中国科学院大连化学物理研究所周雍进

zhuxiaonan

周雍进，博士，中国科学院大连化学物理研究所研究员。先后年在江南大学、天津大学和中科院大连化物所获得学士、硕士及博士学位。2012年到2016年在瑞典Chalmers理工大学Jens Nielsen实验室从事博士后研究。先后在JACS，PNAS，Nat. Commun,AEM，B&B等期刊发表论文30余篇，被引用500余次。因在合成生物学及代谢工程的研究成果受邀在《2013工业生物技术发展报告》青年人才篇撰写综述，曾获得国际代谢科学会议青年科学家奖，中国药学会科学技术奖一等奖等;多次受邀在国际国内会议(2014年香山科学会议， 2015年国际酵母遗传学会议，2016年国际工业微生物遗传学会议等)做口头报告，并且和Nielsen教授于2014年合作创立了Biopetrolia生物技术公司。


周雍进  男  研究员 博导 中国科学院大连化学物理研究所
电子邮件： zhouyongjin@dicp.ac.cn
通信地址： 大连市中山路457号大连化物所生物技术部
邮政编码： 116023
部门/实验室：研究生部


教育背景
2008-09--2012-07   中国科学院大连化学物理研究所   博士学位
2006-09--2008-07   天津大学   硕士学位
2002-09--2006-06   江南大学   学士学位

工作简历
2018-02~现在, 中国科学院大连化学物理研究所, 研究组组长，研究员
2017-01~2018-02,中国科学院大连化学物理研究所, 研究组组长、副研究员
2012-06~2016-12,Chalmers University of Technology, 博士后
社会兼职
2018-01-01-今,中国分子生药学专业委员会, 常务委员
2017-05-07-今,中国化工学会生物化工专业委员会青年工作委员会, 委员

奖励信息
（1） 丹参酮生物合成途径解析及其合成, 一等奖, 部委级, 2015

发表论文
（1） Reprogramming yeast metabolism from alcoholic fermentation to lipogenesis, Cell, 2018, 第 1 作者
（2） Expanding the terpenoid kingdom, Nature Chemical Biology, 2018, 通讯作者
（3） Barriers and opportunities in bio-based production of hydrocarbons, Nature Energy, 2018, 第 1 作者
（4） Engineering 1-alkene biosynthesis and secretion by dynamic regulation in yeast, ACS Synthetic Biology, 2018, 通讯作者
（5） Expanding the product portfolio of fungal type I fatty acid synthases, Nature Chemical Biology, 2017, 第 2 作者
（6） Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for production of very long chain fatty acid-derived chemicals, Nature Communications, 2017, 第 2 作者
（7） Functional screening of aldehyde decarbonylases for long-chain alkane production by Saccharomyces cerevisiae, Microbial Cell Factories, 2017, 第 1 作者
（8） Production of fatty acid-derived oleochemicals and biofuels by synthetic yeast cell factories, Nature Communications, 2016, 第 1 作者
（9） Harnessing yeast peroxisomes for biosynthesis of fatty-acid-derived biofuels and chemicals with relieved side-pathway competition, Journal of the American Chemical Society, 2016, 通讯作者
（10） Long-chain alkane production by the yeast Saccharomyces cerevisiae, Biotechnology and Bioengineering, 2015, 第 1 作者
发表著作
（1） 植物源活性萜类化合物“细胞工厂”的构建及优化, 科学出版社, 2014-06, 第 1 作者

科研项目
（ 1 ） 毕赤巴斯德酵母中乙酰辅酶A代谢调控, 主持, 国家级, 2018-01--2020-12
（ 2 ） 国家项目, 主持, 国家级, 2018-02--2022-12
（ 3 ） 酿酒酵母过氧化物酶体脂肪酸代谢调控高效合成脂肪醇, 主持, 国家级, 2019-01--2022-12
（ 4 ） 生物催化导向的合成生物学研究, 主持, 市地级, 2017-01--2020-12
参与会议
（1）Engineering biosynthesis and secretion of 1-alkenes in yeast   2017-10-15
（2）Harnessing yeast peroxisomes for production of fatty acid-derived chemicals and biofuels   2017-05-21

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近日，大连化物所合成生物学与生物催化创新研究团队周雍进研究员与瑞典查尔姆斯理工大学Jens Nielsen教授合作，通过构建酵母细胞反应器，高效的合成出了长链α-烯烃。相关研究成果发表于合成生物学领域杂志《美国化学会—合成生物学》上。

