化学生物学与分子工程教育部重点实验室

化学生物学与分子工程教育部重点实验室
实验室近期发展规划
一、实验室近期重点发展方向及发展目标
本实验室近期发展方向及目标是深入开展活性小分子与生物大分子的相互识别与互作、活性分子与细胞的相互识别及功能变化的研究、生命状态的化学反应模拟和机理研究。

积极承担和参与国家、地方重点重大科技项目，拓宽研究领域，适应地方经济结构调整的需要，培养高层次专业人才，为我国化学生物学和分子工程的科技进步和经济发展作出新贡献。

1、加强活性分子对细胞内重要功能蛋白影响的研究。

以低等单细胞真核生物和动植物细胞为研究对象，通过细胞培养、基因表达、定点突变、侧链基团的修饰、酵母双杂交以及近几年来发展较快的 RNA 干扰技术等化学生物学与分子生物学研究方法，研究活性分子与细胞内功能蛋白质的相互作用，探索其功能与作用机制。

力争在蛋白质合成肽链释放因子的结构与功能、 RabGTP 酶与细胞内物质运输、中心蛋白与细胞分裂、生物类黄酮等小分子配体与细胞凋亡等研究方面取得具有国际先进水平的成果。

争取获得省部级二等以上奖励。

2、积极开展生命状态的化学反应模拟和机理研究。

利用近年来发展起来的蛋白质定向进化技术，获取具有功能蛋白或更高酶活性的工程菌。

近期将集中人力物力侧重于对具有较大理论意义和应用价值的海因酶、超氧化物歧化酶等进行分子定向进化研究。

从酶活性筛选入手，获得能用于生物转化的人工酶，并进一步使之产业化。

为国民经济的发展创造较大的经济和社会效益。

利用“内蛋白子介导的蛋白质连接”机理，通过 DNA重组技术，进行重组免疫毒素共表达的研究。

为研究与防治重症肌无力症创造条件。

并在此基础上，通过基因定点突变或缺失，改造目的基因，获得一些突变产物。

经NMR和生物活性等测试，筛选出更为有效的免疫毒素。

争取获得国家专利以及省部级二等以上奖励。

3、加强基因工程药物的设计与开发。

以生物大分子天然构象与活性位点为基础，进行基因突变与分子模拟，并结合蛋白质自剪接机理，获得效率高，成本低，易纯化的重组融合蛋白，建立起一套基因工程药物的亲和纯化系统，完成人类胰岛素生长因子、重组免疫毒素、抗菌肽等几种基因工程多肽药物的表达及纯化，进行发酵和制剂化工艺以及应用工艺的研究。

建立可靠的生物活性测定方法；开发出 1-2种基因工程药物。

争取较大的经济与社会效益。

4、继续开展植物抗病抗虫基因工程的研究。

用化学生物学的方法研究小分子物质对基因表达的诱导与调控作用，根据植物抗病信号途径中的抗病反应标志，建立一个简单、灵敏和高通量的筛选诱导植物抗病反应的小分子化合物的体系。

从动植物体内分离新的具有抗病杀虫作用的基因，构建多种含抗虫基因的植物表达载体，运用不同的基因转化技术，开展转基因植物研究，培育抗病抗虫新品种。

争取获得 2-3个新的抗虫抗病基因，完成对已转入抗病抗虫基因的植株的筛选及活性测定工作。

争取完成转双价抗虫基因棉的中试试验，争取获得国家专利。

5、继续开展金属配合物对核酸的识别、切割及其作用机理研究。

合成对核酸特异识别切割的新体系，研究它们与正常以及错配核酸片段的作用，用多种方法研究核酸的断裂和断裂机理。

应用二维核磁、分子模拟研究其溶液中的化学组分、配位形式和几何构型。

研究磷酸二脂键的水解和重组，发展特异、灵敏的生物活性小分子的检测方法，从而获得有应用前景的特异识别切割核酸的新体系和对多聚磷酸等生物活性物种特异、灵敏的检测方法。

探索新的人工酶和治疗分子病的低毒药物，扩展人类基因组图谱的成果和应用。

争取发表多篇高水平的论文、并获得国家专利以及省部级二等以上奖励
6、积极开展金属离子及生物活性小分子与细胞的相互作用研究。

这项研究不仅与植物的生长、耐旱、耐寒、增产等有关；同时又与动物的生长、发育、疾病、健康、中毒、排毒等有关。

我们将研究外源金属离子及含金属生物活性小分子与细胞的作用，如跨膜输运、抑制或激活离子通道、对内源离子的释放、外流和溶液平衡的影响、与细胞受体、胞内分子的结合位点、强度等。

特别是我们将利用膜片钳、荧光技术等，研究稀土元素对细胞内钙水平的影响；利用分子生物学方法，克隆表达细胞外钙敏感的受体，阐述其与钙的结合能力，并阐明与钙作用受体的组分；研究稀土与受体的结合能力、与钙和受体的竞争结合能力、阐明稀土元素与叶片气孔运动的关系，进而探讨在干旱环境下稀土元素对植物蒸腾作用的影响，为解决由于我国西部地区的干旱少雨而造成的植物水分严重亏缺问题提供进一步的理论依据。

