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          北京理工大學

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          北京理工大學化學與化工學院研究生導師介紹:李 春

          分類:導師信息 來源:北京理工大學化學與化工學院 2018-05-17 相關院校:北京理工大學

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          北京理工大學2025考研專業課復習資料「真題▪筆記▪講義▪題庫」

          北京理工大學化學與化工學院研究生導師李春介紹如下:

           生化工程系教師簡介 —李 春 教授/博士生導師 國家杰出青年科學基金獲得者

          李 春教授 課題組網站: teacher.bit.edu.cn/lichun/

          李 春,1970 年,山東萊陽人,博士/教授,博士生導師,國家杰出青年科學基金獲得者。

          郵箱:lichun@bit.edu.cn; lichun@tsinghua.edu.cn 聯系電話: 010-68913171

          招生專業:化學工程與技術(生物化工);制藥工程;生物工程

          研究方向:生物轉化與酶工程;代謝工程與合成生物學;空間微生物技術。

          研究領域:天然產物的生物合成與轉化;抗逆基因線路的設計與構建;工業微生物的重編程與優化;微生物菌劑工程
           
          教育背景:   
          2001.09-2003.10   清華大學 化工系生物化工 博士后
          1998.02-2001.08 天津大學 生物化工 博士
          1997.08-1998.01 天津科技大學 發酵工程 進修
          1988.09-1995.07 石河子大學 植物保護/微生物學 學士/碩士

          工作經歷:

          2017.12- 至今 北京理工大學化學與化工學院生化工程系主任,合成生物系統研究所所長,生物化工學科責任教授,校學術委員會委員。

          2009.07-2017.11 北京理工大學理學與材料學部副主任,生命學院生物工程系主任,生物化工學科責任教授

          2011.02-2012.01 美國伊利諾伊大學香檳分校(UIUC)化工與生物分子工程系訪學,從事合成生物學研究

          2006.06-2009.07 北京理工大學“百人計劃”引進教授,博士生導師,生命科學與技術學院生物工程系主任,微生物學科帶頭人

          2003.10-2006.05 石河子大學教授、校長助理兼化學化工學院院長,化工學科帶頭人

          2002.09-2002.10 日本東京工業大學生命理工學部學習交流

          2001.08-2003.10  清華大學化工系生化所博士后

          1995.07-1997.07 石河子大學食品工程系講師,實驗中心主任

          學術思想:

          通過挖掘和揭示極端微生物的抗逆分子機制,從酶、工程菌和菌群三個層面將抗逆特性植入到生物轉化系統,并進行生物系統的適配性及其調控研究,有效地提升了生物轉化系統的抗逆特性,滿足了生物醫藥、發酵工業和特殊環境的要求,實現了生物轉化與生物合成系

          統的高效節能和綠色環保,形成了“基于極端微生物抗逆特性的生物高效轉化”的研究特色。

          成果簡介:

          已發表學術論文 245 篇,其中在 Metab Eng、ACS Synth Biol、Nuc Acids Res、J Biol Chem、Small、AIChE J、Chem Eng Sci、Chem Eng J 、Bioresource Technol、Appli Microbio Biotech、Chem Comm 等期刊發表 SCI 文章 112 篇、EI 收錄 101 篇次,SCI 論文引用超過 3000 次,其中單篇引用超過 100 次的論文 3 篇,超過 60 次的 10 篇,ESI 高被引論文 2 篇。

          申請國家發明專利 46 項,獲授權國家發明專利 26 項。完成了植物油脂酶法脫膠技術的中試和甘草酸定向生物轉化技術的轉讓;完成了耐熱酵母合成甘草次酸前體物工藝的發酵中試放大;與中糧集團簽署了聯合開發耐熱釀酒酵母和耐熱大腸桿菌的工業化放大的合作開發協

          議;研制的農用解鹽促生菌劑和混菌高密度發酵技術實現了工業化應用與推廣,2014 年獲得教育部技術發明二等獎 1 項(排名第一),還獲其它省部級科技成果獎 4 項。編著中英文教材和著作 7 部,其中《生物工程與技術導論》獲省部級優秀教材一等獎。2004 年入選教育部新世紀優秀人才計劃”,2005 年獲“霍英東青年基金獎”,2006 年享受國務院政府特殊津貼,

          2017 年獲得“侯德榜化工科技創新獎”。指導并參與創作的合成生物學作品獲得由美國麻省理工學院主辦的 2013-2016 年國際遺傳工程機器競賽(iGEM)的 4 屆金獎和 2017 年銀獎,其中2015 年還獲得了“New Best Application”提名獎。

