(通讯员 陈厚前 张亚哲 孟巍峰)9月23日晚,生命科学技术学院“千问计划——解锁实验室”主题分享会在第三教学楼B座203教室举行。彭楠、刘主、王利利三位教师应邀担任主讲嘉宾,面向2024级、2025级本科生分享各自团队的前沿研究方向与主攻领域,现场解答同学们在实验室选择、科研入门阶段遇到的疑问与困惑。
替代蛋白与健康养殖:以微生物技术回应国家需求
彭楠首先围绕替代蛋白工程与健康养殖领域,系统介绍了所在团队的研究布局与攻关方向。他指出,我国每年大豆进口量约1亿吨,饲用蛋白质对外依存度居高不下,已成为制约粮食安全的“卡脖子”难题。为此,团队依托微生物发酵与合成生物技术,布局发酵饲料、益生菌、益生元、后生元及养殖污水处理等技术研发,致力于从微生物、昆虫、农业废弃物等多元资源中挖掘新型蛋白质供给来源。
在技术应用层面,团队通过发酵酶解技术改良豆粕、杂粕等饲料原料,有效降解抗营养因子,提升动物营养吸收效率;筛选培育芽孢杆菌、乳酸菌、酵母等优质益生菌资源,用于替代养殖端抗生素使用,据估算已累计减少抗生素使用量约5000吨,相关成果荣获湖北省科技进步奖一等奖。团队还研发出养殖污水微生物净化技术,实现养殖尾水零排放;创新虾壳高值化利用路径,将废弃物转化为壳寡糖产品,应用于作物增产与抗病防控。目前,团队正牵头筹建替代蛋白工程交叉研究中心,打造“三位一体”实验平台,依托真实科研项目开展本科生科研能力训练。彭楠欢迎对该领域感兴趣的同学加入微重B座406实验室学习实践。

彭楠讲解替代蛋白(陈厚前 摄)
蛋白质科学:从静态结构到动态过程的“电影时代”
刘主代表蛋白质科学研究团队作分享。该团队由殷平于2013年牵头组建,围绕蛋白质科学构建了从上游机制解析到下游产业应用的互补链条。刘主于2018年加入团队,主攻蛋白质在溶液中的动态变化,他认为“结构决定功能,而结构在动态中执行生命过程”。
他以“从照片到电影”作比:传统结构生物学研究如同观看报纸上定格的NBA赛事照片,而蛋白质动态学研究则要拍出实时、多角度的“扣篮大赛”全景,呈现生命分子的动态运作过程。团队融合物理、化学、数学、计算机科学等多学科手段,在多时空尺度上解析蛋白质机器的作用机制与运作规律。分享中,刘主还以水稻磷转运蛋白为例,介绍了团队在磷代谢分子机制解析、蛋白质AI设计等方向的研究进展,并鼓励同学们主动开展学术交流,脚踏实地夯实专业基础。

刘主讲解团队研究方向(陈厚前 摄)
植物DNA损伤应答:在微观世界中守护遗传信息
王利利以“走进植物秘境,打开微观世界”为主题,分享了自己深耕十余年的植物DNA损伤应答研究。她以“汽车抛锚”为喻,阐释了细胞在DNA损伤后如何启动“刹车”机制暂停细胞周期,又如何“修车”完成DNA修复。
依托正向遗传学研究方法,团队发现了植物特有的DNA修复蛋白家族DDM1-6,将植物DNA损伤应答调控网络从1.0版本迭代升级至2.0版本,更新了学界对植物微观调控机制的传统认知。当前,团队正进一步探索DNA损伤应答与非生物胁迫应答的交互调控机制,同时挖掘水稻耐冷关键新基因,助力作物抗逆育种。王利利介绍,所在的“根底实验室”依托严顺平教授领衔的植物DNA损伤修复创新团队,始终秉持“小而美”的科研理念。她鼓励本科生尽早进入实验室开展实践,每周至少保证两个半天的学习时间,以谦逊踏实的态度从基础操作学起,在真实科研课题中锻炼独立开展研究的能力。

王利利讲解植物DNA损伤应答(陈厚前 摄)
互动交流环节气氛热烈,同学们围绕科研入门踊跃提问。针对“本科阶段何时进入实验室最合适”的共性疑问,彭楠建议二年级下学期是较为理想的节点,此时同学们已具备一定的专业基础知识,也有充足的时间开展系统性科研训练;王利利则鼓励同学们“尽己所能、尽早进入”,强调时间投入与主动学习在科研成长中的关键作用。围绕AI设计、文献阅读方法等问题,刘主逐一细致解答,建议同学们先熟练掌握实验操作细节,再通过研读文献汲取研究思路、学习实验设计方法。三位老师均表示,欢迎真正热爱科研、愿意投入时间与精力的同学加入各自实验室学习深造。

王利利回答学生提问(陈厚前 摄)
本次“千问计划——解锁实验室”主题分享会,集中展示了学院在替代蛋白、蛋白质科学、植物DNA损伤应答等前沿领域的科研积淀,也为低年级同学搭建了与科研工作者面对面交流的桥梁,帮助生科学子进一步明晰实验室选择方向与科研成长路径,在不断求索中锚定方向、逐梦前行。
审核:唐永木