基因组组装

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基因组组装相关的资讯

  • 科学家改良基因组组装流程 提高测序成本效益
    据物理学家组织网5月5日报道,最近,美国能源部联合基因组研究所(DOE JGI)、太平洋生物科学公司(PacBio)与华盛顿大学合作,开发出一种改良的基因组组装工艺流程,生成的读取片段达到数万个核苷酸长度,最终的组装序列准确率大于99.999%。以往的桑格技术只有700个核苷酸,新工艺大大提高了测序组装和分析的成本效益。相关论文在线发表于5月5日的《自然· 方法学》上。   人们在降低成本和DNA测序通量上已取得巨大进步,但在重建基因组过程中,仍面临很大挑战。现有技术擅于造出短DNA字母片段(读取片段),经过计算把它们拼一起(组装)成为长链,以此来确定目标序列中这些字母的序列和功能。基因组装就好比把几百万的&ldquo 拼图&rdquo 拼在一起,而事先不知道原图是什么样子。由于DNA片段非常小而数量却极大,用目前流行方法来组装非常困难。   研究小组描述这一工艺为&ldquo 从DNA样品制备到最终基因组确定的全自动过程&rdquo ,所用技术叫做HGAP(分级基因组组装过程)。利用太平洋生物科学公司的单分子实时DNA测序平台,生成的读取片段达到数万个核苷酸长度,比人类基因组计划时期的主力技术&mdash &mdash 桑格测序技术还要长。   桑格技术只能产出约700个核苷酸的读取片段,而且要建多个DNA库控制多种运行,结合数据分析才能填补碱基编码空缺。后桑格法也需要多个库,但结合了优选技术。据研究小组报告,HGAP则相反, &ldquo 只需准备一个DNA库,就会自动连续不断地读取单分子实时测序完成组装,而不需要循环一致测序。&rdquo 他们还用DOE JGI以往测序过的3种细菌对新方法进行了测试,收集数据进行了对比,发现HGAP方法最终组装好的序列准确率大于99.999%。   &ldquo 我们一直在寻找新做法,在产出高质量数据的同时提高效率。&rdquo DOE JGI基因组技术副主管兰恩· 潘那奇奥说,&ldquo 我们在研究多种改良技术以实现规模经济效益,这只是其中之一。&rdquo 在全世界已完成或正在进行的两万多个基因组项目中,超过20%在使用DOE JGI的测序技术,大多集中在环境生物学、能源和碳处理方面。目前,研究小组正在进一步扩展这种新方法的应用范围,以研究更复杂有机生物的基因组。   太平洋生物科学公司首席科学官乔纳斯· 克拉奇也表示,通过与JGI微生物和微生物基因组组装与注释领域的科学家合作,他们才能改变单分子测序组装方法,使组装结果质量更高,而且在速度和价格方面能与下一代测序与组装方法竞争。
  • 如何精准检测评估基因组组装质量?中国科研团队研发出一款新工具
    近年来,随着基因测序技术和算法不断发展,大量物种基因组被陆续测序和组装,为相关研究和应用提供重要遗传信息。因此,如何精准检测评估基因组组装质量高低、避免组装错误等非常关键,也备受关注。  记者19日从中国科学院植物研究所获悉,该所焦远年研究团队最新研究开发出一种不依赖参考基因组的组装质量评估新工具CRAQ(Clipping information for Revealing Assembly Quality),可以在单碱基水平检测和评估基因组序列的精准度,并提供相关纠错方案。这一基因组研究领域的重要成果论文,近日在国际学术期刊《自然-通讯》上线发表。CRAQ工具的整体流程示意图。中国科学院植物所 供图  论文通讯作者焦远年研究员指出,高质量的参考基因组序列对于基因注释和相关功能研究至关重要,也是大规模比较基因组学和表观遗传调控研究的重要前提。不过,目前多数基因组序列中仍然存在一些组装错误,给相关研究带来一定程度影响。而精准区分和鉴定高质量与低质量的基因组序列,不仅可以为基因组组装质量提供评估依据和进一步改进提供靶点,也可以为后期比较基因组和功能研究位点提供基因组序列质量认证。