百人博士最新文章提出新观点

　　

生物通报道：来自微生物研究所的消息，中科院微生物研究所所李寅研究员和张延平博士在《生物技术趋势》(Trends in Biotechnology)上发表了文章，系统阐述了微生物生理功能工程的新观点(Opinion)，并建议大力发展微生物生理功能工程技术，从而适应新型生物产业发展对微生物菌种改造的要求。文章已于9月29日在线发表(doi:10.1016/j.tibtech.2009.08.006)。

近十年来，代谢工程技术已被广泛应用于微生物菌种改造，并取得了巨大成功。但是，代谢工程技术在提高微生物在工业环境下的适应能力和胁迫抗性方面的作用还很有限。新型大宗生物产品——生物燃料、生物基化学品和生物材料的特点是量大、价廉。为了利用微生物高效、经济地生产这些产品，急需发展新的菌株改造技术。

近年来，李寅小组在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委员会支持下，以梭菌、克莱伯氏菌和乳酸菌为模型，在分子水平上研究如何提高这些菌株的生理性能。基于微生物生理状态与目标功能的关系，李寅小组提出的微生物生理功能工程技术，强调通过改善工业菌种必需的鲁棒性(robustness)和适切性(fitness)，来提高菌种的工业化应用潜力。在设计菌种改造策略时，除了考虑工业发酵过程的传统指标如底物谱、产物得率、发酵浓度、生产强度等，还需要考虑菌种对pH、温度、氧化还原电势、渗透压等环境参数波动的稳定性，以及菌种对木质纤维素水解抑制物的耐受性。在此基础上，文章根据相应生理功能的复杂性和改造的难易程度，设计了不同的技术路线，明确了对微生物生理功能进行系统改造的原则和方法。

微生物生理功能工程将微生物生理学、系统生物学、合成生物学的相关理论与工程方法结合起来，来改善宿主菌的生理功能或导入新的目标生理功能。利用这一技术改造的菌株，将有可能满足多元化的工业需求，特别是满足新兴生物燃料、生物基化学品种和生物材料发展的需求。

附：

李寅
1974年6月出生于上海市
博士，研究员，博士生导师
中国科学院“****”入选者
E-mail: [e-mail]

主要履历及经历

1991-1995 无锡轻工大学，发酵工程专业，学士
1995-2000 无锡轻工大学，发酵工程专业，博士
2000-2001 江南大学生物工程学院，讲师
2001-2002 荷兰Wageningen Centre for Food Sciences，NIZO Food Research，博士后
2003-2004 江南大学生物工程学院，副教授
2004-2006 爱尔兰University College Cork，Research Officer
2006- 入选中国科学院“****”，中国科学院微生物研究所研究员、博士生导师
2007.6-2008.6 中国科学院微生物研究所，能源与工业生物技术中心主任

主要研究领域

研究方向为工业微生物分子生理学和系统生物技术，主要研究内容包括：

1、分子生理学和代谢工程。以乳酸菌及嗜酸、嗜碱、耐溶剂微生物为模型，利用基因组学和功能基因组学技术进行分子生理学研究，理解这些微生物过量合成大宗化学品的分子基础和调控机制，并在此基础上设计新的代谢工程策略，对微生物进行系统生物技术改造，实现大宗化学品的经济、绿色生产。

2、支撑系统生物技术的方法学。发展重要生物基化学品产生菌的高通量筛选方法，新型原核微生物遗传操作系统和基因组规模突变技术，不同水平(DNA、RNA、蛋白质、代谢物、代谢通量)组学数据的整合方法学，以及基因组规模代谢模型的构建及生物学功能预测方法。

承担课题

国家自然科学基金“谷胱甘肽合成能力在微生物适应非适宜生境中的生理作用”（2009-2011），负责人

中国科学院知识创新工程重大项目“纤维素乙醇的高温发酵和生物炼制”课题3“高温乙醇菌的系统生物技术改造”（2008-2012），负责人

壳牌石油公司委托研究项目“新型生物燃料”，负责人

DSM公司委托研究项目“新型生物基化学品”，负责人

863计划目标导向专题课题“丁醇生物制造的关键技术”(2006-2008)，负责人

中国科学院知识创新工程重要方向项目“聚合级手性乳酸生物制造的关键技术”(2006-2009)，负责人

973计划项目“生物炼制细胞工厂的科学基础”(2007-2012)，子课题负责人

已完成课题

国家外国专家局引智项目“纤维素乙醇的生物炼制”，2007-2008，负责人

国家自然科学基金“乳酸乳球菌中谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶的生理功能”(2004-2006)，负责人

江苏省自然科学基金“多重维生素营养缺陷型球拟酵母中的能量代谢”(2002-2004)，负责人

获得荣誉

2006年国家科技进步二等奖

2006年中国科学院“****”

2004年教育部提名国家科技进步二等奖

2003年中国石油与化学工业技术发明一等奖

2003年江苏省科技进步二等奖

2000年无锡市十大杰出青年

学术兼职

中国科学院青岛生物能源与过程研究所(筹)，学术委员会副主任(2007.9-)

《生物工程学报》，副主编(2007.9-)

中国科技大学，兼职博士生导师(2007.4-)