微生物学(学科代码:071005)一、学科概况 微生物学以其独特的理论和应用价值已为生物学科的发展做出了卓越的贡献,迅速成长为生命科学的前沿基础学科,21世纪微生物学作为深入研究生命本质的重要学科,仍将发挥难以替代的作用,对于突破科学重大问题,解决诸如粮食、能源、环境等人类面临的重大难题将起到重大的作用。
本系微生物学学科于2005年获得硕士学位授予权。自启动建设以来,本学位点在课程、管理、人才培养等方面均取得了长足进展,是本系河南省生物学重点学科的主导学科之一。本学位点以河南省功能生物大分子重点实验室、郑州大学生物科学与技术研究中心、生物科学与技术省级实验教学示范中心、微生物发酵与代谢工程实验室、烟草生物技术研究室等为依托,根据学科和社会发展对人才的需求,在深化教学和科研内涵、注重学科交叉的基础上,采用新的研究技术和方法,开拓新的研究领域,探索重要科学问题,开展广泛的学术交流提升河南省的微生物学研究水平。
近年来我们主持国家级、部级、省级及横向科研项目30余项,获各种科技奖励30项,其中国家科技进步二等奖1项,部级科技进步一等奖1项,部级科技进步三等奖1项。有多篇硕士学位论文被评为河南省优秀学位论文和校级优秀学位论文,多人被评为省级、校级优秀毕业研究生;多位毕业生赴国内外名校攻读博士学位。为省内外培养了大批微生物学的专业人才,在我国的教育、科研及经济战线发挥着重要作用。
本学位点现有教授4人,副教授(含博士)5人,讲师2人,其中硕士生导师8人、中科院双聘院士1人,省创新型科技团队带头人1人,省教育厅学术技术带头人2人,师资队伍结构合理,创新研究能力强,科研、人才培养成果显著。
二、主要研究方向
本学位点不断完善研究生人才培养方案,努力拓展、深化科研内涵,开拓新的研究领域、研究技术和方法;强调学科间的交叉渗透;围绕与社会发展和国民经济建设相关的重要问题开展科学研究和人才培养;积极开展国际合作和交流,跟踪学科的发展前沿。经过多年积累,本学位点形成了以下具有特色的研究方向:
1、应用微生物与微生物生物技术
应用微生物学与微生物生物技术是微生物学的重要研究和应用领域之一,本研究方向以微生物的生物转化、降解、发酵作用为基础,开展微生物学与相关学科的多学科交叉领域研究。研究领域涉及农产品加工微生物学、食品微生物学、工业微生物学、环境微生物学、生物制药等,研究开发新的微生物资源的与微生物生物技术,为相关领域新产品、新技术、新能源的开发和品质改良、产量提高提供理论基础和应用技术。 近年来,我们在微生物酶研究与开发、有害物及环境污染物的微生物降解、食品微生物控制、烟草微生物发酵与品质改良、微生物生物转化与合成领域开展了大量创新性科研工作,在该学科方向形成了一些具有特色的研究领域,如工农业废弃生物质资源开发利用、有害物及环境污染物的微生物降解、废水生物降解与净化研究、精细化工产品的微生物转化与生物合成研究、食品香味成分合成与香味成分分析、生防菌资源利用与开发研究等,尤其在烟草深加工生物工艺技术领域处于国内领先地位,开拓了我国“烟草生物工程”这一崭新的特色交叉学科领域。近年来主持部级、省级及横向科研项目20余项,获各种科技奖励20项,其中国家科技进步二等奖1项,部级科技进步一等奖1项,部级科技进步三等奖1项;发表论文60余篇。主要学术骨干包括:
朱大恒博士,教授,硕士生导师,河南省教育厅学术技术带头人,河南省生物工程学会理事,河南省植物生理学会副理事长。郑州大学生物工程系烟草生物技术研究室主任,微生物学硕士点学科带头人,生物工程领域工程硕士点学科带头人,从事微生物工程和烟草生物工程研究,主要研究方向为香料的生物合成与开发、天然产物呈香生物化学与分析、烟草与卷烟生物增香工艺、烟草调制与醇化发酵的生物化学及生物工艺新技术、再造烟叶与烟草薄片提质生物工艺、低次烟叶与烟梗生化提质新工艺、酒类香气与成分的生物化学、生物质资源与能源开发、有机农业生物制剂、菌剂及栽培基质开发与应用。近年来主持的具有特色的创新性科研项目主要有:烟草发酵呈香生物化学、打叶复烤烟叶醇化发酵与增香生物技术研究、烟草次生代谢调控及生物诱香研究、烟碱降解菌筛选及产酶特性研究,降低烟叶烟碱的生化调控技术研究、烟草基质复合生物杀虫剂的研制与开发,农业废料发酵联产乙醇和生物树脂技术研究,土壤微生态菌剂的研制与应用研究,单细胞蛋白与类胡萝卜素的生物合成研究、人工草炭栽培基质开发等。主持、承担部级、省级、横向项目30余项,获各种科技奖励20余项,其中国家科技进步二等奖1项、部级科技进步一等奖1项,部级科技进步三等奖1项,河南省自然科学优秀论文奖10余项,发表论文50余篇,其中SCI论文4篇,出版著作4部,申报发明专利20余项。
