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如何保护生物技术免受对抗性人工智能攻击
在过去的二十年里，生物技术的世界已经从模拟走向数字，并与人工智能 (AI) 融合，成为创新的催化剂。人工智能、遗传学家和生物工程师之间的新合作催生了功能基因组学领域，从而更精确地理解和优化了基因组生物学中的功能过程。深度学习算法可以帮助计算机分析和测试遗传功能，并有助于预测基因突变对个体整体基因组的影响。此类算法改进了与人类和病原体相关的基因组数据集中基因型和表型之间组合关系的分析。其他深度学习模型旨在揭示基因组生物学的重要特征，从模拟 RNA 处理事件到模拟控制基因表达的遗传调控代码。
波兰的生物技术部门：| BioForum
实际的商业交易和投资反映了波兰在商业友好地区地图上的强势地位。2019 年，波兰的绿地投资价值（218 亿美元）在中东欧地区排名最高，在欧洲排名第三。2020 年底，波兰成为欧洲第三大外商投资首选地，这并非巧合。尽管疫情肆虐，但今年我们的投资组合中仍有近 200 项外商投资，总价值创纪录地达到 100 亿欧元！您还可以在本宣传册中找到投资和与波兰生物技术公司合作的其他一些理由。波兰生物技术和制药行业是欧洲国家中经济增长最显著的国家之一。为了编写本报告，我们重点介绍了几家波兰生物制药公司，以展示它们的能力和前景。您可以通过与他们的代表展开对话了解更多信息。
用于生物技术教学的人工智能范例 | DR-NTU
用于教学生物技术的人工智能范式 Wilson Wen Bin Goh 1* 和 Chun Chau Sze 1* 1 南洋理工大学生物科学学院，新加坡 637551 * 通信地址：wilsongoh@ntu.edu.sg（Goh，WWB）；ccsze@ntu.edu.sg（Sze，CC） 摘要（49 字）人工智能 (AI) 正在深刻改变生物技术创新。除了直接应用之外，它还是一种有用的工具，可用于自适应学习和在庞大的知识网络中建立新的概念联系，以促进生物技术的发展。我们讨论了一种与人工智能共同进化的生物技术教育新范式。 关键词 教育；人工智能；学生作为伙伴；体验式学习 生物技术建立在跨学科知识网络之上 生物技术广泛涉及多学科，一方面涉及修改和使用生物系统创造新产品，另一方面涉及应用技术解决生物问题。它利用生物过程工程、组学和基因编辑技术、材料科学、光学和电子工程等不同领域来挖掘生物系统的潜力。生物技术创新依赖于通过跨学科专家之间的协同学习、讨论和合作，在庞大的知识网络中建立有意义的联系。微阵列是一个典型的例子，它展示了精密工程、计算、化学、生物学、统计学和数学如何统一为一种测量基因表达的实用技术。该技术基于细胞的基本生物化学——核酸与自身的互补版本非常特异性地结合形成双链分子。理论上，通过这一生物学原理可以确定整体基因表达（即 mRNA 组的存在），但其他领域也需要发挥作用。精密工程可实现可重复大小的阵列，将基于 DNA 的基因探针序列定位到芯片的精确位置；化学有助于合成此类基因探针以及染料标签，以产生与结合样品数量相对应的荧光；电气工程有助于开发捕捉芯片图像所需的灵敏相机；计算机硬件开发产生了信号提取方法（将照片图像数字化为强度矩阵）；统计和数学方法有助于执行背景校正、标准化、识别有趣的信号和挖掘重要的模式。最后，生物学家解释处理后的数据，并希望揭示相关的细胞机制。将不同的领域联系起来以产生创新是有意而有意义的。这种建立有意义的联系的过程是生物技术成功的关键公式，质谱蛋白质组学、下一代测序和合成生物学也是如此。生物技术人员不仅需要从许多学科中学习，还需要学习如何建立有意义的联系。他们可以在这方面做得更好，其中一种方法就是创新生物技术
世界食品生物技术传播材料
近几十年来，食品和农业生物技术取得了长足进步。随着生物技术广泛应用于各个领域，人们有更多机会了解其用途。然而，这些技术背后的科学并不一定容易向公众解释，因此这些信息很容易被误解或曲解。因此，许多人对食品生物技术的看法可能不符合科学。在 2019 年 9 月举行的粮农组织转基因食品平台全球社区会议上，许多与会者表示，强烈需要一套公正、基于科学的传播材料，以解决国家层面食品生物技术的传播挑战。
作物生物技术和食品的未来
农业生产食物始于大约 10,000 年前，其历史充满了技术和生物方面的长足进步。在 20 世纪 60 年代相对较新的绿色革命期间，国际社会对小麦、水稻和玉米等谷物的农业改良进行了研究投入，培育出了新的高产品种，这些品种得到了广泛种植，为世界许多地区带来了更大的粮食安全 1 。随后，分子遗传工具的兴起开启了基因组育种时代，其中分子育种和基因工程变得越来越突出 2 。到 2050 年，全球人口预计将达到 97 亿。如果不改变消费习惯和食物浪费，要满足这一更高的食物需求，估计食物产量需要增加 25% 至 100% 3、4。与此同时，世界许多地区的农作物产量停滞不前 5 ，气候变化威胁着全球农业系统 6、7 ，主要农作物的产量和营养成分预计将下降 8-10 。此外，农作物病原体和害虫的范围正在向全球两极转移 11 。这些对持续粮食安全的挑战需要多种解决方案，包括社会、技术和经济变革。解决方案的一部分是对栽培作物进行内在改良 2 。随着技术的进步和成本的降低，越来越多的基因组和表型信息可供利用。与传统育种相比，新的植物育种技术减少了改良农艺性状所需的时间。这些技术有可能带来改进，例如提高对非生物和生物胁迫的耐受性以最大限度地减少产量损失，以及改善食品营养和质量。未充分利用和具有区域重要性的作物通常适合在边际土地上生长，可以进一步改良和更广泛地种植，以实现全球饮食多样化。我们讨论了如何应用新的生物分子和机械工具来更好地了解农作物性能背后的遗传学和生理学，并讨论了如何将这些新工具应用于食品生产和质量的创新。
论文III：生物技术专业论文
案例研究从本节中选择案例I或案例II。每个案例研究都有50分。病例I生物技术涉及生物，包括动物，植物和微生物的细胞的潜在使用。它代表生物学和技术之间的融合。自从发现发酵以来，微生物在这一领域中起着重要作用，并且在可预见的未来将继续更广泛地做到这一点。在这种情况下，回答以下问题。
散弹枪药物再利用生物技术解决......