当前,虽然已有一些基因组组装质量评估的方法和指标,但其大多仅提供一个总体的评估值,没有针对特定区域或碱基的评估信息。  针对这一问题,该研究团队研发的CRAQ通过将原始测序序列比对到组装的基因组上,基于序列比对产生的有效“剪切对齐”信息,可精准地检测基因组中存在的组装错误。结合长读长测序片段和短读长测序片段与基因组比对的特征,CRAQ可以识别基因组内小规模的区域组装错误和大范围的结构组装错误,不同类别的错误数量经过统计和标准化处理后被转化为两个组装质量评估指标,以反映不同层面的基因组组装质量。CRAQ检测并纠正组装嵌合片段示例。中国科学院植物所 供图  同时,CRAQ能够将组装错误与基因组内的高杂合区域或单倍型差异区分开来,并在单碱基分辨率下指示低质量组装区域和潜在错误断点的位置。在此基础上,CRAQ能帮助研究人员识别基因组中存在的嵌合片段,并将这些片段准确地拆分,以利于结合光学图谱或构象捕获技术进一步构建结构更加准确的参考基因组。  据研究团队介绍,为对CRAQ进行性能测试和评估,他们以人类参考基因组组装为基础构建一个模拟数据集并利用CRAQ和目前广泛使用的基因组质量评估工具进行测试和比较,结果表明,当缺乏完美参考基因组时,CRAQ表现最佳,并在检测杂合区域方面也表现出超过95%的召回率和精确度。研究团队还通过对一个真实的果蝇杂交的基因组数据集进行分析,发现CRAQ可以准确地将组装错误和杂合区域区分开来,而其他工具则无法检测出杂合区域。
  • 中科院海洋所首次完成仿刺参基因组测序和组装
    日前,我国科学家在国际上首次完成仿刺参基因组测序和组装,对刺参生物学和遗传育种研究具有重要科学意义,将对我国刺参产业发展产生重要推动作用。该成果由中国科学院海洋研究所研究员杨红生团队和相建海团队共同完成,在天津生物芯片技术公司的技术支撑下,突破了刺参复杂基因组测序和组装技术瓶颈,采用新一代测序技术获得132Gb高质量DNA序列数据,覆盖全基因组160倍。科研人员利用针对高复杂度基因组组装的创新策略,在国际上首次成功完成了野生刺参的基因组组装,目前获得的框架图总长度达到765Mb,组装叠连群Contig N50达112Kb,该数值优于国际迄今已发表的多数水产动物基因组图谱的指标。初步检测表明,功能基因区覆盖达95%以上。该项研究得到了国家科技部“973”、“863”计划,国家基金委,中国科学院和山东省、青岛市科技厅的资助。早在上世纪50年代,海洋所科研人员就开展了海参的形态分类和经典生物学研究,查清了我国海参的分布和生物多样性特征,阐明了其分类学地位。仿刺参(又称刺参),属于棘皮动物门,主要分布于中国的黄渤海和俄罗斯、南北朝鲜和日本等东北亚海域。由于刺参特殊的进化地位、独特的繁殖生活史以及夏眠、排脏与再生、自溶等生物学现象,使其具有重要的科学研究价值。同时,刺参也是我国现有20种可食用的海参中品质最好、经济价值最高的种类,2013年我国刺参养殖面积达21.5万公顷,总产量达19.4万吨,产值近300亿元,约占全国当年海水养殖产值的15%。十多年来,杨红生等针对刺参的基础生物学、生态学和遗传育种应用开展了契而不舍的系统研究,取得了十分丰厚的科技成果,在理解刺参夏眠、再生和行为学上获得若干新认知,构建了刺参的遗传育种群体,培育了具有耐温高产、多刺和不同体色等性状的刺参新品系,并进行了示范应用和推广。近两年,针对我国刺参养殖业面临育苗变态困难、成活率低下、养殖病害严重、种质退化、品质欠佳等一系列问题,杨红生研究员团队与相建海研究员团队合作,共同开展刺参基因组学研究,通过刺参基因信息的全面破译,在特殊生命现象的剖析、重要经济性状的分子解析、基因资源挖掘与利用、物种进化等多个领域的开展深入研究。全基因组序列的成功破译作为对刺参认知创新的里程碑,将为刺参的繁殖发育、免疫调控、营养代谢、遗传解析提供重要理论支撑,有力推动刺参重要经济性状解析、分子标记辅助选育和全基因组遗传育种,以及揭示刺参的夏眠、再生、自溶等特殊生命现象的机理机制等相关研究,为我国刺参产业健康可持续发展提供有力科技支撑。

