深圳大学古菌生物学研究中心简介

深圳大学古菌生物学研究中心成立于2021年9月，以李猛教授团队为核心，含1名特聘教授、1名研究员（助理教授）、5名副研究员、11名博士后、1名研究助理、12名博士和硕士研究生，形成了一支年轻团结、富有活力和创新精神的科研团队。团队的主要研究方向包括：1.古菌功能演化与真核生物起源；2.古菌生理代谢机制与生态功能；3.古菌生物资源开发与利用。研究团队近年来累计获批国家科技部项目1项、国家自然科学基金项目17项、中国博士后基金项目12项、广东省自然科学基金项目6项和深圳市科创委项目6项，其中包括国家自然科学基金委重大研究计划项目3项和“优秀青年“基金项目1项，项目经费额累计1514万。近年来，中心成员以深圳大学为第一或通讯作者单位在Nature、Nature Microbiology、Nature Communications、Science China Life Sciences、The ISME Journal、Microbiome、mBio等一流学术期刊发表学术论文70余篇，相关研究成果处于国内领先地位，且与国际同行在同一起跑线上，形成了特色鲜明的古菌生物学研究方向。相关研究成果分别获得中国海洋与湖沼学会2016年十大科技进展（排名第三）、中国海洋与湖沼学会2021年十大科技进展（排名第一）、中国海洋学会2021年中国十大海洋科技进展（排名第一）等。

深圳大学古菌生物学研究中心团队

团队带头人：李猛教授。广东湛江人，深圳大学特聘教授,深圳大学高等研究院院长，博士生导师。2011年于香港大学获得博士学位，2016年入选中组部“青千”和国家基金委"优秀青年"人才项目，2022年获得国家杰出青年科学基金项目资助。李猛教授主要从事环境微生物组学研究，在古菌生理生态功能及其进化规律等方面取得系列成果，先后主持和完成了国家及省市级等数十项科研项目。以第一作者或通讯作者在Nature、Nature Microbiology、Nature Communications、Science China Life Sciences等知名学术期刊发表文章100余篇。李猛教授2021年入选“全球顶尖前10万名科学家名单”，并获得2020年第六届中国生态学学会青年科技奖。此外，李猛教授还应邀担任多个学术任职，包括国际微生物生态学会（ISME）青年大使、中国生态学会微生物生态学专业委员会委员、中国微生物学会环境微生物学、地质微生物学和普通微生物学等三个专业委员会的委员，学术期刊Frontiers in Microbiology（Biology of Archaea）的副主编，mLife、Applied Environmental Microbiology、《生物工程学报》（和《微生物学报》的编委。

核心成员1：刘杨，高等研究院研究员、助理教授，2016年获法国图卢兹第三大学功能生态学博士学位。主要从事微生物与生物地球化学、分子生物学、微生物生态学以及生物信息学等学科交叉领域研究工作，通过结合现代分子生物学技术、多种化学分析手段以及基于大数据的生物信息学分析技术，来阐述各类微生物参与环境或宿主中生源要素转化以及它们在各类环境中为元素地球化学循环过程带来的贡献。近年在Nature、Nature Communications、ISME J等杂志以第一作者或共同第一作者发表论文9篇，共发表论文31篇。

核心成员2：张新旭，高等研究院副研究员，2016年获上海交通大学博士学位。主要从事海洋微生物组学领域的研究工作，包括深海微生物驱动碳、氮、铁元素地球化学循环的机制，以及海洋无脊椎动物的“微生物组-宿主”相互作用。目前已在Science China Life Sciences、mSystems、Developmental and Comparative Immunology等期刊发表论文26篇，其中第一作者或通讯作者12篇，授权发明专利1项。

核心成员3：张翠景，高等研究院副研究员，2017年获中国科学院大学博士学位，主要从事微生物与元素生物地球化学循环、分子生态学、微生物学和生物信息学的交叉领域工作，通过结合野外生态调查、富集培养、微生物组学分析技术，来阐述产甲烷微生物在各种环境的生态分布、群落组成及代谢机制。近五年以第一作者或共同第一作者在Nature、Microbiome、mSystems等杂志发表论文8篇。

核心成员4：卢中一，高等研究院副研究员。2018年获中国人民解放军军事科学院博士学位。主要从事微生物学和分子生物学等交叉领域的研究工作，通过微生物学、分子生物学和生物化学等方法阐述微生物在致病、耐药和环境适应性等方面的分子机制，已在mBio͏、Journal of Antimicrobial Chemotherapy͏、Antimicrobial Agents and Chemotherapy等杂志发表第一作者SCI论文5篇。

