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。
基本介紹
- 中文名：山東省生物物理重點實驗室
- 地址：山東省德州市德城區大學西路566號
- 郵政編碼：253023
發展歷史,科研條件,科研內容,方向1: 生物大分子模擬及藥物設計,方向 2: 高通量生物大數據分析技術,方向 3: 納米生物感測信息檢測技術,方向4: 離子束誘變生物技術及套用,科研成就,人才培養,交叉人才培養：,研究生培養：,機構領導,
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”，完成山東省科邀妹擔技攻關課題“複合生物物理等技術促進淡水魚生長及其機理的研究”。
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，組鞏主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”，依託該平台駝槓估驗獲批“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”。組建了施蘊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，實驗室宋峰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大交叉研廈射歡究的重要團隊。
2018年，楊躍東教授被評為“天衢英才”特聘教授。
科研條件
生物大分子模擬與生物信息平台
曙光高性能計算機集群 | 曙光GPU工作站(3套) | 曙光生物信息學伺服器系統 |
分子細胞請剃汽生化平台
Thermo多功能酶標儀器 | Thermo磁珠純化提取儀 | Stratagene實時螢光定量PCR儀 |
貝克曼超速離心機 | Alpha凝膠成像系統 | 日立螢光分光光度計 |
生物感測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 | 鈦寶石飛秒雷射器 |
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套用平台
低能離子束注入系統 | 細胞組織力學載入系統 | 掃描電子顯微鏡 | Leica雷射共聚焦顯微鏡 |
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 |
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，並發展提高其解析度的新方法。
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，開發計算軟體或線上平台，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，開發特色資料庫資源，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。
方向 3: 納米生物感測信息檢測技術
1. 開展基於石墨烯等納米材料的生物感測技術研究，利用多種物理、化學方法製備石墨烯、金屬納米顆粒等感測材料，利用飛秒雷射刻蝕、光刻等工藝製作多種類型的納米感測器件，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感測器；
2. 基於納米生物感測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，研究某盼禁歡婆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，基於納米生物感測器發展藥物篩選、環境監測、農殘檢測、食品安全檢測等新技術。
方向4: 離子束誘變生物技術及套用
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最佳化改良。
科研成就
近幾年實驗室成員在lncRNA特徵挖掘及資料庫建設、石墨烯納米生物感測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。
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畫立項。
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群獲批省重點培育專業群，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，成立德州學院智慧型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。
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。
機構領導
實驗室主任：王吉華
副主任：於家峰 曾強成 劉漢平 扈國棟
生物感測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 | 鈦寶石飛秒雷射器 |
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套用平台
低能離子束注入系統 | 細胞組織力學載入系統 | 掃描電子顯微鏡 | Leica雷射共聚焦顯微鏡 |
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 |
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，並發展提高其解析度的新方法。
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，開發計算軟體或線上平台，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，開發特色資料庫資源，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。
方向 3: 納米生物感測信息檢測技術
1. 開展基於石墨烯等納米材料的生物感測技術研究，利用多種物理、化學方法製備石墨烯、金屬納米顆粒等感測材料，利用飛秒雷射刻蝕、光刻等工藝製作多種類型的納米感測器件，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感測器；
2. 基於納米生物感測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，基於納米生物感測器發展藥物篩選、環境監測、農殘檢測、食品安全檢測等新技術。
方向4: 離子束誘變生物技術及套用
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最佳化改良。
科研成就
近幾年實驗室成員在lncRNA特徵挖掘及資料庫建設、石墨烯納米生物感測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。
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畫立項。
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群獲批省重點培育專業群，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，成立德州學院智慧型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。
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。
機構領導
實驗室主任：王吉華
副主任：於家峰 曾強成 劉漢平 扈國棟