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  • 微生物基因组测序的应用

    基因组测序和序列的组装,为快速研究该致病菌株的致病机理创造了条件。与此同时华大基因与德国汉堡-Eppendorf医疗中心合作,也宣布完成了对致病菌株的测序工作。Guenther说:"在有限的时间里完成了对微生物的全基因组测序,极大的方便了研究者从一个整体的水平上去研究微生物,进而揭示在这些目标微生物的基因组究竟发生了哪些改变。"事实上也的确如此,科学家根据从基因组测序的数据所获得的证据,将本次的致病型大肠杆菌鉴定为致病型大肠杆菌的一个新杂交品种,并且携带了一些抗性基因。"从宏观的基因组水平上来研究这类细菌,将在很大程度上革新我们对传染病暴发的认识,3-4天内完成对某种微生物的全基因组测序及基因标注,将会开启一个新的研究领域。"在新奥尔良召开的美国微生物学会年度会议上,一些研究者指出,分子鉴定的方法正被用来打造基因组传染病学这一领域,基因组传染病学致力于重构传染病暴发的过程,以求在将来能够对传染病能进行实时有效的监控和快速反应。

  • 【分享】全球首个中药基因框架图“丹参基因组框架图”绘成

    [font=宋体][size=3]中国医学科学院药用植物研究所与广药集团今天在京宣布“丹参基因组框架图”绘制完成。这是世界上首个药用植物基因组框架图。[/size][/font][font=宋体][size=3]  广州白云山和记黄埔中药有限公司与中国医学科学院药用植物研究所合作,利用第二代高通量测序技术对丹参全基因组进行测序,并完成丹参基因组框架图的组装。丹参基因组框架图的完成,对其它药用植物的研究具有很好的借鉴和示范作用,促进现代前沿生命科学研究和传统中药学的有机结合,将改变中药研究领域被动追赶其它学科发展的局面。[/size][/font]

  • 世界首张梅花全基因组图谱完成

    http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2013/01/B1357710940_small.jpg梅花因其独特的花香,在很多诗词中成为人们吟诵的对象。那么,它的花香到底来自何处呢?我国科学家从基因组水平,揭示了合成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族34个成员,并构建完成了首张梅花全基因组精细图谱。其研究论文在2012年12月27日《自然—通讯》亮点论文在线发表。我国梅花基因组项目首席专家、北京林业大学教授张启翔率领项目组,选取位于梅花起源中心的西藏野生梅花进行基因组测序,从基因组水平,揭示了合成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族34个成员,在梅花基因组中显著扩增并且其中12个成员串联重复分布,从而使梅花具有独特的花香;推测梅花基因组中6个串联重复的DAM基因和其上游过多的CBF结合位点是梅花提早解除休眠的关键因子,从而解释“踏雪寻梅”之说。张启翔告诉记者,梅花全基因组测序的完成以及高密度遗传图谱构建,有助于揭示梅花花期早、花香独特等重要观赏性状的遗传基础,有助于挖掘与诸多重要性状相关的功能基因,为今后进一步揭示梅花花期、抗病调控机制、梅花及相关种属的分子育种奠定基础。研究中,项目组还揭示了蔷薇科植物进化规律。张启翔说,通过分析梅花的进化发现,梅与苹果发生分化后,并没有出现近期的全基因组复制事件,同时结合已完成的苹果和草莓基因组序列,成功重建了蔷薇科9条原始染色体,揭示了蔷薇科植物进化规律,为开展蔷薇科物种比较基因组学研究奠定重要的理论基础。据介绍,该科研成果由北京林业大学、深圳华大基因研究院及北京林福科源花卉有限公司等多家单位合作完成。目前,转录组数据组装及基因功能注释数据已在相关网站对外公开。

