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山東省生物物理重點實驗室

鎖定
生物物理實驗室始於1996年依託德州師專時期成立的生物信息學實驗室,二十餘年來,先後經歷了學校、德州市和山東省高校、山東省省市共建等重點實驗室的建設發展歷程,2015年8月經過省科技廳考核驗收被批准為省級重點實驗室。以該實驗室為支撐,相繼獲批山東省生物物理重點學科、山東省生物物理實驗教學示範中心等省級平台。
中文名
山東省生物物理重點實驗室
機構地址
山東省德州市德城區大學西路566號
郵政編碼
253023

山東省生物物理重點實驗室發展歷史

1996年,在德州師專成立“生物信息學實驗室”。承擔了第一項山東省自然科學基金課題“DNA序列運作規律的數理研究”(Y95D1356),在Journal of Theoretical Biology 發表“Study on the Isentropic Equations of Nucleotide Sequences and Their Application”論文。
2004年,成立德州學院“生物物理重點實驗室”,完成山東省科技攻關課題“複合生物物理等技術促進淡水魚生長及其機理的研究”。
2005年,成為“德州市生物物理重點實驗室”。與南京大學和中國科技大學聯合承擔國家自然科學基金重點課題“蛋白質和酶的摺疊機制與其功能相關動力學”。
2006年,成為“山東省高校生物物理重點實驗室(籌)”,成立了由院士領銜的第一屆學術委員會。
2008年順利通過教育廳籌建階段的驗收。
2009年,獲批為山東省首批研究生聯合培養基地,與山東師範大學聯合招收了首屆生物物理方向碩士研究生。
2010年,獲批“山東省功能大分子生物物理重點實驗室(省市共建培育基地)”立項建設,被評為“德州市首席專家崗位”,依託該平台獲批“山東省生物物理重點學科”。研究成果“生物分子的物理特性研究”獲山東省自然科學三等獎,是德州市首次獲得該獎項。三年後,順利通過山東省科技廳組織專家對省市共建培育基地的驗收。
2012年,獲批“山東省生物物理實驗教學示範中心”、“山東省高校生物物理首席專家崗位”。依託該實驗室,成立了“山東省物理學會生物物理專業委員會”。
2013年,成立了“德州市生物物理技術與生物製造協同創新中心”。組建了施藴渝院士和陳潤生院士為主任的實驗室新一屆學術委員會。聘任印第安納大學教授周耀旗博士為實驗室特聘教授。
2014年,組織召開了“德州2014生物物理技術協同創新論壇”,實驗室特聘教授周耀旗博士入選山東省泰山學者海外特聘教授。
2015年,獲批山東省生物物理省級重點實驗室立項建設,成為山東省開展生物物理多學科交叉研究的重要平台。
2016年,成立了“中國生物物理學會德州國家生物產業基地協同創新中心”。同年,實驗室宋峯博士獲批泰山學者青年專家。
2017年,實驗室科研團隊獲批山東省黃大年生物物理創新團隊, 打造了一支山東省開展BIO-X大交叉研究的重要團隊。
2018年,楊躍東教授被評為“天衢英才”特聘教授。

山東省生物物理重點實驗室科研平台

生物大分子模擬與生物信息平台
曙光高性能計算機集羣
曙光GPU工作站(3套)
曙光生物信息學服務器系統
分子細胞生化平台
Thermo多功能酶標儀器
Thermo磁珠純化提取儀
Stratagene實時熒光定量PCR儀
貝克曼超速離心機
Alpha凝膠成像系統
日立熒光分光光度計
生物傳感及生物分子信息檢測平台
石墨烯生長系統
磁控濺射系統
原子力顯微鏡
鈦寶石飛秒激光器
拉曼光譜儀器
半導體參數分析儀
光刻機
探針台
基於物理刺激的生物技術及應用平台
低能離子束注入系統
細胞組織力學加載系統
掃描電子顯微鏡
Leica激光共聚焦顯微鏡
FACSCalibur流式細胞儀
高效液相層析系統
350升中試純水系統
50升微生物中試發酵系統
[1] 

