五味子药用价值：医学发现，五味子中含有很多的元素能够抑制体内的一些物质，所以对于肝脏细胞就能起到保护的作用。因为抑制了化学物质在体内进行转氨酶的释放，另一方面细胞的活性也降低了。五味子还有帮助肝脏解决的能力。五味子还有一定的镇静作用。医学上做过实验，从五味子中提取出的物质射入到动物身体里，会延长动物的睡眠时间。同时，也会降低动物的攻击力。因为五味子在体内出现了镇定的作用，所以让肌肉也保持在松弛的状态。如果一些患者有咳嗽或者是气喘的病症，那么长期坚持把五味子泡水喝，一段时间，就可以明显看到咳嗽气喘有好转的现象。
五味子的作用主要是体现在它的药性上，酸可以收敛气机，所以五味子的主要功效是可以敛肺滋肾。临床中，麦味地黄丸是麦冬和五味子配上六味地黄的底子，主要是用酸收的作用把肺气收敛出来，治疗咳嗽、潮热虚汗、肺肾阴虚的症状，用它来酸敛，往回收，这叫敛肺。第二个，五味子的作用是收涩人体的津液。当我们出现多汗的症状，五味子可以通过它的药性酸收，把人体的津液往回收敛。在生脉饮里，人参、麦冬、五味子用来收汗。第三个，五味子有涩精的作用。临床中遗精的患者、女性白带患者用五味子来酸收。第四个，五味子还有生津止渴的作用，临床中糖尿病的患者也会选用，口干、出汗、津液亏少、气往外辐散的时候可以选用五味子。五味子还有一个主要的作用，除了收气、收津液还可以收人体的神，我们晚上神气收不回来的时候，人就会失眠，五味子可以收神、安神。临床中用来治疗失眠的患者，收摄心神、安心神，这是五味子的几个主要作用。
敛肺滋肾，生津敛汗，涩精止血，宁心安神。益气生津，补肾养心，收敛固涩。用于肺虚喘嗽、生津
现在已经不怎么提倡这个观点了，国外指现中对于头孢噻肟、曲松联合大环内酯类阿奇治疗获得性肺炎已经被证实疗效确切了，I级证据支持。而对于临床其它的药物联用，一般也是建议分开时间段使用就行了。
分类: 医疗健康 问题描述: 喹诺酮类药物1至4代的作用机制都是妨碍DNA回旋酶吗?第4代药物在此方面有突出的优点吗? 解析: 喹诺酮类(4-quinolones)是目前国内外重点开发的一类新合成的抗菌药物，按发明先后可分一、二、三、四代，特别是第三、四代的药物抑制DNA回旋酶，阻碍DNA的复制，导致细菌死亡。这两代药物抗菌谱广，杀菌力强，与许多抗菌药物间无交叉耐药性，目前在临床上被普遍使用。但有些医护人员对此类药物的相互作用及不良反应的基本知识了解和掌握不足，常常出现不合理的配伍。现将其我院门诊及住院常见的几例处方进行分析如下。 处方1 诺氟沙星胶囊(Caps Norfloxacin)0.2g, tid,胃泰康胶囊4#，tid,颠茄合剂10ml，tid，服药7d。 处方分析：胃泰康主要成分为氢氧化铝、三硅酸镁、维生素U、甘草浸膏粉等。因诺氟沙星与铝、镁、钙、铁、锌等多价金属阳离子的药物同服使之吸收减少，抗菌活性减弱，其作用机制可能是金属离子与诺氟沙星在结构上羧酸和4-桥氧基作用形成了小肠难以吸收的络合物〔1〕，不宜同时合用。处方2 氧氟沙星胶囊(Caps Ofloxacin)0.1g,Bid,小儿速效感冒片3#，tid,小儿止咳糖浆5ml,tid,口服3d。 处方分析：喹诺酮类药物的作用机理为抑制脱氧核糖核酸(DNA)的合成。动物实验表明，该类药物能使幼龄动物承受重力关节的损害，并能抑制四肢的增长发育，促使少数动力产生骨骺端结构破坏，并可发生关节病。故建议在骨生长期、妊娠期、哺乳期妇女及婴幼儿禁用或限制性使用此类药物。 处方3 环丙沙星胶囊(Caps Ciprofloxacin)0.2g,Bid,苯妥英钠片0.2g,tid,鲁米那片30mg,tid,边服7d。 处方分析：喹诺酮类药物具有脂溶性，能较好地透过血脑屏障进入脑组织，因此接受此类药物治疗者，约有0.6～1.4%的病人出现中枢神经系统症状，如头痛、头晕、睡眠不良、步态不稳，直到癫痫样发作等〔2〕。上述处方是为治疗癫痫患者服用环丙沙星而易致诱发癫痫，属不合理应用。 处方4 氟哌酸胶囊0.2g,红霉素片0.25g,咳必清片50mg,三药均服tid，服药3d。 处方分析：氟哌酸为细菌繁殖期杀菌剂，对生长繁殖阶段的细菌杀菌力最强。红霉素为速效抑菌剂，其抑制了细菌的代谢后，能明显影响氟哌酸的杀菌作用，故不宜配伍同用。 处方5 环丙沙星胶囊0.2g,Bid，氨茶碱片0.1g,tid,服用5d。 处方分析：此两药同时合用，环丙沙星可抑制肝脏微粒体酶，从而使茶碱代谢降低，总清除率下降，血药浓度升高。其中约有30%患者的茶碱浓度升高至毒性范围，而此种作用在慢性阻塞性肺部疾病的病人中发生率较高，一般在开始服药后2～3d出现。因此，建议服用氨茶碱的患者不要常规给予环丙沙星等喹诺酮类药物〔3〕。 处方6 口服氟哌酸胶囊0.2g, tid,氯霉素注射液8ml:1.0g加入输液500ml静脉滴注，连用3d；另1处方服环丙沙星胶囊0.2g,Bid，利福平胶囊0.45g,qd，服药15d。 处方分析：这2例处方在治疗中，1例配有氯霉素，另1例有利福平主药，这两种抗生素均可使喹诺酮类药物抗菌活性降低。前者使氟哌酸的作用完全消失，后者促使环丙沙星作用部分抵消，因此不宜配伍同用〔4〕。 喹诺酮类药物主要以原形经肾排泄，若与氨基糖苷类、磺胺类、呋喃唑酮类、阿霉素等药物同时配伍应用，在碱化尿液中可引起药物自肾小管析出，导致急性肾功能衰竭或阻塞性肾病，以环丙沙星最为明显〔5〕。 对于喹诺酮类药物的相互作用及不良反应，目前临床笔者了解和掌握知识尚未全面，还有待今后在实践工作中不断总结，以便更好地为临床安全有效用药提供足够和可靠的依据。
红霉素为速效抑菌药，作用机理在于与细菌的聚核糖体结合而抑制肽链的延伸。
作用机制主要是与核糖核蛋白体的50S亚单位相结合，抑制肽酰基转移酶，影响核糖核蛋白体的移位过程，妨碍肽链增长，抑制细菌蛋白质的合成
