重离子束在诱变育种和分子改造中的应用 - 原子核物理评论.pdf

第 2O卷 第 1期 原 子 核 物 理 评 论 V0L2O，No．1 2003年 3月 NuclearPhysicsReview Mar．。2003 文章编号 ：1007--4627(2003)01--0038--04 重离子束在诱变育种和分子改造 中的应用 。 卫增泉I，颉红梅 ，梁剑平 ，袁世斌 ，冯 岩 ，谢忠奎 (1中国科学院近代物理研究所 ，甘肃 兰州 730000； 2中国科学院寒区旱 区环境与工程研究所 ，甘肃 兰州 730000) 摘 要 ：重离子束具有与 中性辐射 X，7和 中子不 同的特性，利用这些特性开展它在生物学领域 内 的应用和基础研究具有重要的理论和实际意义．简要 阐述 了这种应用 的理论基础 ，以及 多年来实践 的一些工作与取得 的结果． · 关 键 词 ：重离子束 ；诱变育种 ；分子改造 ；应用 中图分类 号 ：Q691 文献标识码 ：A 1 引言 重离子束具有 的这种独特优势在肿瘤治疗上可 以用来高效 、准确地杀死癌细胞 ，而周 围的健康组 常规的 X，7射线和 中子等 中性辐射会造成细 织免遭 (或减小)损伤 ，正像一把锋利 的不流血 的手 胞 、生物分子 的损伤和突变 已被研究所证实 ，它们 术刀 ，利用这种技术可 以使我 国的放射治疗技术跨 的应用在诸多领域 中已经实现 ，机理研究也进入到 入 当代先进行列 ，更好地造福人类 [1]． 相当深度．然而 ，荷能重带 电粒子 (即重离子束)对 重离子束还可 以用来进行定点定位诱变研究 ， 生物影响的研究及其在生命科学领域 中的应用方兴 探索定向育种新技术，有可能改变过去传统的无方 未艾，有待进一步开发． 向性的随机育种局面，创造一套全新 的育种手段， 为 了科学地 、有效地实现重离子束在生命科学 大大提高育种效率，缩短育种周期[3 ]，为农业和 领域 中的应用价值 ，近年来 ，核物理学家和生物学 医药食 品工业达到优质增产 的 目的，创造 明显 的经 家合作 ，对其在物理学和生物学上表现出的特征开 济和社会效益 ． 展 了广泛 的研究．重离子束对生物体系 的作用 ，按 还可 以通过实验寻找参数合适 的重离子 ，来进 其能量 的高低可能有 3种基本过程 ：在能量较高或 行生物分子改性研究 ，或进行药物分子 的改造 [6]， 受体线度较小 的情况下 ，表现为重离子束贯穿 ，这 最终达到人工制造人类需要的新分子 ，使其在加快 时主要是能量转移 ，即能量传递 的一重效应 ；在上 新药研制 、治疗疾病 、优化物种 、推动生物进化 中 述情况下若有 电荷交换 ，即表现为能量与电荷 的二