          編寫教材和著作:

          1.《生物工程與技術導論》高等學校重點規劃教材,主編,化工出版社(2015 年);

          2.《Introduction to Biochemical Engineering》 2nd edition,獨立改編:化工出版社(2011年);

          3.《生物化學》國家十一五重點規劃教材,副主編,高等教育出版社(2010 年,2015 年第二版),2011 年評為國家精品教材;

          4.《細胞培養工程》國家十一五重點規劃教材 副主編,高等教育出版社(2012 年);

          5.《生物反應工程原理》國家十一五重點規劃教材 參編,清華大學出版社(2011 年);

          6.《Bacteria in Agrobiology》 專著 Chapter 18“Antifungal substances of bacterial origin and plant disease management”,Springer-Verlag Press(2011 年)。

          7.Wang Y, Li Chun. Pentose Phosphate Pathway and Its Metabolic Engineering Applications. Engineering Microbial Metabolism for Chemical Synthesis, World Scientific, 2018 年

          在研項目(主持):

          1.國家自然科學基金重點項目“微生物合成萜烯化合物過程中的跨膜轉運與代謝傳質強化”(21736002,320 萬元)

          2.國家杰出青年科學基金“抗逆高效生物轉化系統的構建與應用”(21425624,400 萬元)

          3.國家自然科學基金“微生物耐熱元器件的構建及其與底盤宿主的適配性研究”(21376028,85 萬元)

          4.橫向課題,中糧集團“釀酒酵母耐熱耐乙醇性能改造與中試試驗”(100 萬元)

          5.橫向課題,新疆藥業集團“甘草酸及其衍生物轉化中試試驗”(600 萬元)

          社會兼職:

          中國工業生化與分子生物學分會副理事長

          中國化工學會生物化工青年工作委員會副主任

          中國生物工程學會工業與環境生物技術專業委員會副主任

          中國科協“生物工程學”首席傳播專家

          《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》副主編

          《Synthetic and Systems Biotechnology》、《化工進展》、《農業工程學報》、《生物加工過程》、《過程工程學報》、《中國生物工程雜志》編委和理事

          主要研究內容:

          一、生物催化與酶工程

          A生物轉化甘草酸的多樣性及其催化控制

          甘草酸 (glycyrrhizin,GL) 是甘草的主要有效成分之一,由于具有較強的極性影響了其生物活性的發揮。通過離子液體強化酶法水解甘草酸分子末端的葡萄糖醛酸,生成單葡萄糖醛酸基甘草次酸 (GAMG),可以提高其生物利用度。課題組篩選到以不同方式轉化甘草酸的三株真菌,分別克隆了 β-葡萄糖醛酸苷酶基因、研究三種酶的不同催化特性、催化多樣性以及對催化過程的控制。

          B酶的糖基化及分子進化酶結構對于酶的催化特性具有重要作用。通過對 β-葡萄糖醛酸苷酶采用糖基化、定向進化以及非保守區域人工截除等方式, 提高了 β-葡萄糖醛酸苷酶的催化特異性、穩定性以及催化效率,提高酶在逆境下的催化效率。

          Cβ-葡萄糖醛酸苷酶的晶體結構解析與催化機理

          酶晶體結構的解析對于從分子水平闡明底物分子識別機制及酶的工程改造至關重要。 產紫青霉的 β-葡萄糖醛酸苷酶(PGUS)能定向催化甘草酸為單葡萄糖醛酸基甘草次酸,而其重組蛋白 PGUS-E 和 PGUS-P 的鍵專一性發生了改變。課題組以 PGUS、PGUS-E 和 PGUS-P 為研究對象,開展了 PGUS 與底物甘草酸識別的分子機制研究及 PGUS-E 的蛋白質定向設計與改造。

          D磷脂酶 B 的特性與脫膠應用

          酶法脫膠是實現植物油加工精煉節能減排的綠色環保方法。課題組篩選到產磷脂酶菌株BIT-18,開展了菌株鑒定、磷脂酶 B 特性、植物油酶法脫膠工藝的建立、磷脂酶 B 基因的克隆表達及其脫膠機理方面的研究,為酶法脫膠的工業化應用和磷脂的酶膜檢測方法建立提供依據。

          E甘油脫水酶特性及其應用

          甘油脫水酶是甘油歧化合成 1, 3-丙二醇途徑中的關鍵限速酶,可將甘油或其它多元醇轉化為相應的醛,在催化脫水領域有良好的應用潛力。課題組自主篩選得到 Klebsiella pneumoniae XL-Li  菌株,開展了甘油脫水酶的基因克隆與結構分析、酶底物自殺性失活與復活機制、酶非活性區的定點突變與功能解析及催化多元醇分子內脫水的應用研究