争取获得国家专利以及省部级二等以上奖励。

7、大力开展老年痴呆、癌症等分子病的药物设计、合成和药理药效研究 . 综合运用有机合成、无机合成、分子模拟等方法进行多种药物的设计与合成 ,并开展发病机制和药理药效的基础研究.如对AD症，我们将从乙酸胆硷脂酶抑制剂和金属离子诱发老年痴呆的机理两个方面入手，研究其发病机理和进行新药设计，为预防和治疗老年痴呆症提供理论基础。

争取获得国家专利以及省部级二等以上奖励。

二、研究平台、学术带头人及创新团队建设的规划及措施
1．根据省政府各部门和山西大学所提供的用房、后勤、科研经费以及实验室改造费等配套支持，参照国际和国内化学、生物学与分子工程领域中先进实验室装备、仪器以及其他条件，以每年不少于50万元的投资力度增加先进的实验仪器设备，在短期内努力将本实验室建设成为国内一流的实验室，努力为地方的高新技术开发以及科研成果转让提供一切条件。

2 ．努力创造条件，积极引进优秀青年人才来室工作。

尽快争取设置长江学者特聘教授岗位。

有计划地积极安排没有博士学位的青年教师在职攻读博士学位，或通过研究论文直接申请博士学位。

每年选派 2-3人到国内外进修、培训或合作研究，提高学术队伍的整体素质。

3 ．以老一辈优秀科学家丰富的学术经验及优秀品德影响学术带头人和中青年学术骨干，积极组织他们积极申报课题或参加已有课题工作，创造条件使他们广泛开展国内外学术交流。

4．充分发挥本重点实验室学术委员会的作用，组织重点实验室的各学术委员协助、指导、做好实验室发展方向、科研管理、人才培养等方面的工作。

推荐和介绍毕业研究生或博士后人员来室工作。

5．建立一支高水平的兼职教授队伍，通过聘请他们来校讲学、短期工作、合作培养研究生、争取室外人才为我所用，提升重点实验室的开放功能。

三、加强对外开放和国际交流的措施
1．广泛进行国内外学术交流与合作，经常邀请国内外著名专家学者来室讲学。

加强与数学、物理学、计算机科学等相关学科的交流与合作。

设立专项经费，支持中青年骨干教师外出学术访问和参加国内外重要的学术会议，努力扩大实验室的国际学术交流和合作领域。

积极吸引高层次人才参与实验室的合作研究。

2．加强横向联系，促进科研成果产业化。

积极开展应用课题的研究，主动与企事业单位联系。

在实验室建设方面实现多层次共建，依托外部力量发展和壮大自己。

积极参加地方高校科技园区建设，通过科研成果产业化，拓宽实验室研究
经费来源渠道，既为国民经济建设服务，又争取自身较大的经济效益，从而建立良性循环的机制，提高学科的自我发展和壮大能力。

3．加强重点实验室基础建设。

积极争取实验室建设专项经费，改善实验室的科研条件。

加强实验室运行管理，提高设备利用率。

重视图书资料及信息工作，加强网络基础设施建设，建立和维护好本实验室网站。

注重本学科点的对外交流与宣传活动，扩大实验室的影响力和知名度。

四、提高管理水平、优化创新环境和完善激励机制的措施
1、根据“竞争、联合、开放、流动”的运行机制，参照山西大学实验室管理制度制定的各项规章，积极落实和完善化学生物学与分子工程实验室管理条例、学术委员会工作条例、实验室主任会议制度和实验室行政管理办法，不断提高本实验室的管理水平。

2、实行实验室主任负责制，注重发挥实验室学术委员会的指导和协调作用，着力营造实验室团结协作、开拓创新的工作氛围，不断优化重点实验室的科研创新环境。

努力建设具有较高学术水平、学风正派、富有创新精神、管理能力强和层次结构合理的学术团队。

3、建立实验室的绩效评估和考核制度，对课题组承担的科研项目实行过程管理，通过学术委员会的指导和实验室开展的进展评估等活动，提高整体研究水平。

参照山西大学管理办法建立本实验室的奖惩制度，注重奖励成绩优秀的科研及管理人员，对不称职的研究人员实行分流与末位淘汰。

五、实验室存在的问题及改进工作设想
学术带头人和学术骨干队伍需要进一步加强和扩大，实验室承担国家和省部级重点科研项目的能力和条件需要进一步提高，实验室的科研方向和现有科研项目需要进一步调整和整合。

在开展应用课题和科技成果产业化方面需要进一步加强。

对外合作与交流也要进一步扩大。

实验室的管理和运行需要进一步科学、规范和制度化。

对以上问题我们将按照上述实验室近期规划有关内容逐项加以落实、改进和解决。

并希望获得教育部和省教育厅有关部门的指导、支持与帮助。

化学生物学与分子工程教育部重点实验室
2006年12月29日。