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  • 刘力
    2024, 51(10): 2024,51(10):2267-2267
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0227
    《生物化学与生物物理进展》(下简称《进展》)创刊于1974年,始于国家科技发展的艰难阶段。1978年我国迎来了“科学的春天”,在科技春风的吹拂中,《进展》迎来了蓬勃的发展,历经了我国科技发展的不同历史阶段,可以说是我国科技发展的见证者与参与者。
    自创刊以来,《进展》一直跟随国家科技进步的步伐,已经成为我国生命科学领域进展状况的一面窗口,反映了50年来中国在生命科学基础研究相关方向上的进步。近年,《进展》在国内外的影响力逐步提升,被SCI、SCOPUS、CA、中国科学引文数据库、中国科技论文与引文数据库、《中文核心期刊要目总览》等国内外重要数据库收录。目前,作为SCI收录的生物学科领域中唯一的一份以中文为主体的刊物,已经成为我国具有较高国际影响力的学术期刊中的一面旗帜。
    随着生物学科的发展,《进展》的编审团队也在不断与时俱进。通过借鉴国外优秀期刊编辑部运营模式,编审团队不仅聘请各领域内的资深科学家,近年来也开始邀请青年科研人员组建青年编委会,丰富了编委会的人员结构,力图使《进展》始终保持活力和创新性。《进展》学术内容兼具前沿性和包容性,开设综述与专论、研究快报、研究报告、技术与方法、新技术讲座、科教融合等十几个栏目,论文形式灵活多样,年出版量已经超过3 000页。 《进展》始终重视自己的群众基础,始终明白作者和读者群体是自身的根基。所以《进展》的出版形式虽然是以印刷版期刊为核心,但是为了面向更广大的作者和读者群体,近年来也做出了众多改进。开通了期刊微信公众号,实现了移动端论文浏览和稿件查询;创办了生物化学与生物物理进展学术论坛(简称生生论坛)。生生论坛面向的是生命科学领域广大研究生和青年科研人员,这是为青年学者们打造的学术交流平台,是展示其才华的舞台,同时也是刊物联系作者和读者群体的重要纽带。
    建设世界科技强国离不开中国特色自主创新道路,要实现科技期刊强国同样如此。《进展》将会坚持以中文为主的办刊理念,重点服务于中文作者和读者的定位,积极报道生物化学与生物物理学领域的前沿进展,加大力度介绍我国科学家的创新成果,努力打造具备国际高水平的学术期刊,为生命科学发展和国家学术文化建设做出更多贡献。
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    刘力.序言:坚持特色,不断创新[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2267-2267.Export: BibTex EndNote
  • 郭爱克
    2024, 51(10): 2024,51(10):2268-2273
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0196
    宇宙创生→生命爆发→智能演生→人工智能,这是一条演化的历史长河。时代在问,脑与心智从哪里来,将到哪里去?人工智能的前途和命运是怎样的?人类文明的前途和命运是怎样的?大脑智能和人工智能怎样才能相互照亮?是否有不依赖于大数据、大算力和大模型的智能路线?人工智能可否通过完全不同于生物进化的另一条道路通向“心智”?脑智创造力如何演化为新质生产力?这些问题的核心仍然是人类大脑在整体上是怎样工作的?本文将从微观—介观—宏观—宇观的尺度上来勾勒一幅复杂性与简约性辩证统一的图景。
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    郭爱克.前沿透视:求索大脑智慧本质,照亮类脑智能之路[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2268-2273.Export: BibTex EndNote
  • 马龙, 梁子墨, 侯银银, 冯静, 范克龙, 阎锡蕴
    2024, 51(10): 2024,51(10):2274-2291
