食肉目哺乳动物（Carnivora）的分子进化研究

追溯生物界不同生物类型的起源及进化关系，即重建生物类群的系统发育树是进化生物学领域中一个十分重要的内容，并日益受到广泛的关注。美国和一些欧洲国家已率先启动了类似人类基因组计划的"生命之树，，计划（TreeofLife，TOL），将对生物学研究的发展产生深远影响。本研究瞄准了"生命之树"这一国际关注的焦点问题，选择具有重要进化理论意义和保护生物学价值的食肉目进行研究，除采用流行的多个线粒体基因外，还筛选多个有效的核基因标记，通过多基因序列数据的整合分析，构建可靠的食肉目分子系统树。此外，我们在食肉目部分物种的一个内含子区域发现了SINE家族的插入，考虑到这个内含子区域可能是SINE家族序列的一个插入热点，我们还增加了一些胎盘类哺乳动物目对这个内含子区域发生的多次SINE家族插入进行了详尽的进化研究。世界现生食肉目动物共计有11科280种，一般将它们归为两大超科，犬型超科（熊科，犬科，洗熊科，锄科，海狮科，海象科和海豹科）和猫型超科（灵猫科、猫科、鼠狗科和獴科）。犬型超科由于包含的物种种类繁多而且形态差异极"大，因此物种之间的系统发育关系方面争论颇多，难以解决。我们选用四个核基因序列片段和一个线粒体蛋白编码基因（共4417个碱基）对16个大型超科食肉目代表物种进行研究，探讨这一超科中科间的系统发育关系以及两个熊猫（大，小熊猫）的位置。结果表明不同基因在各分枝上表现出不同的解决能力，核基因和线粒体基因不含有冲突的，而是含有互补的系统发育信号，因而当把它们合并在一起进行系统发育分析时得到了一个大部分分枝都有很高支持程度的系统树拓扑结构。系统发育重建支持犬科是犬型超科中最早分歧的谱系，洗熊科和勃科的关系最近。小熊猫是洗熊科和触科的姐妹群，大熊猫是熊科中最早分歧的成员。鳍脚类（海狮科，海象科和海豹科）和熊科依次是由洗熊科，融科和小熊猫组成的进化枝最近的姐妹群。其中，鳍脚类和熊科的系统发育学位置在合并所有基因片段进行的ML和贝叶斯分析方法中都有较高的支持率和后验概率，但是在孵分析中的支持率却很低。因此，鳍脚类，熊科和由洗熊科，融科，小熊猫组成的进化枝三者之间的系统发育关系的解决将是以后食肉目犬型超科科水平系统发育学研究的趋势和重点。食肉目中不仅各科之间的进化关系扑朔迷离，科内的系统发育关系也很不清楚，尤其是熊科和猫科。因为这两个科都是在非常近期才发生物种分化的类群，代表了快速的进化辐射和间隔时间非常短的物种形成事件，因而重建科内各物种之间的系统发育关系对于系统学家来说是一项艰巨，极富挑战性的任务，也是造成熊科和猫科物种系统发育关系一直无法得到完全解决的重要原因。我们首次从两个核基因的角度，并与以前发表的五个线粒体基因数据进行单独和合并分析来探讨所有熊科物种（8个）的系统发育关系（约4kb）。结果不仅证实了目前普遍接受的观点，包括眼镜熊是除大熊猫以外最早分歧的熊科物种，以及棕熊和北极熊的姐妹群关系，而且进一步支持了亚洲黑熊和美洲黑熊之间的紧密关系，但是就在大多数以前的线粒体基因研究暗示懒熊极有可能是Ursus属中分歧最早的熊科物种时，我们的核基因分析提出新的假说，强烈支持懒熊和马来熊之间的姐妹群关系，使得懒熊和马来熊的系统发育位置又要成为将来熊科系统发育学研究中讨论的热点。另外，我们也探讨了核基因和线粒体基因表现出不一致系统发育信号的可能原因。猫科物种一般分成三大谱系：家猫谱系，豹谱系和虎猫谱系。其中由Panthera属和一些中等体型大小的猫类组成的豹谱系分化时间最近而且包含的物种最多，因此围绕它的系统发育学未解决的问题也最多。我们首次使用三个核基因对猫科中豹谱系部分物种系统发育关系进行探讨，同时还测定了两个完整线粒体编码基因，并结合以前发表的其它四个线粒体基因片段进行单独和结合分析，了解猫科豹谱系物种的进化历史。另外，我们还比较了这9个基因序列片段在进化特征和猫科系统发育关系应用价值方面的异同点。通过对14个猫科部分物种，主要为豹谱系物种的多个线粒体和核基因序列片段的综合分析，得到了一些非常有价值的重要结论，包括Panthera属的单源性以及Panthera属内部物种之间新的系统发育关系，云豹与Panthera属关系最近，美洲狮和猎豹是姐妹群，兔孙仍然属于家猫谱系等等。本研究中的核基因DNA在追溯如此近期才分化的猫科类群过程中积累的序列差异较少，因而贡献非常有限，它们可能会更适合用来解决食肉目中更高水平的物种之间系统发育关系。此外，当我们使用FGB基因第七内含子进行食肉目犬型超科各科和猫科部分物种的系统发育关系研究时，发现犬科代表物种和两个猫科物种中的不同位置上都发现了SINE片段的插入。我们又增加了除食肉目以外的部分哺乳动物目代表物种（共30个分类群）来进一步分析FGB基因第七内含子发生的多次SINEs家族插入事件。我们的结果表明：在所有哺乳动物内含子中的直源位置都发现了起源于tRNA的M琅元件，除了啮齿目。研究发现啮齿目小鼠中较高的序列变异速率以及大鼠中随着寄主DNA的大段丢失而发生了罕有的遗失是造成啮齿目中MIR缺失的原因。此外，在我们分析的12个哺乳动物目中，食肉目，偶蹄目和兔形目的FGB基因第七内含子不同位置还发现了至少五次谱系特异性SINE家族的独立插入事件。在食肉目中，三个独立的CANSINEs插入支持了这个SINE家族在食肉目所有类群中都有分布的假说（即"pan-camivores"假说）。研究中最重要的发现就是那些谱系特异的sINE家族有插入到己存在的MIRs内部或MIRs附近的强烈倾向，表明MIR很有可能是其它SINEs连续插入的"热点"区域，因而使这个内含子区域有如此多的逆转座子插入。我们认为SINEs要比以前所意识到的具有更大的插入"灵活性"和区域"特异性"。另外，本论文还重点介绍了现代系统发育学中常用的系统发育重建方法和策．略以及随着基因组时代的到来，"系统发育基因组学（P坤logenomics））'这门崭新的交叉学科在"重建生命之树"方面所具有的巨大优势和潜力。

