元英进(合成生物学与生物化工)院士|突破真核酵母长染色体人工合成 奠基基因组精准重排与DNA信息存储
元英进(合成生物学与生物化工)院士|突破真核酵母长染色体人工合成 奠基基因组精准重排与DNA信息存储
一. 基础信息概览
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中文姓名:元英进
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英文姓名:Yingjin Yuan / Ying-Jin Yuan
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生卒年月:1963年10月出生于天津市
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所属学部:中国科学院化学学部
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当选年份:2021年
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主要研究领域:合成生物学、生物化工、酵母基因组合成、基因组精准可控重排、DNA信息存储
二. 核心学术贡献
1. 研究方向
元英进院士长期致力于生物化工与合成生物学的前沿基础及应用研究。针对天然基因组结构极其复杂、人工合成真核染色体缺陷难以精准定位与修复、基因组演化重排难以可控调控,以及大容量数字信息生物存储等重大科学与技术难题,重点聚焦于酿酒酵母基因组的全化学合成与组装、基因组混菌标签缺陷定位与靶向修复、基因组精准可控重排,以及DNA信息存储算法与技术体系的构筑。
2. 标志性成果
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酵母长染色体的精准定制与全化学合成:建立了酵母基因组混菌标签缺陷定位及双标靶向精准修复方法。在国际酿酒酵母基因组合成计划(Sc2.0)中,成功化学合成出五号(Chromosome V)和十号(Chromosome X)两条酵母长染色体,其中五号染色体是该计划中首个无缺陷的“完美型”人工合成染色体。成果发表于《Science》,入选2017年度“中国科学十大进展”、“中国高等学校十大科技进展”及“中国十大科技进展新闻”。
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基因组精准可控重排与高产菌株创制:开发了酵母基因组诱导重排控制方法,实现了基因组大尺度变异的可控诱导与高通量筛选;创制了一批高产、强耐受性的工业酵母菌株并实现规模化工业应用,打通了基因组合成从基础研究突破到工业化制造的全链条,成果荣获中国化工学会“基础研究成果奖”一等奖及天津市自然科学特等奖。
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DNA信息存储算法创新与人工染色体存储:发明了新型DNA数据存储编码算法,创新了基于人工染色体的数字信息高密度存储与长期保存新策略;建立了长片段DNA高精度合成与大尺度跨物种递送新技术,拓展了合成生物学在信息科学与大容量数据存储领域的交叉应用。
3. 学术地位与影响
元英进院士是我国合成生物学与生物化工领域的领军科学家。他推动了真核生物基因组合成从“读”到“写”的重大跨越,使我国在国际合成基因组学领域跻身领跑行列。他牵头起草了《科学家生物安全行为准则天津指南》(Tianjin Biosecurity Guidelines),共同发起合成生物学研究设施国际联盟;担任教育部“珠峰计划”合成生物学前沿科学中心主任、合成生物技术全国重点实验室主任;荣获侯德榜化工科技成就奖、全国优秀教师及国家级教学名师称号,对我国合成生物学学科建设与人才培养作出了突出贡献。
三. 教育与职业轨迹
1. 教育背景
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1988.03 – 1991.10:天津大学化工系,化学工程专业,获工学博士学位。
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1984.09 – 1987.07:天津大学化工系,化学工程专业,获工学硕士学位。
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1980.09 – 1984.07:天津大学化工系,化学工程专业,获工学学士学位。
2. 工作履历
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2021.11 – 至今:中国科学院院士(2021年当选为中国科学院化学学部院士)。
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2018.09 – 至今:天津大学,教育部“珠峰计划”合成生物学前沿科学中心主任、合成生物技术全国重点实验室主任、合成生物与生物制造学院院长。
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2012.12 – 2021.11:天津大学,党委常委、副校长(期间:2014.01–2018.08任科技部“973计划”项目首席科学家;2017–2022年任国家自然科学基金委创新群体项目负责人)。
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2009.08 – 2010.01:美国麻省理工学院(MIT),高级访问学者。
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2003.03 – 2009.10:天津大学化工学院,院长、教授、博士生导师(2004年获得国家杰出青年科学基金)。
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1995.07 – 2003.03:天津大学化工系/化工学院,教授、博士生导师。
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1991.10 – 1995.07:天津大学化工系,先后任讲师、副教授。
四. 主要荣誉与奖项
1. 国家级奖项
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2017年:成果“酵母长染色体的精准定制合成”入选2017年度“中国科学十大进展”、“中国高等学校十大科技进展”、“中国十大科技进展新闻”(项目第一完成人)。
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2007年:高等学校教学名师奖(国家级教学名师)。
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2004年:获得国家杰出青年科学基金资助。
2. 国际荣誉
- 2019年:当选英国化学工程师学会会士(IChemE Fellow)。
3. 其他重要荣誉
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2021年:中国化工学会“基础研究成果奖”一等奖(项目名称:《人工酵母基因组的精准可控重排》,第一完成人)。
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2020年:侯德榜化工科技成就奖。
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2018年:天津市自然科学特等奖(第一完成人)。
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2009年:全国优秀教师。
五. 社会职务与学术服务
1. 学术期刊任职
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《合成生物学》(Synthetic Biology Journal)主编。
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多家国内外生物工程与合成生物学权威期刊编委。
2. 重要社会与学术兼职
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教育部“珠峰计划”合成生物学前沿科学中心主任。
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合成生物技术全国重点实验室主任。
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教育部高等学校生物技术、生物工程类专业教学指导委员会主任委员。
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中国生物工程学会副理事长。
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科技部合成生物学重点研发计划专项实施专家组组长。
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《科学家生物安全行为准则天津指南》牵头人。
六. 个人风格与格言
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治学理念:“从‘读懂生命’到‘编写生命’,合成生物学不仅是对生命的再认识,更是造福人类与绿色制造的技术引擎。做科研要敢于挑战无人区,打通从基础研究到工业应用的全链条。”
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育人与作风:治学严谨执着,勇于探索跨学科交叉;作为国家级教学名师,高度重视拔尖创新人才培养与科教融合,倡导具有国际视野与伦理担当的科研风尚。
七. 参考文献
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