-1-生物工程進展論文姓名：學院：生物科學與工程學院專業：生物工程班級：學號：基因工程抗體進展摘要：基因工程抗體是繼多克隆抗體和單克隆抗體之后的第三代抗體，近年來隨著生物工程技術的發展，許多基因工程抗體陸續問世，本文詳細介紹了基因工程抗體的研究進展，概述了基因工程抗體在臨床方面的明顯優勢和應用潛力。關鍵詞：基因工程抗體；研究進展；臨床引用轉基因技術迅速發展，其應用和發展的領域日益夸大。但轉基因技術的弊端日益凸現，引起眾多關注的目光。就轉基因技術本身而言，社會各界對它的態度各有異同。不同的國家不同的民族和不同的個體對轉基因技術的態度大相徑庭。如何看待轉基因技術？如何去應用和發展轉基因技術？這些都是我們亟待解決的問題。1基因工程抗體介紹基因工程抗體是借助DNA重組和蛋白質工程技術，在基因水平對免疫球蛋白分子進行切割、拼接、修飾和重新組裝的一種新型抗體。所制備的抗體去除或減少了可引起副作用的無關結構，但保留天然抗體的特異性和主要生物學活性，并可賦予抗體分子以新的生物學活性的總稱。由于目前制備的抗體均為鼠源性臨床應用時，對人是異種抗原，重復注射可使人產生抗鼠抗體，從而減弱或失去療效，并增加了超敏反應的發生，因此，在80年代早期，人們開始利用基因工程制備抗體，以降低鼠源抗體的免疫原性及其功能[2]。目前多采用人抗體的部分氨基酸序列代替某些鼠源性抗體的序列，經修飾制備基因工程抗體，稱為第三代抗體。將識別效應細胞的抗體和識別靶細胞的抗體聯結在一起，制成雙功能性抗體，稱為雙特異性抗體。如由識別腫瘤抗原的抗體和識別細胞毒性免疫效應細胞（CTL細胞、NK細胞、LAK細胞）表面分子的抗體（CD3抗體或CD16抗體）制成的雙特異性抗體，有利于免疫效應細胞發揮抗腫瘤作用。2基因工程抗體的研究進展主要是利用基因重組技術，把鼠抗體的重輕鏈可變區部分與人抗體重輕鏈恒定區的進行重組，減少鼠源結構，增加人源結構，而保持抗體與原抗原的特異性結合。1.人的Ig重輕鏈可變區基因片段展示在噬菌體表面,組成抗體庫。2.過噬菌體把抗體的表型和基因型相偶聯，易進行分子克隆和基因操作。3.抗體庫的來源影響篩選結果（免疫和正常人）。4.高通量篩選與抗原結合的抗體，但親和力低。3.基因工程抗體藥物的應用隨著生物工程技術的發展，許多基因工程抗體陸續問世，并在醫學領域的許多方面都具應用潛力，如病毒感染、腫瘤、自身免疫性疾病、同種異體移植物注射、哮喘、中風和青光眼治療，尤其在診斷和治療腫瘤性疾病及抗感染方面優勢明顯。惡性腫瘤的導向治療，是通過重組技術將抗腫瘤相關抗原的抗體與多種分子融合，這些分子在抗體結合靶分子后可提供重要輔助功能．這些分子包括：放射性核素、細胞毒藥物、毒素、小肽、蛋白、酶和用于基因治療的病毒．對腫瘤治療來說，設計的雙特異性抗體可有效針對低水平的腫瘤相關抗原，并將細胞毒物質輸送到腫瘤細胞．此外，抗體還可與攜帶藥物的脂質體、各種PEG偶聯，從而增強體內運輸和藥代動力學。作為免疫脂質體，轉鐵蛋白受體抗體可使藥物通過血腦屏障到達大腦．抗體酶復合物作為前體藥物也被用于基礎腫瘤治療?；蚬こ炭贵w的進展已使抗體制備技術進入了一個全新時代，尤其藥物抗體庫的進展，解決了人源抗體的研制，促進了各種性能優良抗體以及具有多種功能的抗體融合蛋白的開發，可以預見基因工程抗體的研制正在進入一個新的高峰。但是抗體的親和力減弱，與完整抗體結構相比，功能明顯就會降低。人們對可能出現的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環境，還缺乏知識和經驗，按目前的科學水平還不能完全精確的預測。所以我們要在抓住機遇，大力發展基因工程技術的同時，需要嚴格管理，充分重視轉基因抗體的安全性?！緟⒖嘉墨I】[1]樓士林，楊盛昌，龍敏南，等?；蚬こ蘙M]。北京：科學出版社，2021。[2]李慶軍，董艷桐，施冰。植物抗蟲基因的研究進展[J]。林業科技，2021，27(2)：2226。[3]沈孝宇。轉基因之爭[M]。北京:化學工業出版社,2021。[4]李彪;鼠－人嵌合抗體的研制及應用[J];國外醫學。放射醫學核醫學分冊;1996年04期。[5]黃華梁;基因工程抗體的研究[J];中國腫瘤生物治療雜志。