首先搞清楚，为什么精油能杀菌？无论是一棵挺拔而粗壮的雪松，叶子薄的像针的茶树，枝叶幼细的薰衣草，还是藏在树杆上的乳香没药树脂，藏在丁香花苞的果实，这些植物里都含有被业界认同的杀菌成分——精油！而植物所自身拥有的这一切杀菌能力，正与我们人体拥有自身免疫力是一样的，他们自身产生的生长激素中，拥有这杀敌功能，以确保自己在受到土壤里的细菌污染、外界（虫害等）的攻击后，能进行“自我修复”的天生能力。这天生能力就是来自“精油”，精油是植物产生自我保护的重要物质，能杀灭植物身上的细菌及病毒，而今天我们经过了多年的实践及研究，发现大部分精油，同样适用消灭在人体以及大环境中的细菌及微生物。植物杀菌力不够强？谁说的！植物杀菌，听名字这么温和，猜想杀菌能力也是SO SO吧？如果这样想，你就错了！我们以丁香来说说吧！大家都知道丁香对于口腔溃疡是极好的帮助的，阿根廷布宜诺斯艾利斯大学药学和生物化学学院卫生学院的L.Nunez, M.D'Aquino博士曾对丁香的杀菌活性进行过研究，通过测定丁香精油浓度、温度和有机物质对丁香精油抗菌活性的影响进行了研究，并通过细菌死亡动力学的测定。通过对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌进行生物学试验。在研究中发现，在口腔感染中用作防腐剂的丁香精油可以抑制革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌以及酵母。为了确定温度效应，在21°和37°C条件下测定它们的浓度系数，采用0.4%和0.2%的精油为测定浓度系数。有机物质存在的影响由0.4％的精油确定。所获得的结果证明，在3个病例中精油所发挥令人满意的效果，尤其大肠杆菌也更为显著。在这3种微生物中，在21°C下，使用0.4%的精油进行，有机物也会降低抗菌活性。杀灭效使细菌数量减少了5个对数阶。并且灭菌的能力并没有消失。我们经常怀疑在一大瓶基础油中，只放下那么几滴单方精油，究竟有没有用，从研究我们可以看到，丁
新春伊始，新型冠状病毒肺炎牵动着亿万人的心，很多会员给我们留言、询问，精油能否预防？能否治疗？该如何用？ “某些精油具有抗病毒特性”，这在精油爱用者中已经是常识了，同时也有一些科学实证支持这个结论。但面对新型冠状病毒，该如何回复信任我们的会员？毕竟，还没有任何的证据能证明精油对它的有效性。 困惑的时候，就去读书和思考。 隔离在家期间，重读了Kurt博士的《The Healing Intelligence of Essential Oils》有关病毒的相关章节，并将读书笔记分享出来。 抛砖引玉，希望与大家一同探讨。 从“精油的三种生理活性”所想到的Kurt博士在《The Healing Intelligence of Essential Oils》（国内翻译成《精油的疗愈智慧》）一书中，阐述了精油的三种生理活性。精油表现出的生理活性可以归纳为三种。 1）非选择性（Nonselective） 非选择性是最常见的活性类型，存在于几乎所有精油中，存在于低分子量、亲脂性的单萜分子中。这些成分具有提振、抗菌和抗病毒作用，它们还可以改变细胞膜。 抗病毒活性似乎很符合精油的非选择性活性。例如，疱疹几乎可以用任何一种精油来治疗。精油的非选择性活性是植物经历长久进化的结果，它有利于保护植物免受来自环境的各种挑战。 2）选择性（Selective） 第二种活性类型是选择性或专一性，主要归因于更大分子、结构更复杂的成分上，如倍半萜、二萜和倍半萜内酯，它们经常与特定的细胞运作过程相互作用。 3）所有非选择性和选择性成分的共同作用 特定植物物种的所有非选择性和选择性成分的共同作用，展现出该种精油特有的整体效应，所有成分的总和与我们的器官系统相互作用，就如同精油在植物体内按照其进化过程中所扮演的角色那样，在人体中完成自己的任务。因此，进化产生的自然成分的这种微调的多维效应，绝对不能通过在实验室中简单地混合各种成分来复制。 经常用来证明天然精油和人工复制品成分相同的色谱分析图，仅仅是粗略的近似值。它们无法解释两者之间的许多物理、化学和生物学上的差异。 用生物学的语言来说，迷迭香或薰衣草精油的典型品质体现在植物整个有机体的组织水平上。比如，薰衣草精油在治疗烫伤方面的神奇效果，目前还没有发现某个单一成分或混合成分能与薰衣草精油整体相提并论。 《The Healing Intelligence of Essential Oils》第四章P66 上面的论述对我们有几点启示： 抗病毒的活性几乎存在于所有精油当中。因为单萜类成分在精油中是极其普遍的。（只不过有能力强弱之分，要区分哪个更强需要细致的科学实验和论证） 比如，我们熟悉的强效抗菌、抗病毒成分： 丁香酚（丁香78%）、芳樟醇（芫荽70%，木兰花70%，罗勒53%，薰衣草31%）、香叶醇（玫瑰草80%）、百里酚（百里香30%，牛至8%）、香芹酚（牛至79%）肉桂醛（桂皮75%，肉桂63%）、对伞花烃（本樟24%，百里香22%）等都是小分子的单萜类化合物。 那么，我们可以推论出，“在特殊时期，不论手头上有什么精油，都可以先用起来，用比不用强，都会起到一定的作用”。 西药的专一性单一靶向（Mono-target Specific）与植物精油的非选择性多重靶向（Multi-target Nonselective）的特性是精油与西药的典型差异。这也从另一个侧面解释了，特定药物只能应对特定病原体，而精油则通常具有较广泛的用途。上图《The Healing Intelligence of Essential Oils》第三章P54 为某一种病毒而研制出来的西药，是对付病毒最强的武器同时也有最大的弱点，就是病毒一旦发生变异，会对药物产生耐药性。而精油的这种能干扰多个分子靶点的非选择性特点，无论病毒的蛋白质序列有什么微小变异，仍然能使病毒失去活性。也就是说病毒难以对精油产生耐药性。 3.精油所呈现出来的“非选择性”以及“选择性和非选择性共同作用”的特性，是植物经过漫长的进化被环境筛选出来的。是植物经过25亿年的试错、突变、适应...