8月23日至24日，陕西基础科学(化学、生物学)研究院2023年度专家委员会会议暨学术研讨会在公司召开。中国工程院院士、空军军医大学张生勇教授，中国科学院院士、陕西师范大学房喻教授，省委教育工委、省教育厅一级巡视员罗侃淳，省教育厅科技处处长朱晓冬，公司董事长郭立宏，公司党委常委、副董事长常江出席会议。专家委员会委员河南大学副董事长张立新，中国科学院动物研究所副所长詹祥江，南开大学元素化学国家重点实验室主任崔春明，中国科学院植物研究所、系统与进化植物学国家重点实验室主任孔宏智，清华大学化学系王训教授，西北工业大学化学学院经理张秋禹，省内兄弟院校代表，公司科技处、规划与学科处、实验室处、生命学院、化材学院等相关单位负责人和师生代表参加会议。会议由研究院经理王尧宇主持。

学术研讨会主论坛生物学报告阶段由付爱根教授主持。王文教授在“复杂生命现象解析的新视角”报告中以人类与动物中存在的独特现象为引，如灯塔水母返老还童达到永生、人类只在智力和长跑能力这两种身体能力优于动物等。王教授指出在过去的多年里，生物学的相关研究报告严重依赖于模式生物，如果蝇、小鼠、拟南芥和大肠杆菌等，而物理和化学从PI时代转为大科学时代比生物学早了近100年。王教授提到，生物科学正在成为一门基于大数据和高通量实验的大科学，然而关于复杂生命现象研究的传统思路还存在局限性，即方法局限、尺度限制、深度限制。人类对动物复杂形状的认识还停留在黑箱水平—成因难以追溯、性状难以预测、发育过程难以干预的阶段。2014年，王教授团队提出一种研究复杂性状的新范式—eGPS；2019年，王教授团队从形态学、基因组比较和分子遗传角度揭示了马里亚纳海沟深海狮子鱼适应深海的机制；2021年，王教授团队揭示了脊椎动物从水生到陆生的遗传进化经历了三个阶段，通过现生鱼解决了脊椎动物到陆生的一个重大难题。王教授着重还介绍了存在于鹿角中能够再生的细胞—PMC4细胞，发现癌症相关基因大量在鹿角中表达，通过一系列研究，特别是单细胞分析发现，鹿角脱落后五天出现新的干细胞类型，即PMC4。与传统再生模型如蝾螈、斑马鱼鱼鳍相比较未发现相关性，且PMC4细胞在体内兔子股骨中表现出强大的再生潜力。最后王教授指出，通过进化基因组学、大组学数据和跨物种的高通量分析能够对生物科学产生很大的效益。

（王文教授作报告）

随后，张立新教授作题为《光合作用光适应的分子机制》的学术报告。他以拟南芥中的状态转换激酶STN7作为切入点，阐释了植物在光合作用氧化还原过程中的机制。研究表明，蛋白质通过改变自身构象，从而达到调控光合作用过程中不同状态之间的转换。在研究波动光对光合作用的影响时，应该按照不同的波动频率，将光源分为云斑和太阳斑，实验发现，这两种频率不同的波动光会改变拟南芥的类囊体质子动力。在高频的波动光下，拟南芥的光系统复合物会受到影响，转录会产生变化，并且其与昼夜节律相关的基因也会呈现出显著的差异。通过对多个昼夜节律相关的遗传材料进行研究，可以发现拟南芥对波动光较为敏感。在接下来的研究中，张立新教授团队将致力于筛选水稻高光能适应材料，通过一系列对基因的过表达或敲低操作，监测水稻生长过程中脂类代谢、固醇代谢和蛋白表达量，最终达到改变水稻性状，改善水稻质量的目的。

（张立新教授作报告）

（老师们交流讨论）

下午，生物学分会场于博望报告厅举行，关锋教授、赵鹏教授主持。邀请付爱根教授、王戊梅教授、严健教授、沈锡辉教授、孙士生教授、李倩副教授、贾贤卿教授及齐晓光教授作为报告嘉宾进行学术分享，百余名师生参加。