1. Chopra, G. 等人，利用 CANDO 平台重新利用疗法对抗埃博拉病毒。Molecules，2016 年。21 (12)：第 1537 页。2. Falls, Z. 等人，探索 CANDO 平台中的相互作用评分标准。BMC Research Notes，2019 年。12 (1)：第 318 页。3. Mangione, W. 和 R. Samudrala，利用 CANDO 平台识别提高药物重新利用准确度的蛋白质特征：对药物设计的启示。Molecules，2019 年。24 (1)：第 167 页。4. Minie, M. 等人，CANDO 和无限的药物发现前沿。当今药物发现，2014 年。19 (9)：第 1353-1363 页。 5. Schuler, J. 等人，Foundations for a Realism-based Drug Repurposing Ontology，第十届国际生物医学本体论年会。2019 年：纽约州布法罗。6. Schuler, J. 和 R. Samudrala，Fingerprinting CANDO：通过基于结构和配体的霰弹枪式药物再利用提高准确性。ACS omega，2019 年。4 (17)：第 17393-17403 页。7. Fine, J. 等人，计算化学蛋白质组学以了解选定的精神活性物质在治疗精神健康指征中的作用。科学报告，2019 年。9 (1)：第 1-15 页。8. Mangione, W. 等人，cando.py：用于大规模药物-蛋白质-疾病数据预测生物分析的开源软件。 bioRxiv, 2020: 第 845545 页。9. Fine, J. 等人，CANDOCK：基于化学原子网络的分层灵活对接算法，使用广义统计势。BioRxiv, 2019: 第 442897 页。10. Jenwitheesuk, E. 等人，药物发现的新范式：计算多靶点筛选。药理学趋势，2008 年。29 (2): 第 62-71 页。11. Michael, SF 等人，优化的登革热病毒进入抑制肽 (10AN)。2014 年，Google Patents。12. Michael, SF 等人，优化的登革热病毒进入抑制肽 (dn81)。2013 年，Google Patents。 13. Harrison, C.，冠状病毒使药物再利用走上了快车道。Nat Biotechnol，2020 年。14. Samudrala, R.、W. Mangione 和 Z. Falls。CANDO 对 COVID-19 的初步预测。2020 年 [引用于 2020 年 3 月 16 日]；可从以下网址获取：http://protinfo.compbio.buffalo.edu/cando/results/covid19/。15. Dyall, J. 等人，重新利用临床开发的药物治疗中东呼吸综合征冠状病毒感染。抗菌剂和化学疗法，2014 年。58 (8)：第 4885-4893 页。16. Shen, L. 等人，高通量筛选和鉴定有效的广谱冠状病毒抑制剂。病毒学杂志，2019 年。93 (12)：第 4885-4893 页。 e00023-19。
微生物技术的重大挑战
微生物已经征服了地球上几乎所有可以想象到的空间——从高空到陆地和水生生态系统，再到深海地热喷口、油藏或沸腾温泉等极端环境。在这些不同的环境中生存需要惊人的遗传多样性，从而能够代谢和合成许多不同的底物，以产生能量和积累生物量，并获得相对于同一生态系统中其他生命形式的进化优势。生物技术特别感兴趣的是被称为次级代谢物的分子，它们通常具有独特的化学组成，可以包含离子清除、群体感应等功能，或充当抗菌剂。随着人类活动对地球的影响的出现，例如改变或创建新的生态系统（例如废水处理厂、大规模商业发酵过程）或将新化合物和有毒污染物沉积到环境中，微生物表现出了非凡的适应性，可以利用这些新引入的材料作为新的能源。正是微生物这种令人惊讶的巨大而适应性强的生化潜力，我们才开始认识到并利用它来完成各种具体任务，从改变材料特性的发酵过程，到高价值立体特定化学品和聚合物的制造，再到危险物质的分解。微生物在工业过程中的应用通常被称为微生物技术。在这一范畴下，过去十年来，许多不同的子领域被结合，并在“微生物技术”专业领域的“微生物学前沿”部分（以前称为“微生物技术、生态毒理学和生物修复”）中进行了探索。
Egelie, KJ、Lie, HT、Grimpe, C.、Sørheim, R.，2019。生物技术研究合作的准入和开放性
Knut Jørgen Egelie 挪威科技大学，知识产权中心 (CIP)，NTNU TTO AS