，生长出来的能力，虽然以现在的科学水平还无法透彻地认知，用生物学和进化论的思想有助于我们理解和借鉴。 因此，试图用人工合成复制的手段很难达到天然精油的品质。当人类健康受到威胁，正统医学也面临困境的时候，借助天然精油的力量绝对值得尝试。 “如何用精油应对流感病毒”所想到的 再来看一下Kurt博士关于如果应对流感病毒的建议，应该有借鉴意义： “使用精油治疗流感有两个重点：第一、精油能有效对抗流感病毒。第二、精油很难顺利到达被病毒感染的区域。基于第二点，用精油治疗流感不像治疗疱疹甚至普通感冒那样神奇有效。一旦流感病毒感染了肺组织，典型的症状，如虚弱、关节痛、肾痛和发烧都出现了，简单地用高剂量的精油“切断”感染通常是行不通的。 正确的方法是：在流感期间使用精油来控制病情，防止继发性细菌感染。如果没有精油，鼻窦腔或支气管的继发性细菌感染是很常见的。主要目的是稳住病情不让它继续蔓延，并预防并发症。 这听起来有点消极，但事实证明这是一个合理的选择，而且重要的是，它避免了使用抗生素来治疗继发性细菌感染。通过让身体经历这个过程，免疫系统会积聚力量，并有机会击败病毒，通常会在发病后变得更强大。”——《The Healing Intelligence of Essential Oils》第10章 P138 这几天，网上流传一个说法，“既然酒精能杀灭新型冠状病毒，那么大量喝酒就可以杀死病毒了。”现在已经辟谣了，大家知道这是不可能的。因为75%的酒精，喝下去到了肠胃，很难到达肺部，即便血液中有一小部分，也很难达到杀灭病毒所需的浓度。反而大量饮酒会降低人体的免疫力。 对于新型冠状病毒，困难的不是如何杀灭。因为在体外，有很多方法可以杀死病毒，据报道：乙醇、乙醚、含氯消毒剂、高温等都可以杀死病毒，难题是：当病毒已经进到肺里，你如何消灭它，同时又能避免继发性细菌感染。 使用精油其实也面临同样的困难。精油有很多体外实验证明能抑制病毒、病菌的繁殖，因此把精油作为体外消毒剂大概率是有效的（有待进一步证实），但是当肺部被病毒感染后，病毒会在体内快速、大量繁殖，精油难以以足够大的剂量、浓度、直接抵达被病毒感染的肺部。 Kurt博士应对流感的建议，其实是换了一种思路，从使用药物的靶向性转变为用精油改变整体免疫状况，防止继发性感染。这与武汉现在采取的治疗方法-支持治疗法，有相似的地方。（支持治疗：通过辅助呼吸、抗感染、补充体液等方法维持患者的生存，然后等待患者自身的免疫系统消灭入侵的病毒） 这里有必要解释一下，什么是继发性感染？ 当人体感染了一种病原体后（比如冠状病毒），免疫力会急速下降，潜伏在体内或体外的其它病原体（细菌、病毒等）会趁虚而入，从而引起其他器官或组织的感染。对患者来说是重大挑战。 精油的非选择性、多重靶向的特点可以同时应对多种细菌、病毒，非常适合用于防止继发性感染。 还有一个事实，也值得我们深思： 针对病毒，研制靶向性的特效药似乎是一个艰难而漫长的过程。距离2003年的SARS已经17年过去了，至今没有针对性的特效药研发出来，仅仅是研制出了疫苗，而且是在SARS爆发的两年后，那时候SARS已经消失了。 据报道新型冠状病毒的疫苗最快也要2~3个月后才能用上。 不是说特效药和疫苗的研制不重要，非常重要，但恐怕是远水解不了近渴。扑灭SARS依靠的不是直接将SARS病毒杀死，而是通过恢复和增强人体的机能，让人体的免疫系统消灭病毒。当然，社会化的隔离措施也起到决定性的作用，避免了进一步传播。 因此可以说“人体的免疫系统就是最好的特效药”。 综上所述： 居家隔离中，我们该如何应对病毒？ 三点建议供参考： 第一道屏障：隔离永远是最有效的措施。严格服从国家的要求，不能因为你有精油就掉以轻心。 第二道屏障：尽一切努力把病毒拦在体外，做好防护和体外消毒。 第三道屏障：提升你的免疫力，这是万一的情况下，能否战胜它的根本。 即使隔离在家，也要想尽办法运动，早睡、睡够、通风、晒太阳，用精油疗法辅助照顾你的免疫系统。 参考配方参考配方：呼吸系统脊柱疗法参考配方：日常香薰参考配方：免疫系统脊柱疗法国内的相关研究下面两个资料是国内科学家关于精油应对病毒的研究，看到这些资料非常地开心和骄傲，对精油疗法的研究不再是国外科学家的专属领地，我们也在奋起直追。 【一篇论文】由苏州大学附属第一医院呼吸内科、美国俄克拉荷马大学联合研究，发表在《BMC补充与替代医学》杂志上的一篇论文： 链接：《保卫复方精油减轻流感病毒的感染：MDCK细胞的体外研究》 实验中使用的是超高比例稀释的保卫，1:4000的浓度即能使病毒减少90%。实验结论认为保卫精油在体外实验中可显著减弱流感病毒的感染力。 【一个PPT】在2019年8月，中国商务部主办，在上海召开的首届中国精油科学与教育论坛中，上海交通大学芳香植物研发中心 的马莉博士后、姚蕾教授联合发表的《植物精油替代抗生素研究进展》可以看到，精油对病菌主要的作用机制是破坏细胞膜，从而使有效成分或抗体进入微生物的细胞内部并破坏它。冠状病毒虽然不是细胞形态，但也有一层包膜，用来保护自己。因此破坏细胞膜的机制对病毒应该也是有意义的。上面列举了一些具有抗菌、抗病毒属性的精油。上面的数据也有力地说明了精油的非选择性、多重靶向的特点。而且很重要的一点是对人体的有益菌群没有伤害作用。试问，“用精油替代抗生素”还有多远的路要走？总 结 ① 抗病毒的活性几乎存在于所有精油当中，有效成分是单萜类。 ② 精油的非选择性多重靶向特性，决定了精油对多种病原体、多个靶向有效，具有广泛用途且难以产生耐药性。 ③ 精油的疗愈特性是植物在为应对环境中病原体而进化出来的。 ④ 精油抗病毒的难点不是在体外杀死病毒，而是在肺部大量感染病毒之后如何有效到达。 ⑤ 防止继发性感染是精油所擅长的。 ⑥ 新型冠状病毒没有特效药，等待特效药可能不现实，人体的免疫系统就是最好的特效药。
大家好，本期为大家带来的是Nature集团旗下的子刊Nature Communications，专门发表生物学、物理学和化学等各领域的高质量研究论文，2020年的影响因子为14.91.
