医学院合成生物学制药团队介绍

  本团队招生领域及研究方向：制药工程（台州研究院新药创制工程项目），项目研究方向：合成生物学制药工程，招生计划：3名。项目咨询联系人：谢志鹏，邮箱：xzp@zju.edu.cn

一．项目特点

2020年我国制药产业年产值逾3万亿，其中原料药出口全球第一，微生物制药（包括微生物源功能食品）产业近万亿。但微生物制药产业长期存在生产菌传代稳定性差、发酵水平低、同系物杂质多等问题，以及候选药物匮乏，缺乏新药研发动能。

合成生物学是生命科学和工程技术相结合形成的新兴生物技术，主要目标是人工设计和构建新的生物部件与装置，进而设计新的生物功能和体系，是改变医疗、制药、材料、食品等国民经济支柱产业的四大颠覆性技术之一。新冠病毒肺炎疫情过后，前沿技术将成为新一轮经济发展的引擎，合成生物学技术是新型生物产业发展的重要支撑技术。世界各国均投入巨资以提升其未来的科技竞争实力，我国已列入国家重要战略规划，十三五期间科技部启动了重点研发合成生物学专项。中美贸易战中合成生物学被美国列入不准技术出口的4大领域之一，合成生物学已成为全球前沿创新技术的战略高地和科技战的战略要塞。因此，发展药物合成生物学，创建“菌株稳定、产物组分简单、发酵单位高”的合成生物制药新模式，突破关键技术瓶颈，实现优质高产和新药创制，从而支撑我国微生物制药产业从大国转变成强国，具有重要战略意义。

浙江大学药物生物技术研究所/医学院微生物系拥有10位教授/研究员和一批副教授，其中浙大求是特聘教授1人、多层次计划入选者9人，近5年获批合成生物学相关的国家级项目或课题总共30项，总经费近5000万，包括国家重点研发计划合成生物学重点专项、国家自然科学基金重点项目、重大新药创制专项课题、创新特区合成生物学项目等标志性项目。

二．研究项目

1．药物合成生物体系重构与系统优化

2．植物源药物异源生物合成技术

3．药用基因资源挖掘技术

4．发酵过程智能控制技术

三．合作单位

浙江大学台州研究院，台州市椒江区启臻合成生物技术研究院。

四．专业实践

项目重点培养研究生作为未来工程师的基本能力，掌握微生物制药全过程的工程原理、一般方法和关键工艺控制点，具备实验设计、数据处理、结果分析、发现问题等独立的科学研究能力，以及项目实施及其过程协调能力。熟练掌握微生物药物基于合成生物体系对环境应答的工艺优化与中试放大技术，以及分离纯化工艺设计与优化技术等。

本项目专业实践模块设置了校内专业实践训练和企业实践训练两部分内容，校内专业实践训练让研究生在校内实验室完成；企业专业实践模块要求研究生在入学后至第2学年结束前在产教融合基地参加不少于3-6个月的专业实践训练，在企业导师指导下参与企业项目的技改工作或在企业车间轮岗实践，校外实践主要包括菌种制备、发酵罐发酵、药物提纯、精制、药物检验等药物原料的制备过程，熟悉和掌握药物生产的全过程。

五．就业前景

（1）生物医药行业是朝阳产业

医药行业被称为“永不衰落的朝阳产业”。随着传统化学制药黄金时代的结束，新化学药品数量逐年下降，而生物制药成为当今活跃和发展最迅速的领域。随着基因组学和蛋白质组学研究的深入和合成生物学的突飞猛进，越来越多与人类疾病发展相关的靶标被确定，生物制药将有更多的机会获得突破性进展。目前全球正处于生物医药技术大规模产业化的开始阶段，目前正处于快速发展期，已然逐渐成为世界经济的主导产业之一。

（2）生物医药行业亟需大量高级工程技术人才

作为人口大国，中国从事生物技术产业研究与开发的人数仅相当于美国生物技术产业人数的1/4。近年来生物医药市场的快速发展造成企业对于生物制药专业人才的需求陡增，尤其处于生物制药产业前沿的医药工程高级技术人才更是严重不足，已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。