Apoptotic activity of frog Bombina maxima skin albumin

Albumin, the most abundant protein components of blood plasma, is synthesized and secreted by liver cells in vertebrates. Recently, it was demonstrated that frog Bombina maxima albumin is also expressed in skin. Both B. maxima albumins from skin and serum (BmA-skin and BmAserum) have similar biochemical characteristics except that the former contains haem b. Present studies showed that BmA-skin exhibited cytotoxic activity on H9 and C8166 cells. Pretreated with hemin to induce erythroid differentiation, K562 cells lost their resistance to cytotoxicity of BmAskin. After treating cells with BmA-skin for 48 h, 50 percentage cytotoxic concentrations (CC50) of BmA-skin on H9, C8166 and hemin-treated K562 cells were 1.31±0.09, 1.59±0.08 and 2.28±0.06 μM, respectively. The cell death induced by BmA-skin was mediated by apoptosis of the tested cell lines, as demonstrated by nuclear morphological changes, DNA fragmentation and DNA hypodiploidy of apoptosis cells. At BmA-skin concentration of 2 μM, 27.3%, 19.7% and 17.8% of H9, C8166 and hemin-treated K562 cells were found to be apoptotic. In contrast, BmA-serum possessed no cytotoxic and apoptosis-inducing activity on all the cell lines tested, even with concentration used up to 15 μM. These results indicated that bound haem b in BmA-skin contributed significantly to its cytotoxic and apoptosis-inducing activity on the cell lines assayed.