1
Cryo-EM structures of human A2ML1 elucidate the protease-inhibitory mechanism of the A2M family
人 A2ML1 的冷冻电镜结构阐明了 A2M 家族的蛋白酶抑制机制
A2ML1 是一种单体蛋白酶抑制剂，属于蛋白酶抑制剂和补体因子的 A2M 超家族。该研究中，作者研究了人类 A2ML1 的蛋白酶抑制机制，并确定了其天然和蛋白酶切割构象的结构。 A2ML1 的功能抑制单元是一种单体，它依赖于蛋白酶的共价结合（由 A2ML1 的硫酯介导）来实现抑制。与将蛋白酶捕获在由四个亚基形成的两个内室中的 A2M 四聚体相比，在蛋白酶切割的单体 A2ML1 中，无序区域围绕捕获的蛋白酶并可能阻止底物进入。在天然 A2ML1 中，诱饵区域穿过疏水通道，这表明诱饵区域切割对这种排列的破坏会触发广泛的构象变化，从而导致蛋白酶抑制。与补体 C3/C4 的结构比较表明，A2M 蛋白质超家族具有这种机制，可触发蛋白水解激活后发生的构象变化。
2
Origins of glycan selectivity in streptococcal Siglec-like adhesins suggest mechanisms of receptor adaptation
链球菌 Siglec 样粘附素中聚糖选择性的起源表明受体适应机制
细菌与宿主受体的结合是共生和发病机制的基础。 许多链球菌使用 Siglec 样结合区 (SLBR) 粘附在细胞表面表达的蛋白质附着碳水化合物上。 识别的精确聚糖库可能决定生物体是否是严格的共生体而不是病原体。 然而，目前尚不清楚是什么驱动了受体选择性。 该研究中，作者使用了五个具有代表性的 SLBR，并确定了序列和结构高变的受体结合位点区域。 结果表明，这些区域使用嵌合发生和单个氨基酸取代来控制首选碳水化合物配体的身份。 作者进一步评估了首选配体的身份如何影响与人类唾液和血浆样品中糖蛋白受体的相互作用。 由于点突变可以改变首选的人类受体，这些研究表明链球菌如何适应环境聚糖库的变化。
3
Computationally designed hyperactive Cas9 enzymes
计算设计的高活性 Cas9 酶
改变活细胞基因组的能力是了解基因如何影响生物体功能的关键，并且对于修改生命系统以达到有用的目的至关重要。 然而，这一目标长期以来一直受到基因工程所涉及的技术挑战的限制。 基因编辑的最新进展绕过了其中一些挑战，但结果并不理想。 该研究中，作者使用 FuncLib 计算设计具有显着更高的不依赖于供体的编辑活性的 Cas9 酶。 作者使用与酵母细胞存活相关的遗传回路来量化 Cas9 活性并发现工程区域之间的协同相互作用。 这些过度活跃的 Cas9 变体在哺乳动物细胞中有效发挥作用，并将更大、更多样化的插入和缺失池引入目标基因组区域，为增强和扩展基于 CRISPR 的基因编辑的可能应用提供了工具。
4
Modular (de)construction of complex bacterial phenotypes by CRISPR/nCas9-assisted, multiplex cytidine base-editing
通过 CRISPR/nCas9 辅助、多重胞苷碱基编辑对复杂细菌表型进行
模块化（去）构建
CRISPR/Cas 技术构成了基因组工程的强大工具，但它们在非传统细菌中的使用取决于宿主因素或外源重组酶，这限制了效率和通量。该研究中，作者通过为革兰氏阴性菌开发广泛适用的基因组工程工具集来减轻这些实际限制。该挑战通过定制 CRISPR 碱基编辑器来解决，该编辑器能够以 >90% 的效率实现单核苷酸分辨率操作 (C·G T·A)。此外，将 Cas6 介导的guide RNAs 处理整合到用于质粒组装的流线型协议中，支持多重碱基编辑，效率 >85%。该工具集用于构建和解构土壤细菌恶臭假单胞菌中的复杂表型。芳香化合物生产表型的单步工程和复杂氧化还原代谢的多步解构说明了该工具箱提供的多重碱基编辑的多功能性。因此，这种方法克服了以前技术的典型局限性，并赋予了迄今为止遥不可及的革兰氏阴性细菌工程计划。
5
Improving recombinant protein production by yeast through genome-scale modeling using proteome constraints
通过使用蛋白质组约束的基因组规模建模提高酵母的重组蛋白产量
真核细胞被用作细胞工厂来生产和分泌大量重组药物蛋白，包括目前最畅销的几种药物。 由于分泌途径的重要作用和复杂性，传统上通过代谢工程改进重组蛋白生产相对临时。 并且需要一种更系统的方法来产生新颖的设计原则。 该研究中，作者提出了酵母酿酒酵母 (pcSecYeast) 的蛋白质组约束的基因组规模蛋白质分泌模型，这使得能够模拟和解释由有限的分泌能力引起的表型。 作者进一步应用 pcSecYeast 模型来预测生产几种重组蛋白的过表达目标。通过实验验证了许多预测的 α-淀粉酶生产目标，以证明 pcSecYeast 作为计算工具在指导酵母工程和改进重组蛋白生产方面的应用。
6
An in vivo gene amplification system for high level expression in Saccharomyces cerevisiae
一种在酿酒酵母中高水平表达的体内基因扩增系统
由于基因表达水平不足导致的代谢途径瓶颈仍然是使用微生物细胞工厂进行工业生物生产的一个重大问题。增加基因剂量可以克服这些瓶颈，但目前的方法存在许多缺点。该研究中，作者描述了 HapAmp，一种使用单倍体不足作为进化力量来驱动体内基因扩增的方法。 HapAmp 可实现异源基因拷贝的高效、可滴定和稳定整合，将多达 47 个拷贝传递到酵母基因组中。该方法以代谢工程为例，可显着提高倍半萜橙花油、单萜柠檬烯和四萜番茄红素的产量。柠檬烯滴度在单个工程步骤中提高了 20 倍，在烧瓶培养中 1 g L -1 。作者还展示了酵母中异源蛋白质产量的显着增加。 HapAmp 是一种快速解锁代谢瓶颈的有效方法，用于微生物细胞工厂的发展。
7
Discovery and characterization of a terpene biosynthetic pathway featuring a norbornene-forming Diels-Alderase
发现和表征具有降冰片烯形成 Diels-Alderase 的萜烯生物合成途径
周环酶，即催化周环反应的酶，形成了具有生物催化效用的不断扩大的酶家族。尽管发现了越来越多的周环酶，但令人惊讶的是，环戊二烯和烯烃亲二烯体之间的 Diels-Alder 环化反应形成降冰片烯，这是合成化学中研究最好的环加成反应之一，迄今为止还没有相应的酶促反应。该研究中，作者报告了以降冰片烯合酶 SdnG 为特征的途径的发现，该途径用于生物合成 sordaricin - 抗真菌天然产物 sordarin 的萜烯前体。sordaricin 生物合成的完全重构揭示了 Nature 使用的一种简洁的氧化策略，用于将完全碳氢化合物前体转化为 SdnG 的高度功能化底物，用于分子内 Diels-Alder 环加成。SdnG 生成 sordaricin 的降冰片烯核心并加速该反应以抑制活化的亲双烯体的宿主介导的氧化还原修饰。这项工作的发现扩大了周环酶催化反应和 P450 介导的萜烯成熟的范围。
