化学词典为您介绍基因工程发展史及其应用，基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。 基因工程发展史1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父根据豌豆杂交实验发现生物的遗传基因规律，提出遗传因子概念，并总结出孟德尔遗传定律。1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1909年丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词，用以表达孟德尔的遗传因子概念。1944年3位美国科学家分离出细菌的DNA（脱氧核糖核酸），并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。1953年，美国生化学家沃森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结构，奠下了基因工程的基础；1969年科学家成功分离出第一个基因。1980年科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。1983年科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。1988年K.Mullis发明了PCR技术。1990年10月被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。1994年中科院曾邦哲提出转基因禽类金蛋计划和“输卵管生物反应器（oviductbioreactor）”以及“系统遗传学（systemgenetics）”等概念、原理、名词和方法等。1996年，第一只克隆羊诞生；1998年一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。1998年12月一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成，这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。1999年9月中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的惟一发展中国家。1999年12月1日国际人类基因组计划联合研究小组宣布，完整破译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。2000年4月6日美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码，但遭到不少科学家的质疑。2000年4月底中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。2000年5月8日德、日等国科学家宣布，已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。2000年6月26日科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。2000年12月14日美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱，这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。2001年2月12日中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。基因工程的应用杂交育种-将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。（袁隆平杂交水稻）诱变育种-利用物理因素（X射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。转基因：将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。

元素百科为您介绍钙钛矿太阳能电池研究获新进展。大连理工大学副教授杨希川和博士研究生张福国近日研发的低成本、高效率新型钙钛矿太阳能电池展示出优异的稳定性，通过了室内1000小时的光照稳定性测试，为钙钛矿太阳能电池走向产业化解决了很多关键性难题。成果发表于《纳米—能源》。 钙钛矿电池的优势及挑战钙钛矿电池具有成本低廉、工艺简单（适用于各种产业化技术，包括溶液操作、卷对卷加工、热蒸镀等）等优势。但其发展也面临着严峻的挑战：自然环境稳定性瓶颈，以及Pb的毒性、环境污染和材料循环利用等关键技术问题。钙钛矿太阳能电池进展研究人员率先将廉价的、无掺杂的纳米棒状的酞菁铜作为空穴选择性接触材料，取代合成困难、价格昂贵并需要掺杂的空穴传输材料，同时用低温碳取代金作为钙钛矿太阳能电池的对电极。测试发现，酞菁铜纳米棒的应用有效地促进了电荷的分离、抑制了电子的复合，经优化，该类电池获得的光电转换效率达16.1%，是目前基于碳对电极效率最高的钙钛矿太阳能电池。

元素百科为您介绍3D生物打印中的生物墨水面临巨大挑战。生物墨水的可打印性关系到3D生物打印是否能取得期望的精度。而生物墨水作为一种典型的软物质材料，其打印精度的控制是能否制造出临床尺寸结构的一个关键。目前国内外对此研究较少，甚至连可打印性“Printability”这个概念的定义都不清晰。在本文中我们从制造角度对生物墨水的可打印性进行了研究，对生物墨水打印时的合适黏度、从基础的1D线条打印到2D的支架打印，再到3D的组织实体打印中的各种误差成因及调控进行了探讨。并尝试对可打印性“Printability”进行了定义。 生物墨水的含义所谓的可打印性或者说某种生物墨水具有打印性通常包括三层含义：（1）、生物墨水的黏度需要能可调，比如通过温度、剪切变细等特性。只有可调才能设计适合的打印方式及打印参数区间。（2）生物墨水在打印前要是液态的，以避免堵塞喷嘴，打印后要能迅速变为固态以保持形状。在逐层打印的过程中，打印的纤维凝胶化并彼此粘结非常重要，这决定了该材料或该打印工艺是否是正真的3D打印。（3）拥有或找到针对该材料的打印窗口或工艺参数区间也非常重要。目前有大量的看起来很美的新型生物材料或生物墨水的研发报道，但最终这些墨水只能局限于某些简单的成型，使其失去实际意义。生物墨水浓度或交联密度影响打印从制造角度说，生物墨水中最常用的凝胶材料的打印窗口其实很狭窄。为了保证更好的成形精度，需要更高的墨水浓度或交联密度，而这会对细胞的迁移增值造成很大的影响，同时高浓度的生物墨水也会增加打印的难度。然而，低浓度的墨水难以定形。由于需要在墨水中混入细胞，因而很多用于处理凝胶及增强凝胶强度或活性的方法不具有生物兼容性。理想的生物墨水要求合适的黏度、足够的强度、良好的生物兼容性及降解性。迄今为止找到一种合适的生物墨水仍然是一个巨大的挑战。