核心成员5：杜欢，高等研究院副研究员，2017年获法国巴黎萨克雷大学生物工程博士学位。主要从事计算生物学、生物信息学、微生物生态学、肠道微生物学等学科交叉领域研究，主要研究兴趣是通过结合数学模型、生物信息学、分子生物学等分析手段，对微生物的生长、代谢及互作关系进行模拟与评估，研究不同生境微生物群落的构成与功能。以第一作者在Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation等杂志发表SCI论文5篇。

核心成员6：宋宁，高等研究院副研究员，主要通过分子生物学和生物化学等方法研究真核特征蛋白在古菌-真核演化中的功能和作用。

经过多年的研究，中心团队先后在深圳福田红树林湿地中发现了若干新颖的古菌门类，并通过基因组学探讨了乌斯古菌、索尔古菌、底栖古菌、深古菌和葛德古菌等古菌类群的生理生化代谢功能，展现了丰富多彩的古菌世界，极大地拓展了人们对古菌物种和代谢功能多样性的认识。

值得一提的是，团队通过对阿斯加德古菌（Asgard archaea）和真核生物的对比研究，在生物二域和三域的世纪争论中发出了来自中国的声音。2018年3月，李猛教授团队受邀发表综述性文章，概览生物二域和三域的争论始末。随后，针对多个古菌基因组的进化研究，为阿斯加德古菌和真核生物在系统发育上的相近地位提供了证据。最近，在阿斯加德古菌基因组中发现了曾被认为仅保守存在于真核生物内膜系统中的关键分子机器—内体分选转运复合体（ESCRT），提示真核生物中的该分子机器起源自古菌，而内膜系统起源自古菌向真核生物的演变过程；团队利用酿酒酵母的体内功能回补实验揭示了阿斯加德古菌ESCRT核心蛋白Vps4与真核生物中同源蛋白在功能和演化中的关联性，为真核生物内膜系统及其关键分子机器起源自古菌提供直接实验证据，在很大程度上论证并完善了生物二域论假说。

2020年，团队首次在我国红树林湿地沉积物中发现了第六个阿斯加德古菌门—葛德古菌（Gerdarchaeota）；随后，团队进一步对现有基因组和不同环境样品的宏基因组进行整合分析，再发现了6个尚未被报道的阿斯加德古菌新门，分别命名为赫尔莫德古菌（Hermodarchaeota）、巴德尔古菌（Baldrarchaeota）、包尔古菌（Borrarchaeota）、卡瑞古菌（Kariarchaeota）、霍德尔古菌（Hodarchaeota），还有一个更为古老的阿斯加德古菌新分支则以中国古典名著《西游记》中大闹天宫的齐天大圣“孙悟空”的名字命名为悟空古菌（Wukongarchaeota），以彰显我国的文化自信。悟空古菌具备氢氧化的化能自养代谢潜能，显著区别于其他阿斯加德古菌混合营养或异养的代谢模式，这也是将其命名为中国神话人物的原因。相关成果分别发表在Nature和Science China Life Sciences期刊。

另外，团队与中国农科院沼气科学研究所的承磊研究员和德国不莱梅大学的Gunter Wegener教授合作研究发现一种新型的产甲烷古菌，这种古菌可以直接将复杂烷基烃降解生成甲烷，突破了传统认知，未来有望应用在地下枯竭油藏残余原油的开采中。研究通过对胜利油田样品的长时间富集培养，获得了一类新型的产甲烷古菌（CandidatusMethanoliparum）。通过荧光原位杂交、稳定碳同位素标记培养、宏基因组和宏转录组测序、高分辨质谱等一系列分析结果，证明Ca. Methanoliparum可以直接氧化长链烷基烃，并通过β-氧化、Wood-Ljungdahl途径进入产甲烷代谢，而不需要通过互营代谢来完成。该研究证实了古菌可以独立降解复杂石油烃产甲烷，并提出了一种新的古菌甲烷产生类型，即长链烷烃代谢产甲烷，区别于传统的氢营养型、乙酸还原型和甲基营养型。这项研究成果有望应用在能源领域，通过产甲烷古菌的作用，将枯竭油藏难以开发利用的原油转化为甲烷，进行天然气开采。该成果于2021年发表在Nature期刊。