8
Rationally engineering santalene synthase to readjust the component ratio of sandalwood oil
合理改造檀香合成酶调整檀香油成分比例
植物精油 (PEO) 广泛用于化妆品和保健品行业。 PEO的成分比例决定了它们的质量。在PEO生物技术平台的建设中，控制组分比例是一项挑战。该研究中，作者通过多尺度模拟 探索 产物混杂和产物特异性檀香烯合酶（即 SaSSy 和 SanSyn）的催化反应途径。 SanSyn 的 F441 被发现是限制中间体构象动力学的关键残基，因此一般碱基 T298 的直接去质子化主要产生 α-檀香烯。随后对该塑料残基的诱变导致产生突变酶 SanSynF441V，该酶可产生 α-和 β-檀香烯。通过代谢工程的努力，檀香萜/檀香酚滴度达到 704.2 mg/L，成分比与 ISO 3518:2002 标准非常匹配。本研究代表了通过代谢和酶工程相结合构建具有理想组分比例的 PEO 生物技术平台的范例。
什么是微生物？微生物是泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物。它们体积微小，结构简单。它与人类关系密切，它既能造福于人类，也能给人类带来毁灭性的灾难。微生物学在解决当代重大社会问题中起着重要作用。例如微生物采油技术中，它发挥令人难以想象的巨大作用。它可降低原油的黏度,增加原油的流动性,从而大大提高了原油的采收率。此种技术成本低,设备简单,不伤害地层,不污染环境,而且效益显著。1995～2000 年,斯诺克尔石油技术公司实施该技术且获得很好的效益[1]。而日本则把光合菌、乳酸菌、酵母菌、发酵丝状菌、放线菌等功能各异的80 多种微生物组成的一种活菌制剂。这些微生物组合在一个统一体中，互相促进，共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统，可抑制有害微生物，尤其是病原菌和腐败细菌的活动，促进植物生长。该技术在自然农法中广泛应用。随着国民经济的发展，微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面，微生物都扮演着重要的角色。然而，微生物在给人类提供诸多好处的同时，也带来了许多不可忽视的负面影响。我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。化妆品中常见细菌主要以芽胞杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属为主,这几个属的细菌在自然界分布广泛,对环境抵抗力较强,污染机会较多[2]。真菌主要有木霉属、曲霉属、根霉属、脉孢菌属、短梗霉属、假丝酵母属和红酵母属等,这些菌也是自然环境中常见的霉菌和酵母[3]。受到微生物污染的化妆品不但产品腐败变质,更重要的是致病微生物污染会对人体健康产生危害。别外饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题,有的饮水水质量已经远远达不到合格饮用水的卫生质量,所谓的纯净水、矿泉水等已不能直接饮用,主要是被大肠杆菌等微生物污染。这种状况很可能加重夏秋季肠道病的流行。研究人员还指出，室内空气也存在着微生物污染，它可引起人体出现眼刺激感、哮喘、过敏性皮炎、过敏性肺炎和传染性疾病，重者甚至因感染而死亡。室内建筑材料和家用电器是室内空气的主要污染源，它不仅能释放出对人体有害的化学物质，同时也为微生物的孳生提供了有利的条件。由此可见，微生物与人类的关系非常密切，它不仅造福与人类，也会伤害人类。因此我们应该正确地认识微生物，并利用它保护环境、造福人类，这是我们的期望也是我们每个人义不容辞的责任。
提供小小的 对你有所启示2月5日，《美国国家科学院院刊》(《PNAS》)网络版发表了中英两国5个机构联合完成的有关人类元基因组与健康的研究成果，在国际上引起较大反响，美国合众国际社及国内多家媒体纷纷进行了报道。人类元基因组其实是人类微生物组的另一种说法。近年来,对该领域研究的逐渐升温——包括人类元基因组计划的酝酿启动、有关元基因组重要研究论文的陆续发表，促使更多科研人员给予关注。日前，记者就相关问题采访了参加“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”筹备工作的上海交通大学系统生物医学研究院赵立平教授。 ▲作用重要的“小不点儿” “人体内共生的微生物多达1000多种，它们的基因总和叫‘微生物组’，也被称为‘人类元基因组’。”赵立平教授如数家珍地告诉记者：“人们一直认为，一个生物，不管是单细胞细菌还是像人类这样的高等生物，都是由基因信息控制其生老病死。”但是，越来越多的研究表明，人体的生理代谢和生长发育除受自身基因控制外，人体里共生的大量微生物的遗传信息也发挥着重要作用，它们所编码的基因数量是人体自身基因数量的50～100倍，相当于人体的“第二个基因组”。 正是这些共生在人体内、肉眼不可见的“小不点儿”们，对人体的免疫、营养和代谢等起着至关重要的作用。一方面，人体的健康状况发生变化，体内共生微生物的组成就会发生变化；反之，体内微生物组成的变化，也会导致人体健康状况的改变。因此，人体共生微生物的组成可以真实而准确地反映人体的健康状况。 鉴于了解到人类元基因组对人体健康的重要性，科学界积极开展了相关研究。如欧盟、美国和日本的科研人员相继启动了人类元基因组研究计划。赵立平教授特别提到，去年12月9～10日，英、美、法、中等国科学家在美酝酿成立“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”，计划今年4月联合启动“人类元基因组计划”，开始对人类元基因组的全面研究。这项被称为“第二人类基因组计划”的项目将对人体内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析，其序列测定工作量至少相当于10个人类基因组计划，并有可能发现超过100万个新的基因，最终在新药研发、药物毒性控制和个体化用药等方面实现突破性进展。 ▲关注慢性全身性代谢性疾病 去年12月美国《科学》杂志预测：人类共生微生物的研究将可能是国际科学研究在2008年取得突破的7个重要领域之一。赵立平教授谈到，当前对人类元基因组研究发现，肠道菌群结构的改变与失衡除会导致肠道疾病外，还与很多慢性全身性的代谢性疾病，如糖尿病、肥胖，甚至是癌症的发生有着密切关系。 过去一些找不到确切病原菌的肠道疾病，即非感染性肠道疾病（如肠易激综合征等），现在研究认为，肠道内微生物群落结构失调可能与其发生有重大关系。因而在治疗上，就可以选择一些改善肠道菌群失调的微生态制剂。 糖尿病原来仅仅被认为是糖代谢异常，现在研究却发现，菌群失调可能是造成糖尿病发生的一个影响因素。赵立平教授领导的研究小组发现，糖尿病模型动物肠道中的一些特定菌的数量有所变化——两种乳酸菌数量明显下降。