基因组组装相关的资料

基因组组装相关的仪器

  • 日立DS3000紧凑型基因分析仪 上世纪90年代初,三大科学计划之一的 “人类基因组计划”启动,并于2001年完成了人类基因组草图,而这一伟大工程,正是基于“Sanger法”的DNA测序技术。 随着科学技术的不断发展,一代测序受检测效率的限制,无法应对大量基因组测序的需要,因此二代测序、三代测序技术,甚至四代高通量测序技术不断涌现。但一代测序因其极高的准确率,直到今天仍然在科研、法医、疾控、食药及临床领域等广泛使用,也是高通量测序验证过程中的重要环节,因此,被称为基因检测的金标准。制药,食品,科研等研究机构均需要通过测序来进行基因分析,为了满足该需求,日立研发了紧凑型基因分析仪“DS3000”,现已全新上市。 日立DS3000秉承日立高新多年来研究开发的毛细管技术与激光辐射技术,作为小型CE测序仪不仅外形“紧凑”,还实现了“高性能”及“高速处理”,可轻松完成片段与测序分析。此外,本产品还采用了环境友好型设计,通过减少在产品使用时排出的CO2排放量,为客户提供可降低环境负荷的产品。DS3000采用4通道毛细管,一次性可处理32个样本,可同时进行6色荧光检测。支持短串联重复序列分析、微卫星不稳定性检测、突变分析和测序分析等用途。 产品特点:1. 操作简便-结构紧凑&触摸屏设计设备采用GUI的触摸屏显示设计,宽400 mm×长600 mm×高600 mm,结构紧凑,节省空间。触摸屏采用扁平化设计,界面布局直观,加强操作的便捷与实用性。 -卡槽式包装耗材耗材包装采用卡槽式设计,安装简便。-流程高效1. 简化的操作流程,安装方法和步骤说明清晰易懂,无论是初次使用仪器的新手,还是不定期使用仪器的用户,均可轻松完成操作。 2. 配备远程监控系统:DS3000配备远程监控系统,支持“远程设备访问”,可以在Web端监测设备状态,设置检测条件,显示分析结果及生成报告等。进一步提升了操作的便利性,实现高效的工作流程。3. 方便普适,用户可使用任何电脑:可使用用户端网络及电脑输出报告,进行二次解析等。 2. 系统智能-智能耗材管理耗材使用情况实时监控,根据参数,系统能够自动计算出耗材剩余使用次数,提高耗材管理效率。-检测结果智能判断校准检测通过波形及数值表现每道毛细管的信号强度,样本检测根据质量参数设置,自动判断检测结果合格与否,一目了然。 3. 性能优异-创新无泵注胶系统——无需清洗泵,无需排气泡DS3000 采用无泵注胶系统,并成功研发出可移动密封式注射型聚合物,经久耐用,在填充聚合物时无需排气泡,避免了不必要的浪费,同时免除了以往的清洗步骤,有助于缩短维护时间并降低成本。由此可降低用户维修频率,操作性能得到极大提升。 -创新设计光源——使用寿命更长DS3000采用全新设计的激光二极管光源 (LD光源),受模拟脉冲信号控制,DS3000仅在检测时打开光源,与以往光源相比,延长了实际亮灯时间。 日立DS3000基因分析仪作为一款小型的集成化台式DNA分析仪,“紧凑”而“高效”,可以帮助生命科学专家在各种规模实验室进行Sanger测序和DNA片段分析工作。 (此产品仅供科研使用)
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  • SeqStudio基因分析仪专门针对Sanger测序和片段分析应用进行优化 零基础用户即可轻松上手 作为基因分析仪的领导者,我们打造出一款新型的Applied Biosystems&trade SeqStudio&trade 基因分析仪——唯一一款可以在同一块板上同时进行测序和片段分析的产品。该基因分析仪配备集成卡夹系统,简单易用,用户既可远程访问和监控运行,又可浏览数据。这一完全联网的基因分析仪结合简单的卡夹设计,使得实验室的所有研究人员都可轻松分享。 SeqStudio基因分析仪采用最新的触屏技术,使用户能够轻松保持数据连通。该系统非常适合需要简单经济的Sanger测序和片段分析,却又不希望牺牲性能和质量的新老用户。 通用多功能卡夹 — 独创功能,整合了POP-1聚合物、阳极缓冲液、聚合物递送系统和毛细管阵列,使试剂在仪器中的保质期长达四个月。