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0418
    纳米酶是中国科学家发现的纳米材料的全新特性,其不仅具有类似天然酶的高催化活性,还呈现稳定性高、活性可调以及低温催化等特点。纳米酶的发现首次揭示了无机纳米材料的生物催化活性。而无机矿物也被认为是生命起源重要催化剂,参与早期生物分子的合成。无机矿物不仅能够通过氧化还原反应促进无机小分子向有机小分子的转化,还能够利用其表面结构实现手性选择、生物大分子合成以及发挥辐射保护功能。最新研究表明,无机纳米材料不仅可以温和催化生物分子合成,也能够参与生物大分子的聚合和辐射保护。不仅如此,纳米矿物也被发现广泛存在于地球和地外空间中。因此,本文将基于无机矿物在生命起源中的不同作用,结合纳米酶的特性,探讨纳米酶作为生命起源过程催化剂的可能,为生命起源研究提供新的方向。
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    马龙, 梁子墨, 侯银银, 冯静, 范克龙, 阎锡蕴.前沿透视:纳米酶与生命起源[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2274-2291.Export: BibTex EndNote
  • 陈畅
    2024, 51(10): 2024,51(10):2292-2297
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0334
    生命离不开氧,细胞的氧化还原状态直接调控蛋白质等生物大分子功能,介导细胞信号转导以及衰老、神经退行性疾病、代谢病、肿瘤等许多生理和病理过程。鉴于20世纪50年代提出的自由基衰老学说,长期以来氧化应激常与氧化损伤混为一谈,“抗氧化”一度成为“抗衰老”的代名词。本文结合本实验室相关研究工作及领域前沿,提出三个对“氧化应激”的重新认识:第一,氧化应激不等于氧化损伤,具有重要生理功能;第二,氧化应激不是“万金油”,氧化还原调控具有特异性,氧化还原修饰是其作用机制;第三,不能泛泛抗氧化,氧化还原平衡具有精准属性,抗氧化要考虑5R(right species,right place,right time,right level,right target)原则,精准氧化还原医药时代已开启。未来挑战体现在氧化还原生物学与医学基础研究、氧化应激在生理和病理过程及环境胁迫中的特异分子机制研究及精准氧化还原干预三大方面,需要多学科交叉、基础与临床研究深度合作、国际协同攻关,实现对生命过程氧化还原认识的突破、机理的突破、精准干预的突破!
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    陈畅.前沿透视:三个对“氧化应激”的重新认识[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2292-2297.Export: BibTex EndNote
  • 苏小东, 李梅
    2024, 51(10): 2024,51(10):2298-2310
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0270
    光系统I被认为是自然界中最高效的纳米光化学机器,其复杂的结构和精细的调控机制确保了光合作用的高效进行。绿色植物光系统I由核心复合物和多样的外周捕光天线构成,并参与包括状态转换、环式电子传递等多种光合作用调节过程。本文主要以笔者所在实验室在绿色植物光系统I及其参与光合作用调控的结构生物学方面取得的进展进行综述,使人们对这一领域有更深入的理解。
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    苏小东, 李梅.综述与专论:绿色植物光系统I及其光合作用调控的结构基础[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2298-2310.Export: BibTex EndNote
  • 侯彦婕, 丁璟珒
    2024, 51(10): 2024,51(10):2311-2327
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0283