长链（C12―C20）α-烯烃（long-chain α-alkene）是制备生物燃料、增塑剂、高性能合成润滑油、洗涤剂和香料等多种化工产品的重要原料。目前，其主要来源于化石资源，通过石蜡裂解、烷烃脱氢及乙烯齐聚等化学工艺生产获得。

为了拓展长链α-烯烃可持续生物合成的路线，研究团队以酿酒酵母为宿主，通过脂肪酸脱羧反应合成长链α-烯烃。研究人员通过比较不同酶效率，发现来源于荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）的UndB酶可高效合成长链α-烯烃。此外，研究人员还通过改造脂肪酸代谢强化前体的供给，引入电子传递链，从而提高生物合成效率；通过引入α-烯烃转运蛋白，增加了长链α-烯烃的分泌，从而降低产物分离成本；通过设计动态代谢调控策略，平衡了细胞生长与产物合成，降低了代谢负担，从而提高了酿酒酵母性能。

研究中发现，酵母中长链α-烯烃产量达到了35.3mg/L，其中80%以上的产物分泌到了胞外，为降低分离成本打下了良好的基础。该策略使长链α-烯烃的产量显著提高，可达到前期工作的10倍以上，实现真核微生物细胞工厂的最高产量。

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中科院大连化学物理研究所周雍进研究员-四川大学化学工程学院报告

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我所在Nature Energy上发表生物合成碳氢化合物综述文章

近日，我所合成生物学与生物催化创新特区研究组（18T6）周雍进研究员与瑞典查尔姆斯理工大学Jens Nielsen教授、Eduard Kerkhoven博士联合发表综述文章，探讨了生物化工路线制备生物能源碳氢化合物的最新进展、机遇与挑战。该综述发表在能源领域著名期刊《自然-能源》（Nature Energy）上。

　　当前，社会经济的快速发展对更加充足和多样的能源可持续供给提出迫切需求。近年来，太阳能、风能等新型能源受到广泛关注，将在未来能源供给中扮演重要角色。然而，其能量密度不够高、储存困难，难以支撑飞机、卡车等重型器械的运行，特别是交通运输的快速发展迫切需要更多的能量密度高、释放快且可控的能源形式。目前的液体燃料是相对理想的燃料，其主要成分是不同链长的碳氢化合物。过往的石化炼制路线带来一定环境问题，因此，国内外都开始加快洁净能源路线的研发。除发展洁净化工路线外，以生物质及其他丰富资源为原料的生物化工路线被认为是可持续制备生物能源、生物化学品的绿色过程（图A）。另外，构建生物转化路线实现一碳资源利用，有望拓展目前已有一碳转化路线，实现生物化学品及能源可持续绿色制造。

　　该综述介绍了环境压力迫切需要更洁净的高密度能源，而最近的研究表明植物油制备的航空煤油能减少70%的颗粒物排放，将有效减少雾霾形成。而植物油种植效率低，且依赖于地理、气候因素，采用微生物反应器，利用生物质、页岩气等生物资源将能增加过程效率。随后，文章总结了近年来利用合成生物学构建微生物细胞反应器合成不同碳氢化合物的进展，主要包括脂肪酸衍生物、异戊二烯衍生物以及聚酮衍生物生物合成进展，特别是航空煤油理想替代品法尼烯已达到工业化水平，并在巴西建立了工厂。文章第三部分讨论了构建微生物细胞反应器的挑战，主要是进一步增加转化率，增加催化剂效率和强度。最后，该综述特别强调生物转化需要和化学转化进行优势互补，建立联合生产路线，从而真正实现碳氢化合物可持续高效合成（图B）。

　　周雍进团队近年来主要从事微生物细胞反应器构建及其在生物能源方面的应用研究，以酿酒酵母为宿主，通过构建和优化生物合成途径，合成了脂肪酸、烷烃、脂肪醇以及长链α-烯烃（ACS Syn. Biol. 2018; Nat. Commun. 2016;J. Am. Chem. Soc. 2016）。

　　该项目获得国家自然科学基金及我所DMTO基金支持。

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中国科学院大连化学物理研究所合成生物学与生物催化创新特区研究组研究员周雍进受邀在Nature Chemical Biology 杂志上发表评述文章，展望了利用合成生物学及定向进化策略合成天然、非天然萜类化合物的现状与前景（Nature Chemical Biology, 2018）。