（3）项目顺应微生物制药产业的工程人才需求

2011年，教育部批准“生物制药专业”成为“战略性新兴产业专业”。与传统的药学类专业及生物工程类专业相比，其发展具有不可替代性。然而，当前全国高校生物制药相关专业的科学学位研究生埋头于基础理论研究，忽视了市场和产业的技术需求和工程特征，导致“学难以致用，研不能商用”的窘境。

“药物合成生物学”项目培养的研究生，有效地弥补了上述科学学位研究生培养制度存在的缺陷。其培养环节几乎涉及生物制药的全过程，包括上游过程，即利用合成生物学技术改造获得高活性的微生物菌种，和下游过程，即优化和放大药物的微生物合成工艺，研发高收率、节能减排的药物分离提取工艺。

（4）就业方向及薪酬

本项目毕业的研究生，其主要就业方向为国内外各生物制药企业，从事生物制药技术的应用研究或工业技术研究和应用。根据未止科技从某知名招聘网站抓取的近1个月、总计10万份招聘信息进行的分析结果，全国共有超过7000家生物制药企业发布了超过13万个招聘岗位，平均月薪为7550元，其中67%生物制药企业处于500人以下规模，平均月薪约9000元。另据职友集网站发布的报告显示，生物制药相关专业的应届毕业生的月薪为7500元，具有不同年限从业经验的、以及研究生以上学历的平均月薪在10000元以上。

在生物制药企业从事行业重大或前沿课题研究的，其学历要求至少硕士研究生以上，相应薪酬较高。比如，本项目主要参与企业丽珠集团新北江制药股份有限公司，其参与从事科技部合成生物学专项项目“放线菌药物合成生物体系的网络重构与系统优化”的研发人员，其平均月薪超过15000元。

本项目毕业的研究生，还可进入证券行业从事医药行业分析研究、进入新兴的互联网公司从事医药互联网产品开发和应用等，根据行业特点，其月薪15000元起步，且上难封顶。

六．合成生物学制药导师团队

李永泉教授领衔的医学院合成生物学制药团队由7名教授/研究员和一批博士后组成，长期从事微生物合成生物学与合成生物学制药研究，注重基础与技术链接、技术与产业互动，产学研特色鲜明。建有浙江省微生物生化与代谢工程重点实验室、浙江省微生物制药工程实验室。

团队坚守合成生物学制药研究方向15年，建立了以基因组重塑、合成途径重构、调控通路重组、生物合成过程智能控制为核心的放线菌合成生物体系重构技术，以及高版本底盘细胞构建与异源生物合成、隐性基因簇激活，形成了放线菌合成生物体系重构与系统优化的理论与关键技术体系，并开启探索合成生物学与人工智能融合技术，是我国合成生物学制药主要创新团队，在学术领域和制药产业界具有较好的影响力。

研究团队近年主持或完成了国家重点研发计划合成生物学重点专项、国家自然科学基金重点项目、国家新药创制重大专项课题、863合成生物技术重大专项课题、科技创新特区合成生物学项目等标志性项目，通过产学研合作主导完成了他克莫司、纳他霉素、达托霉素、L-酒石酸、SOD、溶菌酶、盐霉素、阿霉素等药物的研制或高产改造，支撑合作企业获多项新药证书，产生显著的社会经济效益；目前又开展了达巴万星、奥利万星、非达霉素等高端微生物药物的新药创制，进展顺利，可望实施产业应用。

七．导师简介

1. 李永泉教授

教授、博导，浙江大学求是特聘教授，享受国务院政府特殊津贴，是我国合成生物学领域的领军科学家之一。现任浙江大学药物生物技术研究所所长，浙江省微生物生化与代谢工程重点实验室主任、浙江省微生物制药技术工程实验室主任。浙江省微生物学会理事长、中国微生物学会理事兼分子微生物学专委会副主任、中国医药生物技术协会合成生物学分会常务理事、中国生物工程学会合成生物学专委会委员。