    细胞焦亡是一种由膜打孔蛋白gasdermin(GSDM)家族介导的膜裂解性细胞程序性坏死,在机体抵御病原感染、清除变异或有害细胞等生物学过程中发挥关键作用。哺乳动物具有双结构域自抑制特征的GSDM蛋白通过上游蛋白酶切割释放N端的效应结构域,在细胞膜上发生剧烈的构象变化并寡聚打孔,介导裂解性的细胞焦亡。GSDM蛋白进化保守,在包括细菌在内的多种生物体中普遍存在,蛋白酶切割释放膜打孔活性是GSDM蛋白激活的通用机制。最近在一些低等真核生物中发现了缺少C端自抑制结构域的非经典GSDM蛋白,它们采用非酶切依赖的全新机制激活膜打孔活性,介导细胞死亡。由于细胞焦亡高度促炎的免疫学特征,机体通过基因转录和蛋白质翻译后修饰等多种方式精确地调控GSDM蛋白的活性,从而控制细胞焦亡的程度和产生的炎症效应;病原菌在和宿主免疫系统的博弈中,也进化出专门的机制直接拮抗宿主的细胞焦亡免疫防御。本文围绕近年来GSDM蛋白介导细胞焦亡领域的研究进展,系统地总结了GSDM蛋白的基本生物学特征,及其丰富多样的活化和调控机制,并展望了细胞焦亡研究的生物学意义和未来方向。
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    侯彦婕, 丁璟珒.综述与专论:Gasdermin膜打孔蛋白——细胞焦亡的执行者[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2311-2327.Export: BibTex EndNote
  • 齐燕飞, 刘晏平, 许文青, 闫小雪
    2024, 51(10): 2024,51(10):2328-2339
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0291
    心血管疾病是一组累及心脏和血管的疾病,主要包括冠心病、中风等疾病。它是世界上引起死亡的主要原因之一,其发病率逐年上升。高血压是心血管疾病的主要危险因素。Wnt信号通路由一系列控制基本生物学过程的高度保守的级联事件组成。Wnt信号通路包括经典Wnt通路(或Wnt/β-catenin通路)、非经典平面细胞极性通路和非经典钙依赖通路。异常的Wnt信号通路能够引起和促进细胞增殖和分化、心脏畸形,以及各种恶性肿瘤,因此,以Wnt信号通路为靶点的药物设计具有巨大的治疗潜力。经典Wnt/β-catenin通路通过调节细胞增殖、迁移、凋亡、血脑屏障通透性、炎症、氧化应激和免疫反应等参与动脉粥样硬化、脑卒中等心血管疾病的发生发展。本文结合最新研究进展,综述Wnt/β-catenin信号通路在心血管疾病发生发展中的相关机制,希望为心血管疾病的预防和治疗提供新的思路。
    Citation
    齐燕飞, 刘晏平, 许文青, 闫小雪.综述与专论:经典Wnt信号通路与心血管疾病[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2328-2339.Export: BibTex EndNote
  • 刘文颖, 王舒衡, 贾建平
    2024, 51(10): 2024,51(10):2340-2356
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0261
    蛋白质棕榈酰化(palmitoylation)是一种常见的S-酰化修饰,通过将蛋白质锚定在细胞膜上,动态且可逆地调节其在膜上的分布,这对于神经系统的正常功能至关重要。越来越多的证据表明,特定的ZDHHC(zinc finger Asp-His-His-Cys motif-containing)蛋白酰基转移酶(以下简称ZDHHC酶)在神经元发育和可塑性中发挥关键作用,而棕榈酰化失调则是多种神经系统疾病的潜在病因。本文综述了ZDHHC酶在神经系统中不同脑区和细胞类型的表达及功能差异,探讨了蛋白质棕榈酰化的调控机制及其在神经退行性病变中的新兴作用。研究表明,ZDHHC酶在蛋白质序列上存在显著差异,并且其在神经系统中的表达具有区域特异性和细胞类型依赖性。这种异质性可能是调节神经元功能和突触传递的关键机制之一。多种神经退行性疾病中的关键病理蛋白(如淀粉样蛋白和亨廷顿蛋白)及其相关蛋白(如淀粉样前体蛋白和β位点切割酶1)都可以被棕榈酰化。