引力波的實驗探測給我們的啟示摘要：引力理論的發展經歷了數百年，從牛頓到愛因斯坦，從萬有引力定律到廣義相對論。在這過程中，科學家們引力波的預言質疑不休、爭論不止。而引力波的實驗探測無疑證明了一切。引力波的發現，彌補了愛因斯坦的廣義相對論的漏洞，也確定了他的理論的正確。這是人類史上出現的又一契機，它將為人類社會帶來重大變革。“破五”是中國傳統迎財神的日子。2016年的這一天，卻一個讓全世界物理學界沸騰的日子，甚至許多的物理學家為之痛哭流涕——被預言已經百年的引力波，終于被探測到了。引力是什么？在今天人們所知道的物質的四種基本相互作用中，引力作用為最弱。四種相互作用按作用強度比例順序是：強相互作用(1),電磁相互作用(10),弱相互作用(10),引力相互作用(10)。因此，在研究基本粒子的運動時，引力一般略去不計。但在天文學領域內，由于涉及的對象的質量極其巨大，引力就成為不僅支配著天體的運動，而且往往是天體的結構和演化的決定因素。引力并不是一種所謂的“力”，而是一種屬性。牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中首次提出萬有引力定律，基于此，他結識了彗星的運動軌道和地球上的潮汐現象，并根據萬有引力定律成功地預言并發現了海王星。萬有引力定律出現后，才正式把研究天體的運動建立在力學理論的基礎上，從而創立了天體力學。簡單的說，質量越大的東西產生的引力越大，地球的質量產生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，突破了絕對時間和絕對空間的概念，否定了瞬時超距作用，從根本上動搖了建立在這些舊觀念基礎上的牛頓引力理論。經過十年的探索后，愛因斯坦于1915年提出了迄今為止最成功的近代引力理論——廣義相對論。廣義相對論中，引力被歸咎于時空的彎曲。這種彎曲是由物質造成的，物質的質量越大，所形成的扭曲也就越嚴重。但是這種彎曲，對于人類來說根本感知不到，一是因為人類伴隨這種彎曲一起彎曲了，而是由于這種彎曲太微小。大質量物體發生的扭曲引起了震動，而這種震動，就是引力波。科學家們通過探測這種時空震蕩，來證實引力波的存在。早在1916年，愛因斯坦在廣義相對論中就預言了引力波的存在。而科學家們普遍認為，這次LIGO這一發現是愛因斯坦相對論實驗驗證中最后一塊缺失的“拼圖”，證實了愛因斯坦廣義相對論的正確性，彌補了愛因斯坦的廣義相對論的漏洞，驗證了已故科學家愛因斯坦的預言。探測的儀器叫做邁克爾遜干涉儀，或是LIGO。LIGO的“兩條腿”都有4千米長，最近的一次升級就花去了幾十億美元。LIGO的原理是什么？簡單來說是利用光速不變，在同樣的直線路程里測試耗時，而通過時間的偏差（盡最大可能排除誤差，也是耗資巨大的原因）來判定空間確實存在震動。這樣的實驗設置基于愛因斯坦的假設：光速不變，是因為以光的視角看，它沿途經過的空間發生了折疊伸縮?？赡艿囊Σㄌ綔y源包括致密雙星系統（白矮星，中子星和黑洞）。在2016年2月11日，LIGO科學合作組織和Virgo合作團隊宣布他們已經利用高級LIGO探測器，首次探測到了來自于雙黑洞合并的引力波信號。