长期从事微生物合成生物学与合成生物学制药研究，系统解析了放线菌调控网络的分子机制，建立了生产菌基因组重塑、合成途径重构、调控网络重组等合成生物学关键技术，利用表观遗传学开展了放线菌隐性基因簇激活机制、合成生物体系鲁棒性等研究；通过产学研合作主导完成他克莫司、纳他霉素、达托霉素等微生物药物的研制或高产改造，支撑合作企业获多项新药证书。近年主持了国家重点研发合成生物学重点专项项目（首席科学家，批准号2019YFA090047）、国家自然科学基金重点项目、863合成生物技术重大专项课题、国家新药创制重大专项课题等项目，授权国家发明专利20项，获省部级科技进步奖一等奖2项、二等奖3项、中国石化联合会技术发明奖一等奖1项，以通讯作者在Nature Communication、Journal of Biological Chemistry、Molecular Microbiology、Applied and Environmental Microbiology等领域主流杂志发表120余篇SCI论文。

A. 教育与工作经历

2016.1-                浙江大学药物生物技术研究所所长，教授、博导

2012.01-               浙江大学求是特聘教授、博导

2013.12-               浙江省微生物制药技术工程实验室主任

2009.12-      浙江省微生物生化与代谢工程重点实验室主任

2006.01-2015.12      浙江大学生物化学研究所所长，教授、博导

2002.12-2015.12      浙江大学生命科学学院教授、博导

2010.09-2010.11       美国康乃尔大学高级访问学者

2007.02-2007.03       美国威斯康星大学药学院高级访问学者

2001.05-2002.07       美国明尼苏达大学联培博士生/访问学者

1999.03-2003.06       浙江大学生物化工专业博士生

1998.09-2002.12       浙江大学生命科学学院副教授、硕导

1995.05-1998.01       浙江佐力药业有限公司总工程师

1992.04-1998.09       杭州大学生科院讲师、副教授，副所长

1989.09-1992.03       浙江大学生物化工专业硕士研究生

B．代表性SCI论文（限10篇）

在领域主流杂志上发表100余篇SCI论文，近5年主要SCI论文如下：

[1] Yuan-Yang Guo, Zhen-Hua Li, Tian-Yu Xia, Yi-Ling Du, Xu-Ming Mao*, Yong-Quan Li*. Molecular mechanism of azoxy bond formation for azoxymycins biosynthesis. Nature Communications 2019, 10：4420. 

[2]  Hui Qian, Wei Wei, Xin-Ai Chen, Xiao-Ting Mo, Mei Ge, Qing-Wei Zhao, Yong-Quan LI*, Strategy for producing high-quality glycopeptide antibiotic A82846B in Amycolatopsis orientalis based on CRISPR-Cas12a system. ACS synsthetic Biology 2021, 10 (11):3009-3016.

[3]  Tian-Yu Xia, Xin-Ai Chen, Yan-QiuLiu, Daniel H.Scharf, Qing-Wei Zhao, Yong-Quan Li*, Redirection of acyl dono rmetabolic flux for lipopeptide A40926B0 biosynthesis. Microbial Biotechnology 2022, doi:10.1111/1751-7915.14021.

[4]  Qing-Ting Bu, Yue-Ping Li, Huang Xie, Ji-Feng Li, Zhong-Yuan Lv, Yi-Ting Su , Yong-Quan Li*, Rational engineering strategies for achieving high-yield, high-quality and high-stability of natural product production in actinomycetes. Metabolic Engineering 2021, 67：198-215.

[5]  Yue-Ping L, Qing-Ting Bu, Ji-Feng Li, Huang Xie, Yi-Ting Su, Yi-Ling Du, Yong-Quan Li*, Genome-based rational engineering of Actinoplanes deccanensis for improving fidaxomicin production and genetic stability. Bioresource Technology 2021, 330：124982.

[6] Qing-Bin Wu, Xin-Ai Chen, Zhong-Yuan Lv, Xiao-Ying Zhang, Yu Liu, Yong-Quan Li*,  Activation and discovery of tsukubarubicin from Streptomyces tsukubaensis through overexpressing SARPs. Applied Microbiology and Biotechnology 2021, 105:4731–4741.