陈继峰博士,副教授,硕士生导师,主要从事应用微生物学与微生物生物技术领域的科研工作。近10年内主持各类科研项目7项,涉及农业无害化应用微生态制剂应用技术研究、细菌磁小体检测西瓜烟草花叶病毒应用研究、葡萄酒呈香物质分析等。在国内外期刊发表学术论文50余篇,著(译)作3部,曾赴美国进行合作研究。获科技奖6项,其中河南省科技进步三等奖2项;郑州市科技进步二等奖1项,三等奖2项;河南省科学院科技成果二等奖1项以及其它类型的科技成果等,获得国家发明专利2项。
席宇,硕士,主要从事资源与环境微生物学的研究,目前主要研究兴趣为:① 工业和生活污水的微生物修复及资源化利用;② 废弃生物质的微生物降解、转化及资源化利用;③ 抗菌防污等功能性生物材料的制备、表征及性能研究。作为骨干力量和主要完成人参与国家自然科学基金、教育部优秀青年教师基金项目以及横向项目10余项,发表论文20余篇,其中SCI论文4篇,申报发明专利多项。
唐保宏博士,硕士生导师, 1996–2003年就读于沈阳农业大学2000年获得农学学士学位(植物保护专业),2003年7月获农学硕士学位(植物病理学专业);2006年7月毕业于中国科学院微生物研究所,获理学博士学位(微生物学专业)。2006年7月至今在郑州大学生物工程系工作。主要从事伞菌和内生真菌多样性及植物病害生物防治等研究。主持国家自然科学基金项目一项,参与多项国家级和省部级项目研究工作。已发表学术论文20余篇,其中SCI及EI论文5篇;参编专著2部;获国家专利授权1项。
杨艳坤博士,硕士生导师,主要从事基因工程、微生物分子遗传、蛋白质的分离纯化及特性研究等相关领域科研工作。2004年2月~2005年6月,英国Cardiff大学访问学者,作为主要完成人完成了中英科技合作基金资助项目《改良球形芽孢杆菌杀蚊幼制剂的研制》,构建了基因工程菌株,研究了球形芽孢杆菌中杀蚊幼毒素蛋白的特性。近年来致力于植物基因工程的研究,主持国家自然科学基金1项、省级项目2项、市级项目1项,同时参与国家项目1项、省级项目多项。发表研究论文11篇,其中SCI论文4篇,申请发明专利3项。
韩绍印,高级实验师,生物工程系生物科学与技术实验中心副主任,主要从事基础微生物学、烟草微生物学实验方法、微生物生理生化鉴定研究,曾参与国家“六五”、“七五”重大科技攻关课题--互隔交链孢霉诱变性研究,承担科研项目10余项,发表论文20余篇。
2、工业微生物与微生物药物学
研究领域一:开展工业微生物产生的大分子--酶和抗生素、有机酸以及氨基酸等小分子产品制造相关的关键问题研究,包括微生物菌种的选育和基因改造、代谢工程、关键酶基因表达调控、发酵过程优化、产物分离纯化、污水处理,以及酶分子进化和生物转化等方面。由于近年来基因组学和代谢组学的迅速发展,为工业微生物的发展提供了新的手段,利用这些新成果无疑给发酵工业的飞跃提供了重要机会,该方向重视这方面的发展和应用。
研究领域二:针对严重危害人类健康的病毒、多药耐药菌感染及由病原微生物感染引发的肿瘤等疾病,开展创新药物的研究与开发。以微生物代谢产物和植物次生产物为底物或原料,通过微生物转化、发酵和化学合成,筛选新结构的生物活性产物,并进行生物活性化合物的药效学、代谢和毒理学研究;开展药用植物内生菌生物多样性、代谢产物研究,开发高效低毒的医疗保健功能活性物质。
主要学术骨干包括:
李季伦教授,中国科学院院士,郑州大学双聘院士,郑州大学生物工程系发酵与代谢工程实验室顾问,中国农业大学生物学院教授,中国微生物学会名誉理事长,《微生物学报》主编,《农业生物技术学报》主编,中国农业大学“农业生物技术国家重点实验室”学术委员会主任,中国科学院微生物研究所“微生物资源前期开发国家重点实验室”学术委员会主任,五一劳动奖章、全国农业劳动模范和国务院政府特殊津贴获得者。主要研究领域:1. 农用抗生素的菌种选育及基因工程改造,发酵工艺优化及提取技术研究。先后研制和开发了赤霉素GA3和GA4+7(可用于促进植物生长)、玉米赤霉烯酮和玉米赤霉醇(可用于促进牛、羊增重,并首先发现它们也是高等植物的一类天然激素)、莫能菌素和马杜霉素(可用于预防鸡球虫危害)、以及阿维菌素和伊维菌素(可用于防治动植物的寄生虫)等农牧用微生物制剂,取得了重大经济效益和社会效益。2.固氮微生物的生物化学、分子生物学和资源研究。在固氮酶催化机制的研究中,证明了固氮酶催化HD形成是固氮酶的普遍特性,而且是绝对依赖N2的;并提出了固氮酶的双位点放H2模式;在固氮螺菌分子遗传学研究中,建立了我国巴西固氮螺菌Yu62菌株的基因文库,对该菌的ntrBC、draTG、nifA、glnB、glnZ和flbD等基因功能进行了系统研究;构建了能节约玉米氮肥20%的耐铵固氮基因工程菌株;启动了我国豆科植物根瘤菌资源调查和分类的研究,建立了我国根瘤菌资源数据库。