在過去的數十年里，許多物理學家和天文學家為證明引力波的存在進行了大量研究。其中，泰勒和赫爾斯由于第一次得到引力波存在的間接證據榮獲1993年諾貝爾物理學獎。到目前為止，類似的雙中子星系統已經發現了近十個，但是雙黑洞系統卻是首次。在實驗方面，第一個對直接探測引力波作偉大嘗試的人是韋伯。雖然他的共振棒探測器最后沒能找到引力波，但是韋伯開創了引力波實驗科學的先河，為如今的碩果打下了基礎。因為在地面上很容易受到干擾，所以物理學家們也在向太空進軍。歐洲的空間引力波項目eLISA（演化激光干涉空間天線）。eLISA將由三個相同的探測器構成為一個邊長為五百萬公里的等邊三角形，同樣使用激光干涉法來探測引力波。此項目已經歐洲空間局通過批準，正式立項，目前處于設計階段，計劃于2034年發射運行。作為先導項目，兩顆測試衛星已經于2015年12月3日發射成功，目前正在調試之中。中國的科研人員，在積極參與目前的國際合作之外之外，也在籌建自己的引力波探測項目。引力波的實驗探測引起了世界范圍的轟動，這些探測極其不易，宇宙中發生爆炸性的大事件時產生的引力波，才相對容易探測到，例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前，愛因斯坦在預言引力波存在時就曾說：“這些數值是如此微小，她們不會對任何的東西產生顯著的作用，沒人能夠去測量它們?！辈桃环蚪o出解釋：“時間發生得越早，距離越遠，越會在宇宙中傳播期間被紅移。紅移指的是由于宇宙本身的膨脹將所有的波動的波長拉直拉平，這樣其波動性就難以被探測到。例如，這次LIGO探測到的引力波，是13億年以前兩個大約30個太陽質量的黑洞并合所產生的引力波，振幅之小，是在原子核尺寸的千分之一的尺度。能探測到真的是非常不容易，LIGO實驗組的科學家們也是在幾十年里經歷多次挫折，不斷調整方案，改進儀器，才最終探測到的。”所以它的成功探測也標志著在這個領域人類的技術進步到了前所未有的水平。而它所具有的里程碑意義不止在科學情感上，更在于能夠打開人類的一個新的世界——每個人都對它滿懷期待。如果電磁波探測是人類的眼睛，那么人類又多了一雙聆聽外界的耳朵。馬克斯·普朗克引力物理研究所說：“在《星際穿越》和《三體》中，都不約而同地將引力波選為了未來科技發達的人類的通訊手段，這也許只能是美好的幻想，但對于天文研究而言，引力波的確開啟了一扇新的窗口。吹進來的第一縷清風，就帶來了一個重大的信息：極重的恒星級雙黑洞系統存在并可以在足夠短的時間（10億年）內并合。這是讓我們始料未及的。誰能知道在將來的更多的探測中，LIGO和一眾引力波探測器能帶給我們什么樣的驚喜呢？”引力波有兩個非常重要而且比較獨特的性質。第一：不需要任何的物質存在于引力波源周圍。這時就不會有電磁輻射產生。第二：引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過行進途中的天體。比如，來自于遙遠恒星的光會被星際介質所遮擋，引力波能夠不受阻礙的穿過。對于天文學家來說，這兩個特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測過的天文現象信息，而每一個電磁波譜的打開，都會為我們帶來前所未有的發現。天文學家們同樣期望引力波也是如此。而引力波本身的性質也可能對基礎物理學產生巨大的影響。另外，引力波蘊含的，很可能是宇宙誕生的畫面。我們從小都被告知一個最著名的猜想——宇宙是在一場爆炸中誕生的。這意味著，在時空的開始，宇宙又一次最為劇烈的震動。引力波就能讓我們還原這個震動——它是否存在？有多大規模？不僅如此，引力波還能傳遞信息——我們看不到的宇宙空間在發生什么？