          二、代謝工程與合成生物學

          A釀酒酵母中工程化途徑的精細調控

          隨著代謝工程的發展以及合成生物學的興起,無論是在宿主微生物中移植外源代謝途徑還是延長宿主微生物的分支代謝途徑,都涉及到多酶催化反應,如何調控整個代謝途徑、平衡代謝流就顯得比以往要更加重要,而作為代謝工程中重要元件的啟動子就發揮著極其重要的作用。課題組以 Saccharomyces cerevisiae 為對象,1)發掘了新的啟動子,獲得了新的釀酒酵母啟動子文庫;2)以此為基礎構建出啟動子強度可控的啟動子元件,將啟動子強度的離散性轉變為連續性;3)利用啟動子調控元件對課題組前期已構建好的木糖醇和 β-香樹脂醇兩條人工合成途徑進行調控。

          B甘草酸前體 β-香樹脂醇和甘草次酸的人工合成體系構建

          甘草酸具有重要的生理活性,利用人工細胞合成技術將 革新資源依賴模式,實現可持續的生物合成。 基于功能基因的發掘,在釀酒酵母中構建甘草酸前體 β-香樹脂醇合成體系:1)基因元件的合成與優化;2)合成路徑構建;3)合成路徑的優化與精確調控.

          C微生物耐熱元器件的構建及其適配性研究

          物細胞耐熱性有助于提高生物反應效率、降低能耗,通過合成生物學手段構建微生物耐熱元器件庫,并與底盤宿主集成以提高工業模式微生物的耐熱性:1)HSP 轉錄激活耐熱分子機制及基因組信息的發掘分析;2)耐熱元器件的設計原理及其與底盤宿主的適配性;3)耐熱底盤宿主的 FPP 人工合成體系及功能驗證。

          D全酶法制備木糖醇的生物合成

          木糖醇 (xylitol) 是一種重要的工業用精細化學品,廣泛用于食品、化工、醫藥等行業,

          全酶法制備木糖醇能夠解決半生物合成法高能耗、高排污等問題,實現過程的節能減排。課題組以自行篩選的 Aspergillus terreus Li-20 和 Candida tropicalis BIT-xol-1 為酶源,1)克隆了木聚糖酶、木糖苷酶和木糖還原酶基因;2)實現了木聚糖酶和木糖苷酶在 C. tropicalis 中的過表達,實現了高木糖醇轉化率重組酵母的選育及發酵玉米芯半纖維素產木糖醇;3)在 S. cerevisiae 中外源表達木聚糖酶、木糖苷酶和木糖還原酶,并通過轉錄水平的調控,實現木聚糖高效轉化生產木糖醇。

          三、微生物解鹽促生與植物互作

          針對西北地區因長期滴灌栽培導致的土壤鹽漬化和苗期病害加重、作物抗逆和轉化能力下降等問題,基于微生物與鹽漬化環境互作的分子機制,闡明了多功能混菌協同增效機理,創建了混菌代謝與植物細胞的通訊模型,開發了混菌生物制劑和混菌組合發酵新技術。基于微生物與鹽漬化環境互作機制,揭示了混菌代謝與細胞的通訊模型,建立微生物解鹽促生的強化途徑,開發了混菌組合發酵新技術。發展了混菌生物制劑的微膠囊制備技術,提高了混菌代謝協同性和生物制劑的使用性能。基于混菌組合發酵技術的工業化應用,實現了混菌生物種衣劑和混菌生物肥料的推廣應用與產業化示范。

          A植物解鹽、促生和抑菌微生物的功能研究

          以微生物與棉花和番茄為互作體系,以具有解鹽促生功能的菌株 K. oxytoca Rs-5、R. planticola Rs-2、E. cloacae Rs-35 和抗病促生效果良好的三株芽胞桿菌 SL-13、SL-14 和 SL-44 為研究對象開展:1)鹽脅迫下解鹽促生菌對作物的促生機理研究;2)抗病促生菌及其組合的抑菌和促生機制;3)抗病促生菌組合混菌高密度培養工藝的研究;4)多功能生物種衣劑