（同学们认真听报告）

首先，付爱根教授介绍了植物雄性不育的分子基础和在杂交育种上的应用，该课题组主要以农作物—大豆为研究对象进行叶绿体和线粒体的发育—植物雄性不育和光合作用分子机制的研究。报告介绍了雄性不育的两种类型，一为细胞质雄性不育，例如拟南芥；二为细胞核基因突变雄性不育，如水稻和玉米。雄性不育的物种具有杂种优势。我国的大豆供需矛盾突出，严重依赖进口，因此如何扩大种质资源从而进行杂交育种和品种选育成为一个关键问题。研究发现大豆的雄性不育来源于大豆mtDNA结构多样性，以大豆的雄性不育基因MS1和MS6为主要研究对象，对其进行鉴定及探究作用机制，结果发现育性恢复基因MS可以使含有不育基因ms的花粉小孢子恢复有性；花粉致死基因使得MS转基因花粉降解，留下有ms的非转基因花粉；筛选基因用来排除可能的未杀死的MS的转基因传入下一代。

（付爱根教授报告）

王戊梅教授讲授重要经济资源植物多样性形成的遗传学机制，以生物多样性和生物多样性的内涵为研究背景，以秦岭野生生物多样性形成研究作为参考，重点阐述秦岭及其邻近地区重要经济资源植物——大黄基源植物、羌活属植物和核桃属植物的基因组遗传变异规律及式样如何。报告重点介绍掌叶大黄和羌活。转座子LTR的插入导致掌叶大黄基因组差异大，特有基因家族导致大黄适应高海拔地区环境。掌叶大黄基因组有GC含量高、重复原件占比高的特点，对组装得到的高质量基因组分析表明，掌叶大黄经历了复杂的进化历程，其药效化合物合成通路的形成与基因复制事件紧密相关，为后续分子研究及育种奠定了坚实的基础。羌活的研究表明，羌活种内存在显著的遗传分化，结合地理分布趋势可划分为北部组和南部组；推测青藏高原隆升和第四纪冰期气候波动是羌活群体扩张、收缩、分布范围变化和种内分化的最重要驱动因素；遗传漂变和近交衰退促使羌活群体累积大量的有害突变，羌活的深危状态与有害突变的积累模式相关；北部组和南部组生态位差异是其对各自环境条件适应的结果，并且生态位分化在一定程度促进了羌活种内分化的进程。

（王戊梅教授报告）

严健教授讲授转录因子在疾病遗传风险中的应用，老师以同一生物体共用一套基因组，基因表达差异决定细胞功能的不同为切入点，引出分子生物学中心法则中仅有2%的基因为编码基因，98%的为非编码基因，正是非编码基因参与基因表达调控从而决定细胞功能的差异。课题组致力于研究非编码DNA突变如何影响人类健康，利用HT-SELEX技术，明确了人类、病原微生物等转录因子的DNA结合特异性，并由此构建了转录调控网络；发现转录因子与DNA的结合受非编码DNA突变的影响；结合分子功能与关联分析，发现了305个与Ⅱ型糖尿病关联的突变，如SNPrs2643219能够影响转录因子CEBPB的结合并调控下游基因RASGRP1的结合；RASGRP1可以通过调控Ras信号通路影响AKT活性并控制葡萄糖转运蛋白GLUT4的细胞膜转运，从而影响葡萄糖吸收。

（严健教授报告）

沈锡辉教授介绍了细菌六型分泌系统的接触依赖杀菌功能，课题组研究发现细菌六型分泌系统分泌一个含转录因子结构域的FIC毒素CccR，CccR通过外膜受体蛋白FhuA进入靶标细菌，FhuA介导CccR的毒性和非接触竞争功能，CccR通过AMP化修饰FtsZ抑制细菌分裂，对CccR的调控蛋白功能验证发现CccR可进入其他细胞发挥调控蛋白的功能。报告还介绍了细菌六型分泌系统的多种功能如非接触杀菌功能、细胞通讯功能、抗宿主天然免疫功能、外膜囊泡招募功能。

（沈锡辉教授报告）

孙士生教授以糖链结构决定ABO血型为例，说明糖质研究是全面理解生命过程的重要一环，指出了糖基化研究的难点主要体现在分析难、预测难和验证难。报告总结了课题组前期的研究结果，发现低HCD能量有助于完整糖肽上糖链结构的鉴定，以及进行N-糖链结构的特征提取和降维分析策略研究，解决了糖链结构复杂性和多样性的问题；并构建了基于特征离子自动识别分支结构的方法体系，避免了理论糖链数据库过大和已知糖链数据库不完善导致的工作效率低，具有能够识别和鉴定同分异构体、鉴定新的糖链结构的优势，还开发了StrucGP软件用于糖基化的研究，此方法适用于哺乳动物，并且优势在于不依赖于数据库。