據科學家解釋，這次的引力波就是在遙遠的距離上巨大的黑洞變化引起的。而這一結果也證明了黑洞真實存在——至少是廣義相對論預測的由純凈、真空、扭曲時空組成的完美圓形物體。并且，引力波傳遞的信息可以讓科學家更精確地估計宇宙膨脹的速度。總而言之，一個新的重大科學發現，總會給人類社會帶來無法預估的發展。18世紀面熟電磁波的麥克斯韋理論確認的時候，也沒人知道會給人類帶來什么，但是現在不管是電視機還是移動電話，都與電磁現象有關。引力波的發現類似當年的發現X光一樣，是一種工具。有了這個工具，我們可以利用引力波的觀察，去觀察遙遠的宇宙的現象。發現暗物質、時空穿梭等等才是有可能實現的事情。如果沒有引力波，以我們現有的技術是做不到這些科幻世界才有的事情的?！凹热灰Σㄊ谴嬖诘?，基于引力波的科研思路可信性就大大提高了。就好像走一條未知的路，走到半路，有人懷疑不對，結果證實是對的，那么就可以加快步伐了。”蘇萌說。世界各國都加大了探測研究引力波的力度，我國也緊跟探索引力波的步伐?！疤烨儆媱潯眳⑴c者、中山大學天文與空間科學研究院院長李淼教授介紹，“天琴計劃”是我國自主開展空間引力波探測的可行方案，發射三顆衛星探測引力波，該計劃預期執行期為2016~2035年，分四階段實施。項目還將挖山洞，建觀測站以及建設綜合研究大樓。預計擬投三億啟動。天琴計劃預期執行期為2016-2035年，分四階段實施：（1）2016-2020年：完成月球/深空衛星激光測距、空間等效原理檢驗實驗和下一代重力衛星實驗所需關鍵技術研發。主要研發成果包括：新一代月球激光測距反射器、月球激光測距臺站、高精度加速度計、無拖曳控制（包含微推進器）、高精度星載激光干涉儀、星間激光測距技術等；（2）2021-2025年：完成空間等效原理檢驗實驗和下一代重力衛星實驗工程樣機，并成功發射下一代重力衛星和空間等效原理實驗衛星。主要研發成果包含：超靜衛星平臺、高精度大型激光陀螺儀以及進一步提高加速度計、無拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測距等技術；（3）2026-2030年：完成空間引力波探測關鍵技術，完成衛星載荷工程樣機；（4）2031-2035年：進行衛星系統整機聯調測試、系統組裝，發射空間引力波探測衛星。李淼介紹，“天琴計劃”的出發點是切實根據我國的技術能力實際和未來幾十年的發展前景，提出我國自主開展空間引力波探測的可行方案。在目前討論的初步概念中，天琴將采用三顆全同的衛星構成一個等邊三角形陣列，每顆衛星內部都包含一個或兩個極其小心懸浮起來的檢驗質量。衛星上將安裝推力可以精細調節的微牛級推進器，實時調節衛星的運動姿態，使得檢驗質量始終保持與周圍的保護容器互不接觸的狀態。這樣檢驗質量將只在引力的作用下運動，而來自太陽風或太陽光壓等細微的非引力擾動將被衛星外殼屏蔽掉。高精度的激光干涉測距技術將被用來記錄由引力波引起的、不同衛星上檢驗質量之間的細微距離變化，從而獲得有關引力波的信息。“天琴”的衛星將在以地球為中心、高度約10萬公里的軌道上運行，針對確定的引力波源進行探測。這樣的選擇能夠避免測到引力波信號卻無法確定引力波源的問題。中國科學院也于2016年2月16日公布了空間引力波探測與研究的“空間太極計劃”。按照這一計劃，我國將在2030年前后發射由位于等邊三角形頂端三顆衛星組成的引力波探測星組，用激光干涉方法進行中低頻波段引力波的直接探測。主要科學目標是觀測雙黑洞并合和極大質量比天體并合時產生的引力波輻射，以及其他的宇宙引力波輻射過程。中科院力學研究所胡文瑞院士表示，“我國目前的技術能力與國際先進水平還有一定的差距，這種差距可以通過良好的國際合作得到一定的彌補?！?/p>