THE MATRIX ANALYSIS FOR AN OPTICAL FREE-SPACE SWITCHING NETWORK AND AN OPTICAL CROSSOVER NETWORK WITH 4-FUNCTION INTERCHANGE NODES

A matrix analysis for free-space switching networks, such as perfect shuffle-exchange omega, crossover and Banyan is presented. On the basis of matrix analysis, the equivalence of these three switching networks and the route selection between input and output ports are simply explained. Furthermore, an optical crossover switching network, where MQW SEED arrays are used as electrically addressed four-function interchange nodes, is described and the optical crossover interconnection of 64 x 64, and high-speed four-function, interchange nodes is demonstrated in the experiment.

InP基MOEMS可调谐器件的梁变形模拟

InP基微光机电系统（MOEMS）可调谐器件的梁在实验中常出现弯曲变形的现象，其原因是在生长的时候，As原子进入InP梁，产生了内部梯度应力．使用有限元分析软件，建立了一种无须测量内部应力的模拟梁变形的方法．模拟了单臂梁和双臂梁的弯曲变形情况，理论与实验吻合．研究了As原子浓度和梁厚度对梁变形情况的影响，结果表明降低As原子浓度和增大梁厚度都有助于抑制梁的变形．

GaN基紫外探测器及其研究进展

宽禁带半导体材料的研究和突破,带动了各种器件的发展和应用.GaN基紫外探测器具有通过调整材料的配比可以调节器件响应的截止波长的优点,可以制备日盲型紫外探测器.对GaN基宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾,重点介绍了p型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等.最后,对国内外近期的紫外探测器特别是紫外焦平面器件的研究进展及初步获得的32×32紫外焦平面探测器进行了简单介绍.

离子束溅射制备Si／Ge多层膜及红外吸收性能研究

采用离子束溅射方法在Si衬底上制备Si／Ge多层膜。通过改变生长温度、溅射速率等因素得到一系列Si／Ge多层膜样品。通过X射线衍射、拉曼散射、原子力显微分析（AFM）等表征方法研究薄膜结构与生长条件的关系。在小束流（10mA）、室温条件下制备出界面清晰、周期完整的Si／Ge多层膜。通过红外吸收谱的测量发现薄膜样品具有较好的红外吸收性能。

An Efficient MMI SOI Splitter with Multimode Input/Output Waveguides

A 1×8 multimode interference power splitter with multimode input/output waveguides in SOI material is designed by the beam propagation method and fabricated by the inductive coupled plasma etching technology for use in fiber optics communication systems.The fabricated device exhibits low loss and good coupling uniformity.The excess loss is lower than 0.8dB,and the uniformity is 0.45dB at the wavelength of 1550nm.Moreover,the polarization dependent loss is lower than 0.7dB at 1550nm.The device size is only 2mm×10mm.

Single ridge waveguide electroabsorption modulated DFB laser for 2.5Gb/s transmission

In this paper we proposed a single ridge waveguide electroabsorption modulated distributed feedback laser (EML) for long-haul high-speed optical fiber communication system. This EML was successfully fabricated by two step metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) including selective area growth (SAG) and helium partially implantation. No obvious changes of the threshold current (< 0.2 mA), extinction ratio (< 0.1 dB), output power (< 0.2 dBm) and isolation resistance were achieved in the preliminary aging test. With 2.5 Gb/s NRZ modulation, no power penalty was observed after the optical signal was transmitted through 280 Km normal single mode fiber.

具有事件恢复功能的文件系统的研究与实现

把一个进程在其执行过程中对文件的一系列修改称为一个事件.为了解决如何方便有效地恢复某个事件对文件的修改,研究并实现了一个具有事件恢复功能的文件系统GobackFS.GobackFS是一个用户空间文件系统,基于FUSE框架实现.测试结果表明,GobackFS文件系统在读写性能方面略低于Ext3文件系统,寻道速度方面略高于后者.