          與生物菌肥的開發及示范應用生物農藥產品的研制與應用研究。

          B多功能微生物肥料的緩控制研究

          根圍促生菌直接施入土壤會受到很多不利環境因素的影響,造成微生物菌體存活期短、有效活菌數低及持效性差等問題。菌體的膠囊化能夠有效地保護菌體,有利于 菌體定殖到植物根際,充分發揮其效能。以解鹽促生菌和生防菌為研究對象:1)對解鹽促生菌、生防菌進行膠囊制備工藝研究;2)探討菌體的膠囊化過程參數及 不同環境因子對膠囊中菌體的存活、傳質行為及控釋特性影響;3)確定膠囊菌劑的施入方式、施入量及菌體在植物根際定殖規律

          四、空間生物技術

          A空間微生物學效應與蛋白質高效表達技術

          微重力(Microgravity)環境的研究對航天醫學、材料學等領域的發展起到了巨大的推動作用,已成為進行空間生命科學與生物技術創新研究的重要領域。課題組以表達 β-葡萄糖醛酸苷酶的工程菌 E. coli 和 P. pastoris 為對象,1)研究 SMG 及 NG 環境下微生物培養過程中流體的氣液傳質規律與細胞生長代謝關系;2)闡明微生物的生理生化指標變化機理及蛋白質表達差異的分子機理;3)以合成生物學方法改造表達系統,建立蛋白質高效表達技術。

          B空間微生物反應器設計與生物技術實驗

          飛行、空間站建立以及深空探測等中遠期發展規劃的展開,研制我國空間生物學實驗所需的多功能生物反應器:1)設計膜式離心轉軸微生物反應器;2)開發 DSP 數字信號處理器及控制系統;3)建立空間在軌的氣液管理與控制技術;4)開發結構通用、裝配模塊化、多參數在軌監測與分析于一體的新型多功能生物反應器。

          C基于荒漠微藻的空間受控生命支持系統

          科學研究是未來航天事業發展的必然趨勢,可循環式受控生保成為未來空間生命支持系統研究的新方向,其中以微藻作為轉化介質的生保系統具有 CO2/ O2 轉化和處理空間廢棄物的能力而受到關注。課題組從荒漠等地土樣中已篩選出數株具有潛在空間受控生保系統應用前

          景的荒漠藻種:1)定向改造藻種,提高 CO2/O2 轉化效率;2)通過光強、光色和培養基組分等優化培養工藝; 3)研制新型空間受控生保系統光生物反應器

          近 5 年發表的主要論文(*為通訊作者)

          2018年

          1. Ming Zhu, Caixia Wang, Wentao Sun, Anqi Zhou, Ying Wang, Genlin Zhang, Xiaohong Zhou, Yixin Huo, Chun Li*. Boosting 11-oxo-β-amyrin and glycyrrhetinic acid synthesis in Saccharomyces cerevisiae via pairing novel oxidation and reduction system from legume plants. Metabolic Engineering, 2018, 45, 43-50

          2. Ke Xu,Bo Lv,Yi-Xin-Huo,Chun Li*. Toward the lowest energy consumption and emission in biofuel production: combination of ideal reactors and robust hosts. Current Opinion in Biotechnology, 2018, 50: 19-24.

          3. Lv Bo, Sun Hanli, Huang Shen, Feng Xudong, Jiang Tao, Li Chun*. Structure-guided engineering of the substrate specificity of a fungal β-glucuronidase toward triterpenoid saponins. Journal of Biological Chemistry, (2017) jbc.M117.801910.

          2017 年

          4. Imdad Kaleem, Aamir Rasool, Bo Lv, Naveeda Riaz, Jalees Ul Hassan, Chun Li*. Immobilization of purified β-glucuronidase on ZnO nanoparticles for efficient biotransformation of glycyrrhizin in Ionic liquid/ buffer biphasic system. Chemical Engineering Science, 2017, 162: 332-340.

          5. Sun Huan, Jia Haiyang, Li Jun, Li Chun*. Rational synthetic combination genetic devices boosting high temperature ethanol fermentation. Synthetic & Systems Biotechnology, 2017, 2(2):121.

          6. Yujia Zhao, Bo Lv, Xudong Feng*, Chun Li*. Perspective on Biotransformation and De Novo Biosynthesis of Licorice Constituents. J. Agric. Food Chem. 2017. DOI: 10.1021/acs.jafc.7b04470

          7. Yinghua Xu, Yanli Liu, Aamir Rasool, Wenwen E, Chun Li*. Sequence Editing Strategy for Improving Performance of β-glucuronidase from Aspergillus terreus. Chemical Engineering Science, 2017, 167: 145-153 8. Xiaochen Liu, Liang Zhang, Xudong Feng, Bo Lv*,  Chun Li. Biosynthesis of glycyrrhetinic acid-3-O-monoglucose  using  glycosyltransferase  UGT73C11  from  Barbarea  vulgaris.  Industrial  &  Engineering