[7] Qing-Bin Wu, Xiao-Ying Zhang, Xin-Ai Chen, Yong-Quan Li*, Improvement of FK506 production via metabolic engineering-guided combinational strategies in Streptomyces tsukubaensis. Microbial Cell Factories 2021, 20: 166.

C. 主持的国家级重要项目

[1] 国家重点研发计划合成生物学重点专项，放线菌药物合成生物体系重构与系统优化，批准号2019YFA09005400，2020.01-2024.12，总经费2044万。

[2]国家自然科学基金重点项目，达托霉素生物合成过程的时序调控机制，批准号31730002，2018.01-2022.12，直接经费286万。

[3] 国家自然科学基重点国际合作项目，链霉菌隐性次级代谢基因簇激活的分子机制研究，批准号31520103901，2016.01-2020.12，经费282万。

[4]  863计划合成生物技术重大专项课题，微生物药物的高效合成生物技术研究与应用，批准号：2012AA02A706， 2012.11-2015.12，总经费925万。

[5] 国家新药创制重大专项课题，抗多重耐药细菌达托霉素的新药开发，批准号：2011ZX09202-101-11，2011.01-2015.12，经费354万。

[6] 国家新药创制重大专项课题，奥利万星抗生素合成生物学研究，批准号2017ZX09101003-006-013，2017.06-2020.12，经费100万。

2.杨巍教授

教授、博导，浙江大学基础医学院副院长。

2008年获浙江大学神经生物学博士学位后，留校任教至今，2009-2011年获得英国皇家学会牛顿国际奖学金资助赴英国利兹大学进行学术访问，2011年晋升副教授，2014年获得国家留学基金委访问学者资助赴美国加州大学戴维斯分校学术交流， 2015年晋升教授。

目前担任Frontier Molecular Neuroscience编委。曾获得2007年度中国神经学会青年学术论坛一等奖等学术荣誉，2009年英国皇家学会牛顿国际奖学金（SBFT-Royal Society Incoming Fellowship），2015年度中国生理学会张锡钧基金优秀青年论文一等奖。2016年入选浙江省优秀科技工作者和浙江省151第二层次人才。担任中国生理学会理事，中国神经科学学会理事，浙江省神经科学学会秘书长，浙江省毒理学会副理事长，浙江省生物医学学会副理事长等学术兼职。

主要研究配体门控的非选择性阳离子通道（TRPM2通道，NMDA受体，TRPV1通道和TRPP3通道）的结构功能关系，以及它们在神经系统中的生理和病理功能，并针对这些靶点开发脑中风等神经系统疾病的治疗药物。近5年共主持6项国家级科研项目，2项省部级项目，总到款经费1401.80万元；此外发表学术论文30余篇，其中SCI、EI收录30余篇；授权发明专利1项。

A.    研究内容

从事先导化合物活性筛选，药物成药性和药效评价，新药研发的药理学等相关工作。

B.    近5年承担的与本项目密切相关的科研课题

[1] 国家科技重大专项-“重大新药创制”科技重大专项子课题，瞬时受体电位通道TRPM2通道特异性抑制剂用于治疗脑中风的新靶点确认及创新药物发现，2018ZX09711001-004-005，2018.01.01-2020.12.31，141.10万元，主持

[2] 国家自然科学面上基金，钙离子调控TRPM2激活门控的分子机制，31872796，2019.01.01—2022.12.31，60万元，主持

[3] 科技部蛋白质重大研究计划，活细胞中探测蛋白质动态学的新技术新方法，2013CB910204， 2013-2017，633万元，主持

C.    近5年取得的与本项目密切相关的代表性成果

[1] Ma C, Luo Y, Zhang C, Cheng C, Hua N, Liu X, Wu J, Qin L, Yu P, Luo J, Yang F, Jiang LH, Zhang G, Yang W*. Evolutionary trajectory of TRPM2 channel activation by adenosine diphosphate ribose and calcium. Sci Bull (Beijing). 2024 Apr 26.