异常的棕榈酰化可能通过影响这些蛋白质的稳态,加速神经退行性病变的进程。因此,通过调节这些病理蛋白的棕榈酰化状态,可能抑制其异常聚集及随之而来的神经毒性反应,进而为治疗神经退行性疾病提供新的潜在靶点。然而,当前的棕榈酰化检测技术仍存在一些限制,特别是在量化方面尚未有简便的方法。现有的棕榈酰化检测方法主要基于棕榈酸和半胱氨酸的标记和分析,但这些方法通常复杂且成本较高。此外,不同的检测方法可能会导致棕榈酰蛋白质组的结果存在差异,这进一步增加了研究的挑战性。深入理解棕榈酰化在神经系统疾病中的作用机制,并开发更有效的检测技术,对于揭示其致病机制和开发新的治疗策略至关重要。
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    刘文颖, 王舒衡, 贾建平.综述与专论:蛋白质棕榈酰化异常在神经退行性疾病中的致病机制及潜在治疗靶点[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(10):2340-2356.Export: BibTex EndNote
  • 三方基序蛋白(tripartite motif containing, TRIM)13具备一个独特的跨膜结构域,锚定在内质网,通过调节泛素化途径影响诸多关键信号通路,对于调节内质网功能以及免疫反应、代谢紊乱、炎症疾病和肿瘤抑制,具有重要作用。本文综述TRIM13蛋白结构和功能,特别是在内质网自噬、炎症反应和肿瘤抑制中的作用及其在多种疾病中的潜在意义,期望深化对TRIM13蛋白及其在相关疾病发生过程中调控机制的认识,为疾病诊断和治疗提供新的靶点。
    Citation
    姜淼, 蒋丽娜, 董玥宏, 姚咏明, 赵自刚, 牛春雨.三方基序蛋白13的生物学特征和功能及与疾病发生的关系[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 近年来,肿瘤浸润性B淋巴细胞(tumor-infiltrating B lymphocytes, TIL-B)在肿瘤的发生和发展中扮演着复杂且重要的角色。这些细胞通过多种机制参与抗肿瘤免疫反应,但同时也可能在特定刺激下获得抑制功能,转化为调节性B细胞(regulatory B cells, Bregs),进而抑制肿瘤免疫应答,促进肿瘤的进展。越来越多的证据表明,TIL-B不仅是抗肿瘤免疫治疗中有效的靶标,而且在预测疾病预后方面也具有重要作用。本文综述了TIL-B研究现状,总结了其在肿瘤免疫中的作用机制,分析了当前的治疗策略和预后评估方法,并对未来的研究方向进行了展望。通过深入理解TIL-B的复杂性,可以为开发新的肿瘤治疗策略提供理论基础和潜在靶点。
    Citation
    黄茗, 陈锦秀, 张雨乐, 董想, 曹春雨, 吴红艳.肿瘤浸润性B淋巴细胞[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是一种自身免疫性疾病,主要表现为脱髓鞘和神经炎症。作为年轻人中最常见的非创伤性致残原因,MS在全球范围内导致数百万人瘫痪。MS的确切发病机制尚未完全明确,目前尚无治愈方法。硫酸软骨素蛋白聚糖(chondroitin sulfate proteoglycans,CSPGs)是一类抑制性细胞外基质分子,其受体蛋白酪氨酸磷酸酶σ(protein tyrosine phosphatase σ,PTPσ)在CSPGs介导的轴突再生抑制中起关键作用。研究表明,CSPGs/PTPσ在MS的发生和发展中也具有重要作用,并在MS病变区域的细胞外基质中上调。动物实验发现,抑制CSPGs/PTPσ信号途径可以促进少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPC)的迁移、分化、髓鞘再生,并恢复运动功能,显示出治疗MS的潜力。本文综述了CSPGs/PTPσ在中枢神经系统髓鞘再生研究中的最新进展,旨在为MS的治疗提供新的策略和靶点。
    Citation