沉积物重要矿物成份及腐植酸结合的镉对文蛤的生物有效性研究

沉积物中Cd的赋存形态对其生物有效性的影响十分显著。在水生环境中，Cd究竟结合于沉积物中的何种组分在很大程度上决定了它能否被生物所吸收。本文利用颗粒物悬浮系统研究了沉积物中Cd的赋存形态对其在文蛤体内富集速率的影响。 对沉积物中三种典型矿物上附着的Cd（氢氧化铁结合态，氢氧化铝结合态，二氧化锰结合态）的生物有效性进行了比较，结果表明，在Cd浓度为70 mg/kg时，22 d富集实验中氢氧化铁结合态和氢氧化铝结合态Cd在文蛤体内均没有明显的积累，而二氧化锰结合态Cd在文蛤体内有明显的富集，其富集速率为0.0094±0.0010 μg /g d (r2 = 0.8539, p<0.0001)。在Cd浓度为140mg/kg时，氢氧化铁结合态Cd仍然无法被文蛤吸收，氢氧化铝和二氧化锰结合态Cd则可以被文蛤富集，其富集速率分别为0.0166±0.0017 μg/gd和0.0248±0.0017 μg/gd。不同赋存形态Cd的生物有效性表现为：Cd-MnO2> Cd-Al(OH)3> Cd-Fe(OH)3。对于不同赋存形态的Cd，吸收效率（AE）和摄食率（IR）的差异导致了其生物有效性的不同。 本文进一步考察了作为沉积物中Cd生物有效性的两种主要控制组分——氢氧化铁和颗粒态腐殖酸上赋存的Cd在文蛤体内的富集规律。实验结果表明，氢氧化铁（Fe(OH)3）和腐殖酸（HA）上附着的Cd在文蛤体内的富集规律存在显著差异。在实验设置的低Cd浓度组中（如70mg/kg和140 mg/kg），Cd-HA的生物有效性高于Cd-Fe(OH)3，而在高镉浓度组中（280 mg/kg），Cd-Fe(OH)3更易于在文蛤体内富集。生物对于污染物的响应（如及时的调整摄食消化策略）对于污染物在生物体内的富集影响十分显著，而这种“生物响应”在一定程度上可能在生物体内污染物浓度达到一定阈值后才会被引发。实验进一步表明Cd在腐殖酸不同组分之间的分配对其在文蛤体内的积累规律具有显著影响。相比于溶解态的腐殖酸-Cd污染物，文蛤对颗粒态腐殖酸上结合的Cd的富集具有更强的控制作用。 与无机颗粒物相比，双壳类生物对有机颗粒物的消化更为剧烈，通常认为有机物质上结合的污染物生物有效性较高。然而，本实验结果显示，当体内污染物浓度达到一定水平时，双壳类生物可以通过调节颗粒物在体内的消化过程控制重金属在生物体内的富集。在长期暴露过程中，结合与无机颗粒物上的污染物可能更容易在生物体内富集到比较高的水平

裂殖酵母PI4P5K基因的分离及功能解析

磷脂酰肌醇4-磷酸5-激酶（PI4P5K）催化磷脂酰肌醇4-磷酸（PI4P）的磷酸化产生磷脂酰肌醇4，5二磷酸（PI（4，5）P_2），后者参与很多细胞内信号传递。本实验应用化学致畸方法使裂殖酵母随机突变，筛选出its3突变株，该突变株具有温度敏感及免疫抑制剂FK506敏感的突变表型。通过将裂殖酵母基因文库转化至its3突变株内，根据表型互补性原理分离出its3~+基因。序列分析证明在裂殖酵母中its3~+基因编码PI4P5K。同时得出其功能与小鼠及出芽酵母中的PI4P5K相同，证明在裂殖酵母中its3基因产生为PI4P5K。将its3~+基因人为特异破坏后裂殖酵母细胞不能生存，说明在裂殖酵母中PI4P5K基因是必须基因，但其在信号传递系统中的具体作用机制还有特进一步阐明。对its3突变株中基因突变点确定显示其中一寡核苷酸G突变为A，从而导致编码蛋白第280位甘氨酸变异为天门冬氨酸。its3基因突变导致裂殖酵母细胞具有温度及FK506敏感性，FK506为Calcineurin特异抑制剂，因此可以说明its3~+基因产生参与外界温度及Calcineurin中介的信号传递。