[2] Minhua Huang, Ning Hua, Siyi Zhuang, Qiuyuan Fang, Jiangming Shang, Zhen Wang, Xiaohua Tao, Jianguo Niu, Xiangyao Li, Peilin Yu, Wei Yang*. Cux1+ proliferative basal cells promote epidermal hyperplasia in chronic dry skin disease identified by single-cell RNA transcriptomics. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2023 April.

[3] Su N, Zhen W, Zhang H, Xu L, Jin Y, Chen X, Zhao C, Wang Q, Wang X, Li S, Wen H*, Yang W*, Guo J*, Yang F*. Structural mechanisms of TRPV2  modulation   by endogenous and exogenous ligands. Nat Chem Biol. 2022 Sep 26.

[4] Yu X, Xie Y, Zhang X, Ma C, Liu L, Zhen W, Xu L, Zhang J, Liang Y, Zhao L, Gao X, Yu P, Luo J, Jiang L, Nie Y, Yang F*, Guo J*，Yang W*. Structural and Functional Basis of the Selectivity Filter as a Gate in Human TRPM2 Channel. Cell Reports, 2021, 36(7): 110025.

[5] Shi X, Zhang Q, Li J, Liu X, Zhang Y, Huang M, Fang W, Xu J, Yuan T, Xiao L, Tang Y, Wang X, Luo J*, Yang W*. Disrupting phosphorylation of Tyr-1070 at GluN2B selectively produces resilience to depression-like behaviors. Cell Reports, 2021, 36(8): 109612.

3. 管文军教授

教授/博士生导师，2004年博士毕业于浙江大学，2016-2018年美国康奈尔大学访问学者。现任浙江大学药物生物技术研究所副所长，浙江省微生物生化与代谢工程重点实验室副主任，浙江省微生物学会理事/秘书长。长期从事微生物合成生物学和微生物制药技术研究，近年来主持了科技部合成生物学重点专项子课题、科技部863项目子课题、国家自然科学基金面上项目、浙江省自然科学基金重点项目、浙江省科技计划重点项目等，授权国家发明专利6项，在PLoS Genet, mBio, Mol Microbiol, Appl Environ Microbiol , Microb Cell Factories, FMES Yeast Res, Genome Res, Biosens Bioelectron等领域主流杂志上 发表SCI论文40余篇，获得省部级以上一等奖、二等奖3项。

A.    研究内容

（1） 高效微生物底盘细胞设计：通过对微生物细胞代谢途径的设计和优化，构建基于链霉菌、酵母的底盘细胞，异源高效合成小分子药物和表达医药用蛋白；（2）微生物耐药机制: 研究微生物对自身次级代谢产物的耐受机制，着重于转运蛋白的结构-功能、转运网络的应答调控机制研究。

B．近5年承担的与本项目密切相关的科研课题

[1]     国家重点研发计划合成生物学重点专项子课题，抗肿瘤、抗感染等重要活性天然产物的合成途径解析和异源表达，主持，95万，2019.08-2024.08。 

[2]     国家重点研发计划合成生物学重点专项子课题，放线菌药物合成生物体系的网络重构与系统优化，批准号2019YFA09005400，主持，90万，2020.01-2024.12。

[3]     科技创新特区项目，新一代重组凝血酶基因工程表达体系设计和酶特性优化研究，主持，147万；2017.07-2019.07。

[4] 浙江省自然科学基金重点项目，工业链霉菌中纳他霉素高效转运的分子机制研究 ，主持，30万，2015.01-2019.12

C．近5年取得的与本项目密切相关的代表性成果

[1]  Quanchao Zhu, Zuyuan Jia,Yuchao Song, Weiwang Dou, Daniel Henry Scharf, Xiaodan Wu, Zhihao Xu*, Wenjun Guan*. Effects of PpSpi1, a GPI-anchored cell wall glycoprotein on cell wall defects of N-glycosylation engineered Pichia pastoris. mBio 2023.14 (5): 00617-23.

[2]  Jiaxiu Wei, Binbin Chen, Jianxin Dong, Xueyu Wang, Yongquan Li, Yingchun Liu*, Wenjun Guan*. Salinomycin biosynthesis reversely regulates the β-oxidation pathway in Streptomyces albus by carrying a 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase gene in its biosynthetic gene cluster. Microbial Biotechnology 2022; 15:2890–2904.