    王敬桐, 罗富成, 陈文利.靶向CSPGs/PTPσ:多发性硬化症治疗的新途径[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 癌症作为一个全球性公共卫生问题受到众多人关注,在更早的时间点发现和治疗癌症是提高癌症生存率的关键,但由于设备成本高、检测速度慢、检测准确度差等因素影响,早期癌症筛查推广受限。因此,本文基于多频同步生物阻抗谱技术,提出了一种面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法。方法 首先,本文基于多频同步技术搭建了一套多频同步生物阻抗谱检测系统,实现了生物阻抗谱的高速检测,设计了同心圆传感器减小生物组织各向异性对阻抗检测带来的影响,提高了不同组织之间生物阻抗谱的区分度。其次,建立了胃壁组织模型,通过仿真研究了传统四电极传感器与同心圆传感器受到各向异性影响的程度。最后,通过猪肉组织检测实验和临床胃癌组织检测实验,验证了使用同心圆传感器的多频同步生物阻抗谱检测系统具有更高的检测精度。结果 使用同心圆传感器时,检测结果平均重叠率rat为13.4%,对比传统电极的检测结果减小了41.7%,平均离散系数CV为7.6%,对比传统电极减小了54.0%,并且多频同步生物阻抗谱检测系统进行一次检测的时间约为20 ms,本文提出的检测方法具有较高的检测精度和检测速度。最后选取同心圆传感器对人体胃癌组织进行了临床实验,成功区分正常组织和肿瘤组织。结论 本文提出的面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法能有效减小生物组织各向异性的影响,以较高速度获得更高精度的检测结果。
    Citation
    王忠尉, 刘凯, 胡松佩, 邹斌, 潘敏鸿, 姚佳烽.面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法研究[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 经颅聚焦超声技术通过引导超声波束穿透人体颅骨形成颅内焦点,实现对头部感兴趣区域的精确刺激或治疗。但在实际应用中,超声波因颅骨的强声衰减性和非均质结构发生强烈的相位畸变和能量衰减。为克服颅骨的影响,声学仿真常用于校正超声阵列的相位,预测各声束的传播路径,确保颅内超声的精准聚焦。根据声学波动方程的求解方法的不同,经颅聚焦超声中常用的声学仿真方法可分为数值方法和半解析方法。其中数值方法包括k空间伪谱法、时域有限差分法和有限元法等,半解析法包括射线追踪法、混合角谱法等。基于数值方法的仿真工具综合考虑了波在介质中的各种传播形式,如非线性效应、散射和衍射等,在学术研究中被广泛应用。相较于数值方法,半解析方法精度较低但展现出更快的计算速度,更适合应用于对仿真时间有高度要求的临床场景。此外,不同仿真方法的混合应用可显著提升仿真效率和准确性,但相关研究尚显不足。本文对近年来经颅聚焦超声领域中常用的基于数值方法、半解析方法和混合方法的仿真技术研究进行了回顾和梳理,并对各种仿真方法的研究和应用进行了总结和展望。
    Citation
    陈国伟, 王学, 何峰, 张浩, 许敏鹏, 明东.经颅聚焦超声仿真方法的研究和应用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 随着中国人口结构老龄化,公共卫生领域迫切需要应对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)带来的重大社会发展问题。AD临床治疗能够使用的药物十分有限且使用一段时间后治疗效果不佳。尽管全球投入大量物力和财力进行药物研发,但药物治疗临床试验进展十分缓慢。近30年来,仅有7款AD药物获得美国食品药品监督管理局(food and drug administration,FDA)批准。传统药物治疗价格昂贵且只能起到延缓AD病情作用,而无法阻止神经元退化进行性过程。因此,探究发展AD新兴治疗手段刻不容缓。光生物调节(photobiomodulation,PBM)是一种非侵入性的治疗方法,利用红光或近红外光刺激细胞代谢和细胞学反应。PBM可以改善脑部代谢和血液循环,修复脑部受损神经元,激发触突和神经元生长,有望发展成为与药物治疗互补的无创伤神经治疗手段。本文阐述了AD病理学特征、致病机理与现有治疗策略面临的难题,综述了PBM治疗AD细胞与动物模型和临床研究,总结了光疗历史与先进PBM光疗设备研发现状,最后对发展PBM治疗AD先进光子技术与光疗器械装备进行了展望。