山東省生物物理重點實驗室科研內容

方向1: 生物大分子模擬及藥物設計
1. 研究蛋白質、非編碼RNA及DNA等生物大分子及其組成複合體的動力學性質;
2. 分析藥物小分子與蛋白質和RNA的相互作用,設計更有效的藥物小分子等;
3. 研究細胞穿膜肽的跨膜機制、抗菌肽的抗菌機制,引導肽藥設計;
4. 與冷凍電鏡實驗技術相結合,分析結構性質,並發展提高其分辨率的新方法。 [2] 
方向 2: 高通量生物大數據分析技術
1. 針對各種組學數據及序列結構信息,發展有效分析方法,開發計算軟件或在線平台,為生物醫療數據分析提供有效工具;
2. 深入研究LncRNA、固有無序蛋白等重要生物分子相關序列結構特徵及生物作用機制,發展預測方法,開發特色數據庫資源,為相關實驗研究提供可靠理論依據和技術支持;
3. 針對野生小麥、黃傘菌等真核、原核生物,識別、鑑定重要功能基因,揭示功能機理,為實驗室相關生物資源開發提供理論依據。 [2] 
方向 3: 納米生物傳感信息檢測技術
1. 開展基於石墨烯等納米材料的生物傳感技術研究,利用多種物理、化學方法制備石墨烯、金屬納米顆粒等傳感材料,利用飛秒激光刻蝕、光刻等工藝製作多種類型的納米傳感器件,通過化學修飾、生物組裝等方法裝配酶、抗體、抗原、適配體等探針,研製高靈敏、高選擇性的納米生物傳感器
2. 基於納米生物傳感器開展對多類生物分子濃度、親和力、動力學常數的檢測研究,對疾病相關重要生物分子進行痕量分析,研究某些生命活動的內在分子機制,為重大疾病早期診斷及治療提供依據。同時,基於納米生物傳感器發展藥物篩選、環境監測、農殘檢測、食品安全檢測等新技術。 [2] 
方向4: 離子束誘變生物技術及應用
1. 以食藥兼用真菌黃傘菌的系統開發研究為內容,利用生物信息學手段分析基因組、轉錄組及代謝組等組學信息以進行黃傘品種的分子鑑定,為黃傘的工廠化生產和開發提供理論依據;黃傘功能活性物質(如黃傘多糖、多肽)的提取純化工藝研究,最終為天然黃傘用於保健品新產品開發奠定基礎;
2. 利用結構生物學手段解析病原微生物(如結核分枝桿菌)中與其致病性相關的蛋白複合物的三維結構,結合分子生物學、微生物學等手段闡明相關病原微生物的致病機制,為開發新型抗菌藥物提供結構參考;
3. 針對農業生產中土傳病害如根腐病、褐斑病等嚴重影響農產品產量和品質的問題,開展土傳病害拮抗菌的篩選、鑑定及其微生物肥料的研發工作,並利用離子束輻照等手段對篩選得到的菌種進行優化改良。 [2] 

山東省生物物理重點實驗室科研成就

近幾年實驗室成員在lncRNA特徵挖掘及數據庫建設、石墨烯納米生物傳感技術方面取得重大突破,在Nature Communications、Nucleic Acids Research等國內外核心期刊發表研究論文200餘篇,其中SCI收錄論文150餘篇;獲山東省自然科學三等獎1項,山東省科技進步三等獎1項,山東省發明創業二等獎1項,山東省青年科技獎1項,山東省級教學成果一等獎和二等獎各1項,山東省高校優秀科研成果獎10餘項;主持承擔國家級和省部級科研課題40餘項。 [3] 
生物物理研究院李強博士申報的“納米生物膜交叉創新團隊 ”(基於生物防禦素的功能複合型聚電解質基反滲透膜研製)獲批山東省高等學校優秀青年創新團隊支持計劃立項。 [4] 

山東省生物物理重點實驗室人才培養

交叉人才培養:
依託生物物理重點實驗室,支撐生命科學院、物理與電子信息學院等十餘個專業的建設和人才培養,其中物聯網工程專業羣獲批省重點培育專業羣,獲批建設經費1000萬元,每年有30名本科生進入實驗室從事科研訓練,近年來已在國內外核心期刊發表研究論文多篇,獲批山東省優秀學士論文多篇,本科生考研率50%以上。
經多方調研、論證,校長辦公會討論通過,同意依託生物物理重點實驗室,成立德州學院智能生物醫療技術實驗班,面向生命學院、物理學院、計算機學院的十餘個本科專業,每年從大二開始招收20-30名優秀本科生,面向新興生命科學和大健康交叉產業行業,培養學生交叉創新能力,打造我省多學科交叉人才培養基地。
[5] 
研究生培養:
依託重點實驗室,於2009年獲批了山東省研究生培養基地。近年來,發揮實驗室多學科交叉優勢,已與山東師範大學聯合培養研究生29名,在國內外核心期刊發表研究論文20餘篇。 [6] 

山東省生物物理重點實驗室機構領導

實驗室主任:王吉華 [7] 
副主任:於家峯 曾強成 劉漢平 扈國棟
參考資料