[3] Weiwang Dou, Quanchao Zhu, Meihua Zhang, Zuyuan Jia, Wenjun Guan*. Screening and evaluation of the strong endogenous promoters in Pichia pastoris. Microbial Cell Factories 2021, 20:156.

[4]     Han Li, Jiaxiu Wei, Jianxin Dong, Yudong Li, Yongquan Li, Yinghu Chen, Wenjun Guan* . Enhanced Triacylglycerol Metabolism Contributes to Efficient Oil Utilization and High Production of Salinomycin in Streptomyces albus ZD11. Applied and Environmental Microbiology 2020, 86(16): e00763-20

4. 毛旭明教授

浙江大学药物生物技术研究所教授、博导，浙江省微生物制药技术工程实验室副主任，博士生导师。

1997年考入复旦大学生命科学学院进行本科学习，2007年5月在中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所获博士学位后到浙江大学任教至今。2015年底晋升教授。2013年5月至2015年5月到美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）做访问学者2年。2019年10月至今兼任浙江省微生物学会理事。

一直从事合成生物学方面理论和实验研究工作，包括微生物制药、微生物天然产物的生物合成与调控机制等研究方向。近5年主持国家级科研项目5项，总到款经费256万；发表SCI论文40余篇；授权发明专利2项；获省部级技术发明奖一等奖1项。

A.    研究内容

从事微生物制药与微生物合成生物学研究，通过微生物药物的生物合成调控网络、合成途径的深入解析与系统重构，实现微生物药物的优质高产，建立基于合成生物学理念的活性天然产物深度挖掘、动物/植物源药物的微生物制造技术体系，培养理论与实践技术相结合的创新性人才，通过技术与产业紧密结合与互动，促进我国微生物制药技术升级，提升制药企业的国际竞争力，并加快团队建设，快速提升浙江大学药物合成生物学在我国乃至世界的影响力。

B.    近5年承担的与本项目密切相关的科研课题

[1] 国家重点研发计划“合成生物学”专项子课题，非核糖体肽药物的精准合成与调控网络重构，批准号2019YFA0905400，2020.01-2024.12，总经费94万元，主持（排1）。

[2] 国家自然科学基金面上项目，单加氧酶可变剪切异构体在aurovertins及其结构类似物生物合成中的功能与催化机制，批准号31770071，2018.01-2021.12，经费71.8万元，主持（排1）。

[3] 国家重点研发计划课题，防腐剂抗氧化剂和配料绿色制造关键技术研究，批准号2016YFD0400805，2016.07-2020.12，经费134万元，主持（排1）。

C.    近5年取得的与本项目密切相关的代表性成果

[1] 中国石油与化学工业联合会技术发明奖一等奖，放线菌药物高效生物合成关键技术及其产业应用，排3，2019年12月5日

[2] Ma BB#, Sun CF#, Zhou JY#, Gu SL, Dai XY, Chen YZ, Zhao QW*, Mao XM*. Post-crotonylation oxidation by a monooxygenase promotes acetyl-CoA synthetase degradation in Streptomyces roseosporus. Commun Biol. 2023. 6: 1243.

[3] Cao F#, Ma LF#, Hu LS, Xu CX, Chen X, Zhan ZJ, Zhao QW*, Mao XM*. Coordination of polyketide release and multiple detoxification pathways for tolerable production of fungal mycotoxins. Angew Chem Int Ed Engl. 2023. 62(5):e202214814.

[4] Cao F, Tao WT, Yu Q, Xu CX, Cheng JT, Liu RX, Zhao QW, Jiang XH, Liu Y, Li YQ, Zhan ZJ*, Shi T*, Mao XM*. Discovery of semi-pinacolases from epoxide hydrolase family during efficient assembly of a fungal polyketide. ACS Catal. 2021. 11(24): 14702-14711.