　　该评述文章首先点评了丹麦哥本哈根大学教授Sotirios C. Kampranis在该杂志上同期发表的关于生物合成非天然萜类化合物的研究，并结合大连化物所前期在萜类生物合成的基础，指出合成生物学除了能用于提高已有天然萜类产物合成效率外，还能用于合成非天然化合物，拓展产物谱，为药物筛选甚至是优质能源分子挖掘提供更多选择。该评述最后提出了将来重点研究方向，包括获得更多的其他萜类化合物，在不牺牲酶催化效率情况下进一步提高选择性，系统构建微生物细胞工厂进而提高目标产物产量等。这一研究评述将促进学术同行和产业界进一步探讨合成生物学的潜力和挑战。

    文章链接

大连化物所受邀在Nature Chemical Biology发表评述文章

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2019自然科学基金优秀青年科学基金项目-微生物细胞反应器构建与优化
批准号        21922812       
学科分类        合成生物技术与生物系统工程 ( B080701 )
项目负责人        周雍进       
依托单位        中国科学院大连化学物理研究所
资助金额        120.00万元       
项目类别        优秀青年科学基金项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2022 年 12 月 31 日

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11月2至4日，中国生物技术创新大会（CBIC）在四川成都召开。我所周雍进研究员在会上进行了国家重点研发计划合成生物学重点专项展示，并获得生物技术领域青年科学家“最具发展潜力奖”。
　　大会由科技部中国生物技术发展中心和四川省科学技术厅指导，成都市人民政府主办。大会通过学术报告、专题研讨、成果展示等活动，集中展现了我国生物技术领域最新发展态势，推动生物技术创新发展和成果转化。包括13位两院院士在内的2000余位学术界专家学者和企业界代表参加了本次大会。大会特设“青年人才论坛”，来自8个重点研发专项的40名38岁以下青年学者对各自研究进行了展示。周雍进研究员展示了其利用合成生物学构建微生物细胞工厂合成高附加值化学品及生物燃料的进展，并代表合成生物学重点研发专项介绍了本领域青年人才的最新研究成果。
　　周雍进研究员带领的合成生物学与生物催化创新特区研究组致力于构建微生物细胞反应器，利用一碳资源可持续生物合成高附加值化学品及生物燃料。目前在酵母细胞遗传操作平台构建、合成生物学原件开发、天然产物合成等方面取得了系列进展。

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中国科学院大连化学物理研究所生物催化创新特区研究组研究员周雍进团队发表了题为Advanced Strategies for Production of Natural Products in Yeast 的综述文章。该文章深入讨论了近年来合成生物学和代谢工程策略构建酵母细胞催化剂，实现复杂天然产物异源合成的研究进展，并对存在的机遇与挑战进行了展望。

　　临床上使用的小分子药物有50%直接或间接来源于天然产物。然而，当一种活性天然产物有望成为临床药物或先导化合物时，其有限的生物资源往往成为大规模应用的限速步骤。合成生物学和代谢工程的快速发展为稀缺天然产物的快速获得提供了新思路。因生长性能良好，酵母被广泛应用于合成天然产物分子和生物化学品。
　　该综述提出了酵母细胞催化剂构建的“三维”代谢工程策略，即点、线、面工程视角。点、线、面分别指工程模块优化、代谢途径动态优化和细胞鲁棒性全局优化。文章特别指出了辅因子作为代谢调控靶点的重要意义。辅因子除了参与呼吸链和氧化还原平衡外，其水平和状态决定着生物酶或生物合成途径效率。文章最后提出，构建非传统酵母细胞催化剂、发展新颖合成生物学技术以及结合人工智能，将能进一步提升天然产物生物合成效率。
　　周雍进团队致力于微生物特别是酵母细胞催化剂的构建及优化，曾构建了酿酒酵母催化剂，高效合成了脂肪酸衍生物（Cell, 2018；ACS Syn. Bio., 2018）。近期，该研究团队结合大连化物所洁净能源布局，开展甲醇生物转化研究。他们通过构建和优化甲醇酵母催化剂，将甲醇高效转化成生物燃料、生物化学品以及天然产物（Nat. Energy, 2018；FEMS Yeast Res., 2019）。
　　该综述发表于iScience上，大连化物所博士后陈瑞兵与博士生杨珊为共同第一作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、兴辽英才计划以及大连化物所-青岛能源所联合科研创新基金资助。