所得结果值得信赖 — 具有Applied Biosystems&trade 基因分析仪一贯的精确度缩短设置时间 — 采用POP-1聚合物和通用卡夹设计,可在同一次运行中同时完成Sanger测序和片段分析反应最大限度利用实验室空间 — 紧凑型仪器,可配置成单机系统或者搭配一台计算机,满足大多数实验室需求通过Thermo Fisher Cloud可随时随地轻松访问、分析和共享数据 — 远程监控运行、在几分钟内分析复杂数据集、安全存储数据、通过云端软件应用程序与同事在线分享数据,以及通过移动设备实时监控运行。综合软件包 — 所购系统内附 Applied Biosystems&trade 测序分析软件、SeqScape&trade 软件、 Variant Reporter&trade 软件、GeneMapper&trade 软件和Minor Variant Finder (MVF)软件。上手快速 – 每个SeqStudio系统都包含一个SmartStart 向导,让您可以在实验室快速上手:此向导涵盖了基本的设置、云端启用和连通、打印机联网、起始试剂评审、软件使用、仪器操作和维护等内容。Sanger测序是测序技术的金标准,具有高精确度、长读取能力,且可灵活支持许多研究领域的不同应用。Sanger测序不仅在DNA测序应用中被广泛认可,同时也可支持RNA测序和表观遗传分析等应用,可确保为癌症及其他遗传疾病研究获得稳定、可靠的标记物检测和定量结果。此外,DNA片段分析还可用于从基因分型到细菌鉴定、从植物筛选到基因表达分析的诸多应用。 从头Sanger测序从头测序指的是为了获得特定生物体的主要基因序列而进行的初始序列分析。 Sanger测序进行靶向测序基因组DNA内的杂合子碱基位置、小片段插入或缺失鉴定常用于定位二倍体生物的突变或多态性;基因重排检测,揭示罕见变异。 质粒测序 亚克隆到质粒中的插入分析 肿瘤学研究保持了检测出肿瘤组织内突变等位基因的金标准质量。 物种鉴定通过“指纹”位点的DNA测序鉴定未知样品所属物种。 新一代测序(NGS)验证我们的基因分析仪拥有超高性能,可进行金标准Sanger测序技术,能够成为验证NGS结果的可靠利器。 CRISPR-Cas9基因组编辑分析验证CRISPR-Cas9编辑事件 人类细胞系鉴定特定基因指纹的高变异短串联重复序列(STRs)分析 Applied Biosystems&trade SNaPshot&trade 基因分型检测单核苷酸多态性(SNPs),帮助理解基因组如何影响生物表型 多重连接依赖性探针扩增技术(MLPA&trade )分析人类拷贝数变异研究由基因座拷贝数变化引起的人类遗传疾病 通过我们成熟的工作流程,生成高质量的Sanger测序数据从DNA模板扩增、PCR纯化、循环测序反应、测序纯化到仪器耗材,我们针对Applied Biosystems&trade 工作流程每一步骤提供了全面的产品。方便使用,有助于提高实验室效率SeqStudio基因分析仪采用卡夹式系统,便于使用和维护。SeqStudio仪器采用多功能卡夹,其中包含毛细管阵列、聚合物存储室和阳极缓冲液 多功能卡夹设计具有以下优势:可在仪器上存储长达四个月可轻松取放内含POP-1聚合物无需重新配置,即可同时进行Sanger测序和片段分析兼容标准96孔板和8孔联管内附4道毛细管陈列带有射频识别(RFID)标签,可追踪进样次数(卡夹)和在仪器上的存放时间(阴极缓冲液存储容器)自动进行运行前校正表1. 服务计划一览AB Maintenance Plan AB Assurance AB Complete 现场响应时间尽量2个工作日*保证2个工作日保证2个工作日安排现场计划维修 √√√远程设备诊断√√√零件、人力和差旅费用√√√优先接通远程服务工程师√√再认证(计划性维护及维修后)√√现场应用科学家故障排查√ *响应时间因地区而异。
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  • 超高通量测序仪DNBSEQ-T20x2为大规模的基因组项目提供可选的一站式工具包,包括样本制备系统及试剂、自动化建库设备、建库试剂,以及一系列支持海量数据处理的工具和模块,如:具备Pb级数据储存和生信分析加速处理能力的ZTRONPro,以及可实现样本管理、实验室生产、基因数据管理的ZLIMS Pro+。
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基因组组装相关的耗材