[5] Jiang YH#, Liu YF#, Wang K#, Zhou JY, Guo F, Zhao QW, Mao XM*. Fine-tuning Cas9 activity with a cognate inhibitor AcrIIA4 to improve genome editing in Streptomyces. ACS Synth Biol. 2021. 10(11):2833-2841.

 [6] Sun CF, Xu WF, Zhao QW, Luo S, Chen XA, Li YQ*, Mao XM*. Crotonylation of key metabolic enzymes regulates carbon catabolite repression in Streptomyces roseosporus. Commun Biol. 2020. 3: 192.

5. 陈新教授

陈新教授本科毕业于上海交通大学，获得生物技术和计算机应用双学士学位，研究生毕业于新加坡国立大学，获得计算科学博士学位。历任新加坡国立大学生物系助理教员、蓝图计划亚洲研究所高通量数据部门主管、浙江大学生命科学学院副教授、教授、生物信息学系副主任。

现任浙江大学基础医学院教授、药物生物技术研究所副所长、浙江大学-多伦多大学遗传与基因组医学研究所副所长，兼任加拿大多伦多大学分子遗传系教授。已发表论文40余篇，包括Gut, Plant Cell, Bioinformatics等知名期刊论文，被他引1200余次。获得多项国家自然科学基金、国家重点基础研究计划支持，获浙江省自然科学基金杰出青年基金和杰出青年团队项目支持，获教育部新世纪优秀人才荣誉。

A.    研究内容

合成生物系统的多组学时间序列建模。合成生物技术可以用于快速建立生产化合物药物和蛋白质药物的细胞工厂。对于细胞工厂的工程菌状态、发酵环境状态、工艺措施的全发酵过程多组学时间序列建模，可以为工程菌的遗传改造和发酵工艺的优化，提供理性指导。发酵过程的组学时序数据普遍存在时间点缺失、指标缺失或指标读数异常的情况。如果使用插值方法预处理观察数据会引入主观误差，影响建模精度。为解决这一问题，课题组设计了一种新型神经网络结构，称为认知神经网络。该方法基于所有可靠的观察指标，同时认识细胞工厂在所有时间点的状态特征，以及状态随时间变化的规律。这一方法忽略缺失时间点和可能异常的观察指标，通过部分观察获得整体认知，取得了较其他建模方法的优势。本项目招收的研究生主要从事这一方法的进一步优化和产业应用。

B.    近5年与本项目密切相关的科研课题

[1] 国家重点研发计划合成生物学重点专项，底盘/异源途径适配性表达使能技术，批准号2021YFC2100601，2021.07-2024.06，总经费497万元；

[2] 国家重点研发计划合成生物学重点专项，工业放线菌合成生物学关键使能技术体系，批准号2019YFA0905401，2020.01-2024.12，总经费95万元。

C.   近5年代表性论文

[1] Yang X, Jin J, Yang Q, Shen X, Chen X. A framework for structured semantic representation capable of active sensing and interpretable inference: A cancer prognostic analysis case study. Comput Biol Med. 2023.166:107475. doi: 10.1016/j.compbiomed.2023.107475.

[2] Li, Jiang, Liang, X., Jiang, J., Yang, L., Xin, J., Shi, D., Lu, Y., Li, Jun, Ren, K., Hassan, H.M., Zhang, J., Chen, P., Yao, H., Li, Jiaqi, Wu, T., Jin, L., Ye, P., Li, T., Zhang, H., Sun, S., Guo, B., Zhou, X., Cai, Q., Chen, J., Xu, X., Huang, J., Hao, S., He, J., Xin, S., Wang, D., Trebicka, J., Chen, X. *, Li, J. *, PBMC transcriptomics identifies immune-metabolism disorder during the development of HBV-ACLF. Gut, 2021, 0:1-13 gutjnl-2020-323395.

[3] Chen, Xiang, Guo, Y., Chen, Xin*, iGMDR: Integrated Pharmacogenetic Resource Guide to Cancer Therapy and Research, Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 2020,18: 150–160.

[4] Yao, H., X. Wang, P. Chen, L. Hai, K. Jin, L. Yao, C. Mao* and X. Chen*, Predicted Arabidopsis Interactome Resource and Gene Set Linkage Analysis: A Transcriptomic Analysis Resource, Plant Physiol, 2018, 177(1): 422-433.

