，闡明疾病分子機制 （入門及實戰）
背景：研究影響疾病表型變化影響的因素包括DNA,RNA,蛋白質和代謝物等。單一組學的數據難以系統全面地解析復雜生理過程的調控機制，多組學聯合分析通過對來自基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組和脂質組等不同生物分子層次的批量數據進行歸一化處理、比較分析和相關性分析等統計學分析，建立不同層次分子間的數據關系，從而共同探究生物體內潛在的調控網絡機制，為生物體作用機制提供了更多證據。
目標：從常見的多組學聯合分析策略出發，如轉錄組+代謝組，蛋白組+代謝組等，對常用的數理統計分析方法進行介紹，之后學習如何利用數據庫如KEGG等進行生物功能富集分析，結合機器學習方法進行生物標志物的挖掘，疾病預測以及生物分子作用機制等。
展開 不同農業生物質廢棄物的熱解特性及動力學對比
分析表2可知，玉米芯的揮發分綜合釋放特性指數D值最高，花生殼的最低，而稻殼和稻秸居中，揮發分綜合釋放特性指數排序為玉米芯＞稻秸＞稻殼＞花生殼，這說明玉米芯的熱穩定性最低，最有利于熱解，而稻殼在該4種生物質中的熱穩定性最高，花生殼和稻秸的熱穩定性則居于中間。
3溫度對氣相產物析出的影響
生物質的熱解就是纖維素、半纖維素和木質素等組分熱解的綜合過程[8-9]。圖4是生物質熱解過程產生的小分子可燃氣相產物（CO，H2，CH4）隨溫度升高的變化曲線.從圖4看出，隨著溫度的升高，玉米芯、稻殼和稻秸的CO析出在340?380℃之間均出現離子強度減弱峰，而花生殼的CO釋放則未出現任何峰值.耳的析出為單峰曲線。CH4在360?400℃之間存在一個明顯的主峰，而在580℃出現一個微弱的側峰。
從圖4看出，在整個升溫過程中，該4種生物質熱解析出CO的離子流釋放強度大小為：稻秸＞稻殼＞花生殼＞玉米芯；析出H2的強度為：稻秸＞稻殼＞玉米芯＞花生殼；析出CH4的強度排序為：稻秸＞稻殼＞玉米芯＞花生殼。
總體上看，稻秸產生的CO，H2，CH4等小分子燃氣的離子流強度均最高，其次為稻殼和玉米芯，而花生殼相對較低.由表1可知，該4種生物質中，花生殼的木質素含量最高，其纖維素和半纖維素的含量之和明顯低于其他3種生物質，而纖維素和半纖維素熱解可產生大量的揮發分氣體。因此，可優先選用稻秸作為原料進行熱解氣化，以制備更加優質的生物質燃氣。
4熱解動力學特性分析
生物質熱解動力學方程可表示為
5結論
1)生物質熱解大致可分為3個階段：失水預熱解、揮發分析出和炭化階段；玉米芯的熱解總失重為75%，花生殼、稻秸和稻殼為65%，60%和40%；熱解動力學特性與試驗結果基本保持一致。
展開 基于Cradle從工程學角度預測血管和氣管的流量并研究生物
這次，我們討論了生物領域獨有的SCFLOW&SCRYU/Tetra案例。將流體工程學應用于醫學和生物學領域正在穩步帶來新的見解。我期待著該領域的未來發展。