  • 人类基因组芯片配件
    人类基因组芯片配件是全球第一个完全基于人类基因组顺序的基因芯片微阵列,这种基因芯片的设计和制造使用了完整注解的25 509组人类基因。 这种新一代人类基因组芯片配件相对于其它产品有重要优势,其它产品往往从来源源注释不清的基因数据库组成ESTs序列。 这 种ArrayIt人类基因组芯片H25K/BT是一种多用途微阵列,含有26304长的寡核苷酸,设计用来优化在一个单一的生化反应中的对整个人类基因组 的研究。用户可以利用从基因组DNA,mRNA和蛋白质中的样品。可以研究许多问题,从核型分析和基因表达分析,到以染色质结构和蛋白质-DNA相互作用 的问题都可以研究。基因表达的革命性的学说是,一个位点上基因的单个杂交反应中可以定量测量超过300 000个基因转录。研究人员可能在H25K/ BT芯片买到一个或多个寡核苷酸。 关于生物信息学,寡核苷酸生产的最先进的技术,芯片印刷和表面化学带来前所未有的特异性和敏感性,从而优化结果的分析和利用。 编号 名称 H25K:BT 人类整个基因组(25 509 基因 - 26 304 长寡核苷酸)
  • 人类基因组芯片
    人类基因组是全球第一个完全基于人类基因组顺序的基因芯片微阵列,这种基因芯片的设计和制造使用了完整注解的25 509组人类基因。 这种新一代人类基因组芯片相对于其它产品有重要优势,其它产品往往从来源源注释不清的基因数据库组成ESTs序列。 这 种ArrayIt人类基因组芯片H25K/BT是一种多用途微阵列,含有26304长的寡核苷酸,设计用来优化在一个单一的生化反应中的对整个人类基因组 的研究。用户可以利用从基因组DNA,mRNA和蛋白质中的样品。可以研究许多问题,从核型分析和基因表达分析,到以染色质结构和蛋白质-DNA相互作用 的问题都可以研究。基因表达的革命性的学说是,一个位点上基因的单个杂交反应中可以定量测量超过300 000个基因转录。研究人员可能在H25K/ BT芯片买到一个或多个寡核苷酸。 关于生物信息学,寡核苷酸生产的最先进的技术,芯片印刷和表面化学带来前所未有的特异性和敏感性,从而优化结果的分析和利用。 编号 名称 H25K:BT 人类整个基因组(25 509 基因 - 26 304 长寡核苷酸)
  • HS 基因组 DNA 试剂盒,500
    在片段分析仪系统上使用基因组 DNA 试剂盒可以自动评估 gDNA 分子量和完整性。这些试剂盒适用于全基因组测序、宏基因组学和大结构变异分析使用的 gDNA 提取样品的质量控制。它们也适用于降解 DNA 的分析,如福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 样品。使用基因组 DNA 试剂盒分离高浓度 (HS) 和低浓度的 gDNA 样品时,可通过消除稀释步骤简化样品前处理过程。分子量测定范围宽,研究人员可准确测定分子量高达 60 kb 的 gDNA 样品。 较宽的浓度范围 — HS gDNA 50 kb 试剂盒的浓度范围为 0.3 至 12 ng/µL,而 gDNA 50 kb 试剂盒的浓度范围为 25 至 250 ng/µL高灵敏度试剂盒和标准灵敏度试剂盒 — 最大程度减少样品稀释,并根据您的需要选择正确起始浓度范围的试剂盒可靠的分子量测定 — 分子量测定范围从 75 bp 到 60 kb,确保 gDNA 样品准确精密的分子量测定 低样品量 — 仅需 1–2 µL 样品,可最大程度减少 QC 步骤的样品损失
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