国外也有研究报道，补充乳酸菌制剂能缓解模型动物的糖尿病症状。这“一减一加”的事实说明，肠道内某些种类的乳酸菌可能参与了糖尿病的发生发展过程。菌群的变化不仅是糖尿病的后果，也可能是糖尿病的诱因。 尽管肥胖受一定的遗传因素影响，但环境因素也对其产生重要作用。赵立平教授强调，菌群就是其中之一，即饮食结构改变产生的菌群结构异常可导致肥胖。美国学者Gordon及其同事近年来在肥胖与菌群关系的一系列研究上取得了突破性进展。他们发现，遗传性肥胖小鼠和瘦型小鼠肠道菌群的组成有明显差异，且肥胖表型可以随菌群在不同个体间发生转移；他们对人体的研究也获得了相似的结果。更令人兴奋的发现是，肠道菌群可以直接调节宿主脂肪存储组织的基因表达活性，使宿主增加脂肪的积累。这些研究有力地支持了肠道菌群在人类这样的“超级生物体”生理代谢中的地位。这从另一个角度证明，肥胖是人的基因和微生物基因共同作用的结果，甚至在某种程度上，后者的作用可能更大。 ▲“中国舞”应能独领风骚 在世界各国对人类元基因组研究相继加大研究力度的同时，我国学者也不甘示弱。目前，围绕肠道菌群与感染性疾病的关系，由浙江大学第一附属医院牵头的国家“973”计划项目已经启动；在科技部和上海市的支持下，由上海交通大学系统生物医学研究院、中科院营养科学研究所和国家人类基因组南方中心等单位承担的中法肠道元基因组国际合作项目也已顺利启动；在上海市疾病控制中心(CDC)、闸北区CDC和卢湾区CDC的大力配合下，已经完成了1000多人的上海常住居民“营养、菌群与肥胖的病例对照研究”的现场体检和血液、尿液和粪便样品的采集工作，这是目前国际上规模最大的人类元基因组人群研究项目，备受国际同行关注。 但从整体来讲，我国的人类元基因组研究还处于起步阶段。如何充分利用我国的特有优势参与国际竞争，加快人类元基因组研究步伐，是需要我们认真思考的问题。在采访中，赵立平教授多次强调，我国目前具有多方面的优势，如果组织得当，在国际人类元基因组研究的大舞台上，应该能跳出一支支漂亮的“中国舞”。微生物与人类的关系 ———姓名.所在单位. 摘要： 小到肉眼看不见的微生物对人类却起着难以想象的巨大作用。有时危害人类，给我们带来灾难。但在某些方面，它又是我们人类的好朋友，帮助我们解决问题和灾难。 关键词：微生物，应用，危害，人类. The relation between microorganism and mankind --Zhang Jingjing (20044274) living creature engineering of the life science college of the University of Heilongjiang 3 class Abstract: I am small to arrive the naked eye unseen microorganism to the mankind but have the huge function of hard imagination.Sometimes endanger mankind, bring us a disaster.But in some aspects, it is our mankind's good friend again, helping us to solve problem with disaster. Keywords: Microorganism, applied, endanger, mankind. 什么是微生物？微生物是泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物。它们体积微小，结构简单。它与人类关系密切，它既能造福于人类，也能给人类带来毁灭性的灾难。 微生物学在解决当代重大社会问题中起着重要作用。例如微生物采油技术中，它发挥令人难以想象的巨大作用。它可降低原油的黏度,增加原油的流动性,从而大大提高了原油的采收率。此种技术成本低,设备简单,不伤害地层,不污染环境,而且效益显著。1995～2000 年,斯诺克尔石油技术公司实施该技术且获得很好的效益[1]。而日本则把光合菌、乳酸菌、酵母菌、发酵丝状菌、放线菌等功能各异的80 多种微生物组成的一种活菌制剂。这些微生物组合在一个统一体中，互相促进，共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统，可抑制有害微生物，尤其是病原菌和腐败细菌的活动，促进植物生长。该技术在自然农法中广泛应用。随着国民经济的发展，微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面，微生物都扮演着重要的角色。 然而，微生物在给人类提供诸多好处的同时，也带来了许多不可忽视的负面影响。我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。化妆品中常见细菌主要以芽胞杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属为主,这几个属的细菌在自然界分布广泛,对环境抵抗力较强,污染机会较多[2]。真菌主要有木霉属、曲霉属、根霉属、脉孢菌属、短梗霉属、假丝酵母属和红酵母属等,这些菌也是自然环境中常见的霉菌和酵母[3]。受到微生物污染的化妆品不但产品腐败变质,更重要的是致病微生物污染会对人体健康产生危害。别外饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题,有的饮水水质量已经远远达不到合格饮用水的卫生质量,所谓的纯净水、矿泉水等已不能直接饮用,主要是被大肠杆菌等微生物污染。这种状况很可能加重夏秋季肠道病的流行。研究人员还指出，室内空气也存在着微生物污染，它可引起人体出现眼刺激感、哮喘、过敏性皮炎、过敏性肺炎和传染性疾病，重者甚至因感染而死亡。室内建筑材料和家用电器是室内空气的主要污染源，它不仅能释放出对人体有害的化学物质，同时也为微生物的孳生提供了有利的条件。 由此可见，微生物与人类的关系非常密切，它不仅造福与人类，也会伤害人类。因此我们应该正确地认识微生物，并利用它保护环境、造福人类，这是我们的期望也是我们每个人义不容辞的责任。 参考文献： [ 1 ] 谢明杰,谢正,邹翠霞,曹文伟.微生物降解原油提高原油采收率的研究[J].抚顺石油学院学报,1999,(2). [ 2 ] 东秀珠,蔡妙英. 常见细菌系统鉴定手册[ M] . 北京:科学出版 社,2001. [ 3 ] 魏景超. 真菌鉴定手册[ M] . 北京:科学出版社,1979. (收稿日期:2003 -08 -12) [ 4 ] 金京德. 有效微生物研究会·EM活用技术事例集·EM研究所·2004年·人类与微生物可持续发展的关系1，土壤中的分解者——真菌、. 微生物和土壤动物分解死去的动物和 植物，清除有机垃圾，给人类创造一个洁净的环境； 2，微生物给人类在衣、食、住、行、医药、美学和科学进步等等方面提供的用场太丰富了； 3，微生物可以形成完整的食物网，同时它们又是他动物的食物，通过捕食与被捕食的关系把动植物，微生物联系起来，形成一个复杂的关系网。 4，现代人类是由人类、各种各样的微生物、其它生物种类在其所分享的不断变化的大自然的胁迫中进化而来。这种共同进化的过程受多方面的影响，诸如：环境的变迁、人类的迁徙、人类行为的变化、其它物种数量的增加和减少以及微生物命运的不断变更。 5，保持一直处于人体与病原微生物间的最大程度上的微妙平衡可以使生态安全得到加强。现代人类和多种多样的微生物随着时间的前移而共同进化，这种关系大可用“和平共处”来描述。这种“和平”来自于人类对于病原微生物的经验发展而得来的对免疫性的认识。