（孙士生教授报告）

李倩副教授课题组将创新中药亲和分析技术作为长期坚守的研究方向，以药为本、以靶为标，定向筛选，针对中药功效成分筛选周期长和准确度低的瓶颈问题，提出固定化受体蛋白色谱药物功效成分筛选新观点。实现了固定化受体色谱创建及示范应用的关键技术创新，例如解决不同种类药靶蛋白制备难的药靶蛋白制备技术、突破色谱筛选在区分目标成分药效特征方面局限的色谱柱制备技术及别构配体筛选技术。课题组通过His-NTA-Ni2+的螯合作用和受体-阿普洛尔亲和作用的双重作用力实现受体固定，建立了受体新型双位点固定化方法，以及在别构配体流动相添加剂的存在下基于激动剂与受体的相互作用规律，建立了别构响应型β-AR色谱研究新方法，并且筛选DNA编码酚酸类中药分子库中β-AR的活性成分APF，建立了别构响应型的受体色谱筛选模型，填补了中药别构配体筛选空白，丰富了中药分子的功效内涵。李老师的科研工作建立了数十种受体色谱模型，形成了配体识别、高效分离和活性早期评价三位一体功效成分筛选平台体系；突破了学界亲和色谱不能体现目标成分功能活性的传统观点；且破解了色谱筛选中药功效成分筛选周期长和准确度低的技术难题。

（李倩副教授报告）

贾贤卿教授以“绿色植物细胞内磷养分稳态调控机制的演化”为报告题目，探究高等植物和低等植物中磷素的存储形态变化是否有规律，以及如果存在规律，规律的发生时间是何时？并且介导该过程的机制是什么？最终研究发现，拟南芥等陆地植物中磷在大液泡的存储形式为无机磷酸盐，水生单细胞藻类如莱茵衣藻中磷则以多聚磷酸的形式存储在液泡中，取典型物种作的绿色植物进化树中发现磷存储形态从多聚磷酸到单磷酸形态转变发生在链型藻类分化过程中。利用比较基因组技术探究磷素内稳态调节的关键蛋白——SPX类蛋白的起源与演化过程中发现SPX-SLC与SPX-VTC在植物的演化过程中均丢失。SPX-VTC与SPX-SLC分别介导藻类植物中液泡磷素的进与出，因此植物陆地化过程中，早期藻类保留了SPX-SLC与SPX-VTC基因晚期链型藻类和陆地植物中两基因丢失，从而实现液泡中磷素存储形式的转变。自然界中由于磷素的循环不能实现完整闭环，流入水体中的磷素逐渐富集化，导致藻华的大量出现。贾老师提出以彼之道还施彼身，创制超积累磷素藻株，使得改造后藻株的除磷效率提升了3倍，实现了闭合磷循环，藻肥还可作为缓释磷肥代替化学肥，为生态环境保护提供了新思路，新方法。报告结尾贾老师介绍下阶段的研究目标，如植物陆地化过程中磷素分配的驱动力是什么以及该研究对环境改善的作用。

（贾贤卿教授报告）

齐晓光教授课题组报告题目为“寒冷适应促进亚洲叶猴社会系统的演化”。6600万年前恐龙的灭绝才使得夜行独居，体型瘦小的灵长类有繁盛的机会。面临竞争以及被捕食风险的昼行灵长类，选择群居生活以寻找食物和抵御天敌。之后的3000万年灵长逐渐演化出复杂的社会系统以及多元化的行为策略，大脑也随之快速发育，形成了具有高度智慧的人类。课题组以亚洲叶猴多样的社会系统为研究社会演化的模板，研究发现不同灵长类的社会系统更倾向于与其祖先一脉相承，即社会系统的演化具有遗传基础，提出灵长类复杂重层社会系统的“亚洲起源-聚合”假说，打破了西方学者半个世纪以来对重层社会起源的单一认识。基于“生态-行为-遗传”三方面研究，构建系统发育树、追溯社会系统的演化历史，发现亚洲叶猴的社会系统演化经历了两步式聚合，从祖先状态的一雄多雌单家庭群先到半重层社会再到真正意义的重层社会，这两次聚合的驱动力为历史的寒冷气候。利用比较基因组学发现寒冷作为选择压力导致聚集发生的遗传学基础为体内的多巴胺和催产素，该类激素在母性关怀、社会纽带方面发挥重要作用，增加婴猴的成活率的同时，个体的友好行为、容忍度随之增肌，从而促进聚合的发生。

（齐晓光教授课题组报告）

报告结束后，在场师生展开热烈讨论，与会师生对各领域研究现状及前沿有了更详细、全面的认识，本次学术研讨会圆满结束。