6. 杜艺岭研究员

研究员、博导，浙江大学基础医学院/浙江大学药物生物技术研究所。2017年入选国家青年项目和浙江省特聘专家。

2002年考入浙大生物技术系学习，2011年获浙江大学生物化学与分子生物学博士学位，同年到加拿大英属哥伦比亚大学化学系做博士后和研究助理，2017年5月入职浙江大学。

一直从事合成生物学和化学生物学方面的理论和实践工作，近5年主持了国家自然科学基金面上项目和浙江省基金项目，并参与了国家合成生物学重大专项等项目。本人作为第一或通讯作者的研究论文发表在Nature子刊《Nature Chemical Biology》、美国科学院院刊《PNAS》和《ACS Synthetic Biology》的国际权威杂志上。

A.  研究内容

从事与微生物药物相关的化学生物学与合成生物学领域的基础理论研究与应用实践，研究领域主要包括：（1）微生物源药物及活性代谢产物的生物合成与调控机制解析；（2）新颖生物化学反应的发现及酶结构、功能与反应机理的研究；（3）基于合成生物学的药物高产优产与新活性分子的发现。在本项目中，将承担与课题组研究方向相关的药物生物合成机制解析和基于合成生物学技术的途径优化等研究。

B.  近5年承担的与本项目密切相关的科研课题

[1] 青年项目，微生物化学生物学与合成生物学，2017.1-2019.12，200万元

[2] 国家重点研发计划合成生物学重点专项子课题，2018YFA0903200，抗肿瘤、感染等活性天然产物合成途径解析及异源表达，2019.7-2024.6，87万元

[3] 国家自然科学基金委员会，面上项目，31872625，新颖氮氮键合成酶的酶学机理及应用研究，2019.1-2022.12，62万元

C.  近5年取得的代表性成果

[1] Wei Li, Ziyang Cheng, Zhijie Zhao, Hu Li, Yu Liu, Xingyu Lu, Guiyun Zhao, Yi-Ling Du* (2024) Discovery of a a bacterial hydrazine transferase that constructs the Naminolactam pharmacophore in albofungin biosynthesis. Journal of the American Chemical Society, doi: 10.1021/jacs.4c02311.

[2] Xinjie Shi, Guiyun Zhao, Hu Li, Zhijie Zhao, Wei Li, Miaolian Wu, Yi-Ling Du* (2023) Hydroxytryptophan biosynthesis by a family of heme-dependent enzymes in bacteria. Nature Chemical Biology, doi: 10.1038/s41589-023-01416-0.

[3] Jingkun Shi, Xin Zang, Zhijie Zhao, Zhuanglin Shen, Wei Li, Guiyun Zhao, Jiahai Zhou*, Yi-Ling Du* (2023) A conserved enzymatic cascade for bacterial azoxy biosynthesis. Journal of the American Chemical Society, doi: 10.1021/jacs.3c12018.

[4] Guiyun Zhao, Wei Peng, Kaihui Song, Jingkun Shi, Xingyu Lu, Binju Wang* & Yi-Ling Du*  (2021) Molecular basis of enzymatic nitrogen-nitrogen formation by a family of zinc-binding cupin enzymes. Nature Communication, 12, 7205, doi: 10.1038/s41467-021- 27523-x .

[5] Xinjie Shi, Liming Huang, Kaihui Song, Guiyun Zhao, Yu Liu, Longxian Lv, Yi-Ling Du* (2021) Enzymatic Tailoring in Luzopeptin Biosynthesis Involves Cytochrome P450-Mediated Carbon-Nitrogen Bond Desaturation for Hydrazone Formation. Angewandte Chemie International Edition, doi: 10.1002/anie.202105312.

[6] Guiyun Zhao, Yuan-Yang Guo, Shunyun Yao, Xinjie Shi, Longxian Lv, Yi-Ling Du*(2020) Nitric oxide as a source for bacterial triazole biosynthesis. Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-020-15420-8.