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近日，我所合成生物学与生物催化创新特区研究组（18T6组）周雍进研究员与西北农林科技大学杨晓兵副教授合作，发表了题为“Microbial production of limonene and its derivatives: Achievements and perspectives”的综述论文，讨论了近年来通过合成生物学和代谢工程策略构建微生物细胞工厂，生产高价值萜类化合物柠檬烯及其衍生物的研究进展。
　　柠檬烯及其衍生物是天然单萜类化合物，具有重要的工业和医学应用价值。目前，柠檬烯的工业生产主要依靠植物提取法和化学合成法，存在着原料来源有限、供应链不够稳定、生产过程效率低、能耗高等诸多弊端。合成生物学和代谢工程的快速发展为构建微生物细胞工厂、实现柠檬烯及其衍生物的可持续高效生产提供了新思路。

　　该综述介绍了微生物柠檬烯规模化生产面临的挑战，包括高效代谢路径关键酶发掘与表征、宿主细胞代谢严谨调控、柠檬烯及其衍生物生物毒性等。针对这些挑战，文章总结了柠檬烯微生物合成的调控靶点及相应调控策略，即合成代谢路径的强化与平衡、关键限速步骤的解除及辅因子的供给，并讨论了大肠杆菌、酿酒酵母和蓝细菌三种常用微生物萜类生产平台的优势与特点。文章还介绍了柠檬烯衍生物的生物催化合成及从头合成的研究进展与挑战。由于柠檬烯的毒性，限制了微生物细胞合成的效率和产能，文章提出，生物过程设计及宿主细胞改造与进化两方面将有望克服柠檬烯剧烈生物毒性，进一步提高微生物细胞的鲁棒性。
　　该综述发表于Biotechnology Advances上。相关工作得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁兴辽英才计划等项目的资助。（文/图 任毓瑶）

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近日，我所合成微生物学研究组（1823组）周雍进研究员团队在天然产物萜类合成生物学研究中取得新进展。该团队在酿酒酵母中构建并优化二萜香紫苏醇生物合成途径，通过全局调控中心代谢途径，实现了香紫苏醇的高效合成。
　　龙涎香是重要名贵高级香料，其实质是抹香鲸肠内分泌物的干燥品。近年来，研究发现以植物香紫苏中二萜化合物香紫苏醇为原料，可以合成龙涎香的组分之一龙涎香醚。同时，香紫苏醇本身是一种天然植物香料，在医药和农药上也具有重要的生物活性。目前，香紫苏醇获取方法主要是从香紫苏中提取，由于植物成分复杂，分离纯化困难，培育种植受地理、气候等因素影响，制约了香紫苏醇的稳定供应。构建微生物细胞工厂，通过引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径，有望实现高值萜类化合物高效合成。

　　本研究以酿酒酵母为细胞工厂，系统改造其中心代谢，实现了以葡萄糖为原料高效合成香紫苏醇，产量达到11.4g/L，为目前已有报道的二萜类最高产量。此外，为了节省细胞催化剂构建流程，本研究发展了代谢切换策略，将前期构建的高产脂肪酸菌株Y&Z036（Cell，2018）快速切换为香紫苏醇合成细胞工厂，节约了18个基因操作步骤，缩短了细胞工厂的构建时间。本研究还借助转录组学和代谢流分析技术，揭示了二萜高效合成菌株的代谢流调控规律，为构建高效萜类合成细胞工程提供了理论指导。
　　相关工作以“Engineering yeast for high-level production of diterpenoid sclareol”为题，于近日发表在《代谢工程》（Metabolic Engineering）上。该工作的第一作者是我所1823组已出站博士后曹选。该工作得到国家自然科学基金、中央本级重大增减支项目等资助。（文/图 曹选）
　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ymben.2022.11.002

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　1月15日，“安捷伦应用和核心技术大学研究项目”颁奖仪式在我所举行，生物技术研究部合成微生物学研究组（1823组）周雍进研究员获得该奖项。安捷伦大中华区行业拓展与应用创新团队经理安蓉、学术与材料经理冉小蓉，我所科研及职能部门相关人员等参加活动。
　　会上，周雍进作了题为“合成生物学驱动绿色生物制造”的报告，分享了研究组在酵母细胞工厂利用甲醇合成大宗化学品、精细化学品和天然产物等的研究进展。

　　安捷伦应用和核心技术大学研究项目（Applications and Core Technology – University Research，ACT-UR）是安捷伦长期开展的多个科研奖项之一，已有十多年的历史。该奖项旨在与全球研究人员在前沿科技领域建立专业联系，并共同建立科学研究方法，解决重大科学问题。目前，安捷伦在多个中国大学及科研机构支持科学家的科研探索。本次ACT-UR奖项旨在支持周雍进进行合成生物学方向的研究。