微生物论文>>巧塔桥助达标19世纪德国教育学家第斯多惠认为：“一个坏教师奉送真理，一个好教师则教人发现真理。”这是很有道理的，因为学习是复杂的思维活动，是在教师引导下不断提出问题、分析问题和解决问题的过程。因此，在教学过程中，教师应根据学生实际，积极创造条件，巧妙搭桥，帮助学生达标。巧设疑，搭好兴趣—思维之桥课堂提问是教学活动中的重要形式，是师生感情交流的纽带，是课堂教学中信息反馈的主要途径。同时，也能诱发学生学习兴趣，启迪其思维，有助于达到教学目标。好的提问是启发学生思维的“激活酶”，强化记忆的“催化剂”。在讲授某一内容伊始，可先用适当有趣的事物来设置疑问，以诱发学生急于解疑的思维活动，引起他们强烈的学习欲望。例如，在讲授线形动物门——蛔虫时，学生对蛔虫比较熟悉，可是教师提出：蛔虫体积这样大，怎么能在人体内寄生呢？人体小肠分泌的消化液为什么不能将其消化吸收呢？这些问题对学生来说是陌生的。抓住学生熟悉但又不完全了解的事物，提出问题，设置悬念，可收到良好的教学效果。课堂问题设计成功与否，关键在于了解学生，掌握教学内容、目标，从而设计出不同的提问形式。所设计的问题要严谨，有针对性、灵活性，能引起学生的注意和思考，激发其兴趣，启发其思维，才能真正帮他们高效达标
距今八十年前（一九二一年）的夏天，一位年轻的外科医生班廷 (Frederick Banting, 1891-1941) 与一位刚出校门的助理贝斯特 (Charles Best, 1899-1978) 在多伦多大学生理学教授麦克劳德 (John Macleod, 1876-1935) 的实验室进行研究。他俩发现胰脏的萃取液可以降低糖尿病狗的高血糖，以及改善其他的糖尿病症状。接下来的一年内，多伦多大学的团队发展出初步纯化胰脏萃取物的方法，并进行临床试验。他们将其中的有效物质定名为胰岛素 (insulin)。 为了解决量产与杂质的问题，他们与美国的礼来药厂 (Eli Lilly and Co.) 合作，成功地从屠宰场取得的动物胰脏中，分离出足以提供全球糖尿病患使用的胰岛素。在不到两年的时间内，胰岛素已在世界各地的医院使用，取得空前的成效。一九二三年十月，瑞典的卡洛琳研究院决定将该年的诺贝尔生理及医学奖颁给班廷及麦克劳德两人。班廷得知消息后，马上宣布将自己的奖金与贝斯特平分；稍晚，麦克劳德也宣布将奖金与另一位参予研究的生化学者柯利普 (James Collip, 1892-1965) 共享。 多少年来，修习生理学或内分泌学的人大概都听过或读过，胰岛素是由班廷及贝斯特两人所发现的；知道多一点的人，还会告知班廷之所以成功，是因为他从阅读期刊中想到了个好点子：先将狗的胰管结扎，让分泌消化液的外分泌腺萎缩后，再将胰脏取出进行萃取，这样就可避免其中的活性物质（也就是胰岛素）遭到消化酵素分解的命运。还有人会说，麦克劳德对于胰岛素的发现，功劳及苦劳都无，他只是拣了现成的便宜。至于柯利普是何许人，有过什么贡献，出了内分泌学界，大概更是无人知晓。 这桩科学史上的公案，由于种种原因，被刻意隐藏超过半世纪以上。直到一九八二年，才由多伦多大学的历史系教授布利斯 (Michael Bliss) 从诸多的历史文件（包括班廷的原始实验室笔记、诺贝尔奖委员会解密的文件等），及当年目睹者（多是七、八十岁的老人）的访谈纪录中，写了《胰岛素的发现》(The Discovery of Insulin, 1982, University of Chicago Press) 一书，大致还原了一九二一至二三年间发生的事件真相。所谓“真实的人生更胜于小说家的创造”，在此得到再度的验证。 从班廷在一九二一年十二月举行的美国生理学会年会上，第一次正式报告初步发现算起，不到两年的时间，就得到诺贝尔奖的肯定，可说是前无古人，后无来者；更不要说得奖时，胰岛素正式用在临床试验，只有一年多一点的时间，实在难以评估其长期的效益。但今日看来绝无可能之事，的确发生了，究其主因，乃是因为糖尿病的严重性。 糖尿病是历史悠久的人类疾病，问题出在身体不能利用最重要的能源——葡萄糖，以致有大量的葡萄糖堆积在血液，造成血管病变及病菌滋生；同时过多的葡萄糖从尿液流失，带走大量水分，造成病人又饥又渴。就算吃喝不断，患者仍然不断消瘦（蛋白质及脂肪都分解用来制造更多的葡萄糖），增加饮食只会使情况变得更糟，因此中医称此疾为“消渴症”。在长期“饥饿”下，身体组织开始利用酮体；大量由脂肪及胺基酸生成的酮体带有酸性，而造成患者酸中毒。 在胰岛素发现以前，常用的糖尿病控制方法就是禁食。在每日不到一千大卡的热量、不含什么碳水化合物的严格饮食下，原本已经消瘦不堪的糖尿病患者更是骨瘦如材，形同饿莩。这些人的体重可低至二十来公斤，成天躺在床上，连抬个头的力气也无。他们就算不死于酸中毒造成的昏迷，迟早也是饿死。这些坐以待毙的悲惨情状，绝非现代人所能想像。 在一九二○年代的产业化国家，糖尿病的盛行率在○˙五到二％之间（可悲的是，这个数字在胰岛素发现后，有增无减），其中不乏重要人士及其家人；像是当时美国国务卿的女儿、柯达公司副总裁之子，以及后来因发现恶性贫血症疗法而获得一九三四年诺贝尔奖的哈佛医生迈诺特 (George Minot, 1885-1950)。 胰岛素究竟是谁发现的呢？传统的认定是否有误？我们得从班廷谈起。 一九一七年，班廷从多伦多大学医学院毕业。适逢第一次世界大战爆发，最后一年班廷没上什么课，整年只记了五页笔记（他后来自承所受医学教育并不完整），就被征召入伍成为陆军医官，并上法国前线参与了坎伯拉之役（Battle of Cambrai，坦克首次在战场上成功使用），因伤光荣退役。由于无法在大医院找到工作，班廷被迫到距离多伦多一百八十公里远的小城伦敦开业。 由于诊所的生意甚是清淡，于是班廷在当地西安大略大学的医学院找到兼课的工作；他对糖尿病的知识，也就是从备课时得来。一九二○年十月，他读到一篇病理报告，其中描述胰管遭结石阻塞的病人，其胰脏中分泌消化酵素的外分泌腺组织有所萎缩，但胰岛细胞却存活良好。于是，班廷想到可以将狗的胰管以手术结扎，模拟结石阻塞的情况；等消化腺萎缩后，或许可以分离出胰岛中未知的降血糖物质。 自一八八九年德国的敏柯斯基 (Oskar Minkowski) 发现胰脏和糖尿病的关联之后，就不断有人尝试分离胰脏的神秘内分泌物质，也陆续有报导指出胰脏的萃取物具有降血糖的作用；但不是效果不够好，就是副作用大，都没有得到同行的认可。而班廷与贝斯特在一九二一年夏天的辛苦工作结果，也没有超越前人；如果不是麦克劳德及柯利普的从旁帮忙，只怕也与先前诸人一样，未能尝到胜利的果实。 终其一生，班廷都认为他灵光一现的想法是导致成功之源；经由他的鼓吹及二手报导的传播，这个说法也就流传下来。但实情是：胰管的结扎是完全没有必要的。因为胰脏所分泌的消化酵素在进入消化道之前都处于非活化的状态，并不会将胰岛素分解；再来在低温下将胰脏绞碎及以酒精萃取，都可去除消化酵素的作用（这一点并非我们的事后之明，当年就有人指出）。