          Chemistry Research. DOI: 10.1021/acs.iecr.7b03391

          9. Ke Xu,Liping Yu,Wenxin Bai,Bing Xiao,Yueqin Liu,Bo Lv*,Jun Li*,Chun Li. Construction of thermo-tolerant yeast based on an artificial protein quality control system (APQC) to improve the production of bio-ethanol. Chemical Engineering Science (2017), DOI: https://doi.org/10.1016/j.ces.2017.12.009

          10. Xu K, Gao L M, Jalees U H, Zhao Z P,LI C,Huo Y X, Liu G Y*. Improving the thermo-tolerance of yeast base on the antioxidant defense system. Chemical Engineering Science. 2018, 175: 335-342.

          11. Wang X, Wang D, Huo Y, Dai D, Li C, Liu G*. Identification of isoliquiritigenin as an activator that stimulates the enzymatic production of glycyrrhetinic acid monoglucuronide. Scientific reports, 2017, 7(1): 12503.

          12. 張正暉,曹銘銘,李珺, 李春 ,劉護 * , .  微生物高效分泌蛋白質的策略與應用 .  化工進展 ,DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2100

          13. 劉護,李春. 酶的寡聚結構與催化穩定性. 化工學報, DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20171058.

          14. 王穎,李春*. 細胞工廠中的代謝傳質與過程強化. 中國科學:生命科學,2017, 47: 544-553.

          15. 楊坤,王穎,李春*. 細胞轉運蛋白及其工程化應用. 化工進展,2017, 36:1410-1417

          16. 劉嘯塵,劉護,張良,李春*. 細胞代謝過程中的酶促糖基化及其功能[J/OL].中國生物工程雜志:1-10[2017-12-21].

          17. 樊婧婧,趙雨佳,王晨,李春,周曉宏*. 釀酒酵母乙酰輔酶 A 精細調控合成萜類化合物. 化工進展,DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1679

          2016 年

          18. Aamir Rasool, Genlin Zhang, Zhe Li, Chun Li*. Engineering of Terpenoid Pathway in Saccharomyces cerevisiae Cooverproduce Squalene and Oleic acid. Chemical Engineering Science, 2016, 152:457-467

          19. Aamir Rasoola, Muhammad Saad Ahmeda, Chun Li*. Overproduction of Squalene Synergistically Downregulate Ethanol Production in Saccharomyces cerevisiae. Chemical Engineering Science, 2016, 152:370-380

          20. Jia Haiyang, Sun Xiangying, Sun Huan, Li Chenyi, Wang Yunqian, Feng Xudong, Li Chun*. Intelligent Microbial Heat-Regulating Engine (IMHeRE) for Improved Thermo-Robustness and Efficiency of Bioconversion. ACS Synthetic Biology, 2016, 5(4): 321-320.

          21. Xudong Feng, Heng Tang, Beijia Han, Bo Lv, Chun Li*. Enhancing the Thermostability of β-Glucuronidase by Rationally Redesigning the Catalytic Domain Based on Sequence Alignment Strategy. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2016, 55, 5474−5483

          22. Xudong Feng, Heng Tang, Beijia Han, Bo Lv, Chun Li*. Engineering the thermostability of β-glucuronidase from Penicillium purpurogenum Li-3 by loop transplant. Applied Microbiology and Biotechnology, 2016.

          23. Lv Bo, Yang Xiaogang, Feng Xudong*, Li Chun. Enhanced production of glycyrrhetic acid 3-O-mono-β-D-glucuronide by fed-batch fermentation using pH and dissolved oxygen as feedback parameters. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2016, 24(4): 506-512.

          24. Liman Gao, Yueqin Liu, Hun Sun, Chun Li, Zhiping Zhao, Guiyan Liu*. Advances in mechanisms and modifications for rendering yeast thermotolerance. Journal of Bioscience and Bioengineering, 2016, 121(6): 599-606.

          25. 馮旭東, 李春*. 酶分子穩定性改造研究進展. 化工學報. 2016, 67(1): 277-284

          2015 年

          26. Zhang Genlin, Cao Qian, Liu Jingzhu, Liu Baiyang, Li Jun, and Li Chun*. Refactoring ß-amyrin synthesis in Saccharomyces cerevisiae. AIChE Journal. 2015, 61: 3172–3179

          27. Wang Xiaoyan, Liu Yanli, Wang Chao, Feng Xudong and Li Chun*. Properties and structures of ß-glucuronidases with different transformation types of glycyrrhizin. RSC Advances, 2015, DOI: 10.1039/C5RA11484E

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