吴健博士,教授,团队学术带头人,硕士生导师。主要从事微生物发酵和微生物制药方面的教学及研究工作。郑州大学生命科学与技术研究中心副主任;河南省生物工程学会副理事长,发酵与代谢工程实验室主任,河南省科技特派员。郑州后羿制药有限公司、河南孟成生物药业股份有限公司和河南永乐生物工程有限公司科技顾问,郑州后羿制药有限公司联合实验室负责人。主持或参加国家自然科学基金项目,省级重大、重点项目及横向项目十余项。获得河南省科技进步二等奖1项;申请国家发明专利6项,其中已授权2项。申请国际PCT合约专利1项。在核心期刊以上学术刊物发表论文60余篇,其中SCI、EI收录十余篇。完成省级科技成果鉴定3项。参编教材两部,省级优秀科技论文一等奖1项,二等奖5项;《钠盐法生产高纯度L-乳酸关键技术》获第十届全国科协年会优秀科技成果奖。主持或作为主要成员参与的数个项目已在工业上得到应用。与金丹乳酸科技有限公司合作开发成功的L-乳酸项目,年产20万吨,年产值近20亿元,成为世界第一大L-乳酸生产企业。相关工作先后获得2010年河南省科技进步一等奖和2011年国家科技进步二等奖。
戴桂馥博士,教授,硕士生导师,河南省创新型科技团队带头人,河南省教育厅学术技术带头人,河南省“功能生物大分子”重点实验室副主任、酶与代谢调控方向学术带头人,河南省科技特派员,郑州大学“三育人”先进个人。任河南省生物工程学会常务理事,中国药理学会会员;任河南省药理学会肿瘤药理专业委员会副主任委员,河南省抗癌协会抗癌药物专业委员会委员。主要从事天然产物活性研究、新药开发及微生物制药相关的教学和科研工作。主持国家“重大新药创制”科技重大专项、“国家自然科学基金”面上项目、“河南省重大公益性科研招标项目”、河南省医学科技攻关等项目。近年①针对γ-氨基丁酸生物合成的关键酶—谷氨酸脱羧酶,利用定向选育技术,获得了催化效率高,无需诱导,耐高浓度底物和产物的优良菌株ZS-09。该项成果达到国内领先水平,并已获得国家发明专利授权;②针对病毒复制和肿瘤转移的关键酶,成功研发了抗HBV候选药物ADN-9。该项成果获得了“2009河南省科技进步二等奖”(9412009J0356)暨“2009河南省医学科技成果一等奖”(2009002),相关研究获得了国家“重大新药创制”科技重大专项立项资助。近年主持完成省级鉴定成果3项,申请国际PCT合约专利3项、国家发明专利15项,其中9项已经授权。研究论文获得河南省第十届自然科学优秀学术论文壹等奖2项,二等奖4项。主持或主要参与完成横向项目多项。部分研究成果在企业应用产生了良好的经济和社会效益。发表论文60余篇,其中SCI 收录16篇,EI收录6篇。
鲁吉珂博士,硕士生导师,主要从事功能食品生物制备技术研究。目前主持国家自然基金青年基金“基于miRNA 的抗辐射功能食品作用机制及其表观遗传调控探索(31201342)”和郑州大学引进人才项目。近年来发表学术论文近30篇,其中SCI论文15篇,累计被引170次以上。
楚德强博士,主要研究方向为:以生物质为原料的可再生能源和化学品制造,生物工艺过程的设计以及模拟与放大。2000-2004年就读于郑州大学获得工学学士(化学工程与工艺),2004-2007就读于郑州大学获得工学硕士(化学工程),2007-2012就读于华东理工大学获得工学博士(生物化工)。博士阶段主要参加国家自然科学基金以及中石油公司等资助的以木质纤维素原料为基质的第二代生物乙醇技术开发项目;硕士阶段参与燃料乙醇的课题研究,主要是以盾叶薯蓣(俗称黄姜)为原料,通过发酵转化原料中的淀粉生产酒精,实现盾叶薯蓣资源的综合利用。本科毕业参与利用超临界CO2流体技术和设备萃取山茱萸中的熊果酸的研究。在生物工程与技术领域国际SCI期刊和中文核心期刊上发表论文10余篇,参与申请专利数项。
师会勤,硕士,讲师,主要从事微生物代谢与发酵研究。参与国家重大新药创制、河南省重大公益科研招标等科研项目,申请发明专利2项,发表论文近10篇。
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