    Citation
    郭延光, 魏双红, 王韵乐, 陈思, Hossein Chamkouri, 陈鹏, 司健敏, 牛朝诗, 陈雷.非侵入性光生物调节治疗技术在阿尔茨海默病中的应用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 双组分系统(two-component system,TCS)是一种广泛存在于原核生物中的信号传递系统,其由组氨酸激酶(histidine kinase,HK)和反应调控蛋白(response regulator,RR)组成,在感知信号后通过自磷酸化和磷酸基团转移等过程实现信号的传递,这种信号传递过程能够确保细菌对外界刺激做出正确的响应,使得双组分系统在细菌感知与应答外界环境变化的过程中发挥重要作用。双组分系统具有多种功能,例如信号感知范围广、可编程性和具有鲁棒性等特点,基于双组分系统工程化构建的生物传感器已成功应用于光遗传学和环境监测等领域。本综述着重介绍了双组分系统的结构组成和信号转导机制;阐述了信号转导过程中的特异性和方向性;探讨了双组分系统应用于合成生物学中的鲁棒性和安全性等优势,以期通过合成生物学技术拓展基于双组分系统的生物传感器的种类和应用范围。
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    罗博煜, 滕越.细菌双组分系统结构特征及其信号转导机制[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 探讨槲皮素对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的泡沫细胞脂滴形成的影响及作用机制。方法 用50 mg/L的ox-LDL诱导小鼠RAW264.7细胞构建泡沫细胞模型,分别用不同浓度的槲皮素处理不同时间后,通过CCK8筛选槲皮素最佳作用浓度和时间。基于构建的泡沫细胞模型,在添加或不添加AS1842856(FOXO1抑制剂)的情况下,用槲皮素处理后,通过油红O染色观察脂滴形成,通过流式细胞术检测细胞凋亡;通过Western blot检测各组细胞FOXO1蛋白表达水平;通过吖啶橙染色观察自噬小体形成情况;通过qRT-PCR和Western blot检测各组细胞Beclin1、LC3Ⅱ和P62的mRNA和蛋白质表达水平。结果 100 μmol/L槲皮素干预12 h后,泡沫细胞脂滴形成和细胞凋亡被显著抑制(P<0.05)。与对照组相比,模型组细胞脂滴形成和细胞凋亡增加(P<0.05),自噬小体减少(P<0.05),FOXO1蛋白表达减少(P<0.05),Beclin1和LC3Ⅱ蛋白的mRNA和蛋白质表达水平均显著下降(P<0.05),P62的mRNA和蛋白质表达水平显著增加(P<0.05)。与模型组相比,槲皮素处理上调FOXO1蛋白表达(P<0.05),诱导自噬小体形成(P<0.05),促进Beclin1和LC3Ⅱ的蛋白质和mRNA表达水平(P<0.05),抑制P62的蛋白质和mRNA表达水平(P<0.05)。而FOXO1抑制剂会逆转槲皮素对ox-LDL诱导的泡沫细胞的作用效果。结论 槲皮素通过上调FOXO1的表达诱导自噬,抑制ox-LDL诱导的脂滴形成。
    Citation
    曾江琴, 孙勤国, 徐鸿婕, 丁晓明, 牟艳杰, 蒋跃文.槲皮素通过FOXO1介导自噬抑制ox-LDL诱导泡沫细胞脂滴形成[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
期刊信息
主办单位:中国科学院生物物理研究所和中国生物物理学会 编辑出版:《生物化学与生物物理进展》编辑部 主编:赫荣乔 通信地址:北京市朝阳区大屯路15号 邮政编码:100101 电话:010-64888459 Email:prog@ibp.ac.cn 期刊收录:SCI,CA,SCOPUS,JST,俄罗斯文摘,核心期刊,CSCD,WJCI ISSN    1000-3282 CN       11-2161/Q 当期目录
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中国科学院中国科学院生物物理研究所中国生物物理学会