因此，吊诡的是：班廷的成功，肇因于他对于研究的无知。 麦克劳德是苏格兰人，在英国、德国及美国各地都有过完整的研究资历，当时是美国生理学会的理事长，专长在碳水化合物代谢生理。麦克劳德是个称职的研究者，熟悉医学文献，更擅长于整合现有的生理学知识，他也是个多产的作者。当毫无研究经验的班廷带著不成熟的想法前来找他帮忙时，他直觉的反应是之前已经有许多人试过且失败了，凭什么班廷这个无名小卒会成功呢？或许他认为班廷的想法至少之前没有人做过，不妨一试；或许他想班廷好歹是个外科医生，给狗动起手术来大概没有问题；再者，麦克劳德每逢暑假都要回苏格兰老家休假，实验室多个人做事，未尝不好。于是他答应让班廷一试，并让贝斯特帮忙；历史因此创造。 一九二一年五月中旬，班廷给第一只狗动胰脏切除手术；之前他可能从未动过类似手术，因此麦克劳德也在一旁协助。麦克劳德于六月中旬才离开多伦多，传言中说他根本未参与实验并不正确。由于技术问题，加上天气炎热及动物房条件不佳，动物的死亡率甚高：十九只里就死了十四只（当时也还没抗生素可用）。存活下来的五只胰管结扎狗里，只有两只的胰脏有萎缩现象，其余因结扎不牢而效果不彰；但他们还是进行了萃取及注射的工作，也观察到降低血糖的结果。 以纯研究的角度来看，班廷及贝斯特的成果实在粗糙得可以；他们最早发表的两篇论文里也有许多的错误。要不是麦克劳德加入许多生理指标的实验结果，以及邀请生化学者柯利普加入研究，改进萃取及纯化的方法，班廷及贝斯特的初步成果是难以取信于人的。所谓“成功有许多父亲，失败就只是孤儿”，有关胰岛素的发现者，一开始就争议不断，就连先前许多被人遗忘的研究者，也有人声援。终其一生，班廷都认为麦克劳德抢了他及贝斯特的成果，恶言相向。一九二八年，麦克劳德终于离开多伦多，回到家乡亚伯丁大学任教，而于七年后因病去逝，享年仅五十九岁。 由于班廷是第一位得到诺贝尔奖的加拿大人，因此获得加拿大政府异常优渥的待遇，不但在多伦多大学享有研究教授的终身职，同时还有个以他及贝斯特为名的研究所。在科学研究上，班廷的成就有限，但他的个性与一生，却饶富戏剧性。班廷于二次大战中，担任战时医药研究的主席，常驻英国。一九四一年，他于返英途中，因飞机失事而丧生，享年仅五十。《胰岛素的发现》一书作者另外写了本《班廷传》(Banting: A Biography, 1984)，对班廷的一生有更多的著墨。 胰岛素的另外两位共同发现者，贝斯特及柯利普，虽然没有得到诺贝尔奖的肯定，但他们后来的发展却更形出色，也安享天年。看来“诺贝尔奖是研究者坟墓”的说法，不是没有几分道理。 根据一般的记载，都说当年帮忙班廷进行实验的贝斯特是个医学生，那并不正确。当时贝斯特刚从多伦多大学生理系取得学士学位，并获录取进入研究所就读。他是在一九二二年取得硕士学位后，才进入医学院就读，而于一九二五年以第一名的成绩毕业。 顶著“胰岛素共同发现人”的头衔，贝斯特接受了当时英国著名的生理学者戴尔 (Henry Dale, 1975-1968，一九三六年诺贝尔生理医学奖得主) 的建议，前往戴尔的实验室接受完整的研究训练，并取得博士学位。一九二八年，麦克劳德离开多伦多大学后，贝斯特便顺理成章地接替他的位置，成为当时最年轻、最有潜力的生理学者。贝斯特也不负众望，在胰岛素的作用及抗凝血剂的发展上，有过重要贡献。他所编著的生理学教科书 “Best and Taylor’s Physiological Basis of Medical Practice”还一直有新版发行（13th ed. 1999，编者不同），因此新一代的生理学者对其仍有耳闻。 至于最后加入工作的柯利普是加拿大亚伯达 (Alberta) 大学生化系的教授，当时正在多伦多大学进行为期一年的休假进修。他对于刚起步的内分泌学有极大的兴趣，因此密切注意班廷及贝斯特的胰脏萃取工作。当班廷在纯化胰岛素上碰到瓶颈时，便邀请柯利普加入帮忙。虽然后来柯利普客气地说，他只不过做了任何一个生化学家都会做的事；但只要晓得蛋白质化学之复杂，以及八十年前可用方法之贫瘠的人，都能了解其工作的困难度。柯利普后来在许多内分泌激素的分离工作上，都有过重要贡献。他还担任过麦吉尔大学的生化系主任，以及西安大略大学的医学院院长，成就非凡。 胰岛素的发现虽然拯救了数以百万计糖尿病患者的生命，但那还只是治标，并非治本，缺少胰岛素的患者终生都得仰赖胰岛素的注射，随时注意血糖的控制，避免出现并发症。更麻烦的是，糖尿病还不只一种，有更多所谓成年型（第二型）的糖尿病患者，体内并不缺少胰岛素，而是由于过胖、少动，及饮食过度，导致身体组织对胰岛素反应下降，无法有效利用过多的能源才发病。尤其现今中年以上的国人，年轻时大都相当苗条，体内脂肪细胞数目有限（成年后数目不再增加）；而近些年吃得太好，导致每个脂肪细胞都满载，无法吸收更多吃入的能量，也就容易出现糖尿病的症状。对这种为数更多的患者来说，补充胰岛素就没什么用，运动、减重，注意饮食才是良方。 胰岛素发现迄今虽然已有八十年的历史，但胰岛素可算是最难了解的激素之一，其作用之多样，机制之复杂，至今仍未全盘解开。当年班廷等人分离的胰岛素只是粗制品，真正的纯化及结构决定，要到一九五五年才由英国的圣格 (Frederick Sanger. 1918- ) 所完成；圣格也因此获颁一九五八年的诺贝尔化学奖。 因胰岛素研究而间接获奖者还有一位，就是一九七七年的生理医学奖得主雅娄 (Rosalyn Yalow, 1921- )。雅娄和同事伯森 (Solomon Berson, 1918-1972) 发现长期注射胰岛素的糖尿病患血中含有某种球蛋白，能与胰岛素产生结合；经分析后，发现该球蛋白是针对胰岛素的抗体。由于人体本身就有胰岛素，因此对胰岛素产生抗体是不可思议的事，因此，他们最早（一九五五年）报导此发现的论文也遭到《临床研究期刊》的退稿。雅娄一直保留当年的退稿信，廿二年后得了奖，她取出该信发表在《科学》杂志上。雅娄的故事有两点教训：一、要得诺贝尔奖，得活久一点，像伯森就错过了；二、别得罪女人。 上述问题出在当年给病人注射的胰岛素，都来自屠宰场的动物胰脏。虽然动物的胰岛素在人体也有作用，但其胺基酸组成仍有少数的差异；免疫细胞就针对这点差异，产生了特别的抗体。目前以基因工程制备的人类胰岛素，已无此问题。雅娄及伯森利用这种抗原抗体的专一性反应，加上放射性元素作为追踪剂，发展出“放射免疫测定法”(radioimmunoassay)，能测定血中的微量激素及任何能产生抗体的物质，彻底改变了内分泌学的面貌。 因此，历史的幽微隐晦与反复多变，常出乎人的想像，胰岛素的故事，可见一斑。
这个问题，不适合在这问，太过于专业了，应该去国家科学院问问。
人体的生产胰岛素基因注入大肠杆菌细胞内，然后通过细胞分裂就可以得到大量带有该基因的菌群就可以生产胰岛素了！
因为大肠杆菌是原核生物，是单细胞生物，所以用大肠杆菌生产胰岛素时，只用了基因工程、发酵工程和酶工程。用到基因工程，是用了基因重组技术，即把人类的控制胰岛素合成的基因用化学方法切割下来，再植入到大肠杆菌的dna中，形成一个重组dna分子，利用大肠杆菌的繁殖和生长，在大肠杆菌细胞体内合成出人胰岛素。既然是利用细菌生产药物，肯定要用到发酵工程，不然如不让大肠杆菌大量繁殖，就得不到工业产量的药品。在切割以及重组dna时，必须用到一系列酶，所以需要用到酶工程。