海洋生命学院张玉忠教授团队成果
入选2023年度中国海洋与湖沼十大科技进展
3月14日，2023年度中国海洋与湖沼十大科技进展评选结果揭晓，海洋生命学院、海洋生物多样性与进化教育部重点实验室张玉忠教授作为第一完成人的成果“海洋微生物的生命特征及其驱动元素循环的过程与机制”成功入选。
微生物是地球元素循环的重要驱动者，揭示海洋微生物的生命特征及其驱动地球元素循环的过程与机制，是当今研究的前沿与热点。张玉忠教授带领研究团队发现了海洋有机硫二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）氧化代谢途径中裂解二甲基亚砜丙酸内盐（DMSOP）的关键酶，发现并揭示了海洋细菌新型DMSP转运系统及DMSP的浓缩机制，首次发现海洋细菌在有氧条件下将硫化氢转变为生源活性气体二甲基硫（DMS）的机制与解毒效应；发现海洋微生物代谢D型谷氨酸的新途径、新机制，揭示了原绿球藻识别吸收尿素的机制；解析了对虾白斑综合征病毒的结构，揭示了其侵染宿主释放DNA的机制与结构基础；解析了隐藻光合作用光系统I及其捕光复合物I高分辨率结构，揭示了光系统I从红藻到隐藻、硅藻的进化机制。相关研究成果于2023年发表在Nature Microbiology、Science Advances等国际顶尖学术期刊上，对阐明海洋微生物驱动地球元素循环的过程与机制具有重要意义。
张玉忠教授领衔的研究团队长期从事海洋微生物科学与技术、海洋微生物生态学与微生物海洋学研究，近年来在海洋微生物资源分类与系统进化，海洋极端微生物独特的生命特征与环境适应机制及结构基础，海洋微生物酶的结构与功能及其驱动有机碳、氮、磷、硫生物地球化学循环过程与分子机制，海洋微生物资源开发与利用技术等领域取得了系列研究成果。研究团队相关研究成果，2020年至今已连续4年入选中国海洋与湖沼十大科技进展。
据悉，2023年度中国海洋大学共有2项成果荣登榜单，这是学校连续10年有研究成果入选中国海洋与湖沼十大科技进展，充分彰显了学校在中国海洋与湖沼相关研究领域重要的学术地位和影响力。
中国海洋与湖沼十大科技进展评选活动自2013年起每年评选一次，至今已经连续举办11届，该活动由中国海洋湖沼学会主办，经中国海洋湖沼学会分支机构、学会理事，以及海洋与湖沼领域相关单位推荐，由中国海洋湖沼学会理事投票选出。
来源：中国海洋湖沼学会 2023年度中国海洋与湖沼十大科技进展揭晓
中国海洋大学观海听涛新闻网 中国海洋大学2项成果入选2023年度中国海洋与湖沼十大科技进展
延伸阅读
附：张玉忠教授团队成果入选“中国海洋与湖沼十大科技进展”情况汇总
2023年度
9.海洋微生物的生命特征及其驱动元素循环的过程与机制
海洋微生物的生命特征与环境生态效应是当今研究的热点和前沿。该研究取得系列重要进展：①发现了有机硫二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）氧化代谢途径中的关键酶；发现并揭示了海洋细菌新型DMSP转运系统及DMSP的浓缩机制；首次发现海洋细菌在有氧条件下将硫化氢固定为二甲基硫的机制与解毒效应。②发现海洋微生物代谢D型谷氨酸的新途径、新机制；揭示了原绿球藻识别吸收尿素的机制。③解析了对虾白斑综合征病毒的结构，揭示了其侵染宿主释放DNA的机制与结构基础；首次在细菌细胞壁中观察到Lpp蛋白，揭示了其在细菌分裂中的重要作用。④解析了隐藻光合作用光系统I及其捕光复合物I高分辨率结构，揭示了光系统I从红藻到隐藻、硅藻的进化机制。
研究成果于2023年发表在《Nature Microbiology》、《Science Advances》(2篇)、《The ISME Journal》(3篇)、《The Plant Cell》和《Journal of Biological Chemistry》上。
主要完成人：张玉忠、李春阳、王鹏、赵龙生、孙美玲
推荐单位：中国海洋大学
2022年度
6、海洋微生物独特的代谢过程与环境适应的分子机制
研究海洋微生物代谢过程与分子机制，对于更好的认识和利用海洋微生物资源具有重要意义。揭示了海洋弧菌胶原酶识别和降解胶原蛋白的分子机制，为设计新型抗弧菌感染药物提供依据；发现了海洋细菌中几丁质氧化降解利用新通路，表明氧化降解途径在海洋几丁质循环中发挥重要作用；首次系统阐明海洋细菌合成有机硫二甲基巯基丙酸内盐关键步骤的分子机制；揭示了蓝细菌固定二氧化碳羧酶体中二磷酸核酮糖羧化酶的结构和组装机制；揭示了蓝细菌光合膜的天然超分子结构及极端环境适应机制；揭示了光合紫细菌光合复合物超分子结构的多样性、模块化组装的精细过程以及发挥光合作用功能的分子机理。
研究成果于2022年发表在《Nature Communications》（5篇）、《Plant Physiology》和《Environ Microbiol》上。
主要完成人：张玉忠、刘鲁宁、陈秀兰，李春阳，李平一
推荐单位：中国海洋大学
2021年度
1.海洋极端环境微生物独特生命特征及环境生态效应机制
解码海洋极端环境中微生物独特的生命过程及其对极端环境适应与生态效应的机制，是当今研究的热点和前沿，具有重要理论意义。在海洋有机硫二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）循环方面取得了重要进展：首次发现海洋细菌代谢DMSP的新生态功能，利用DMSP裂解产物丙烯酸抵御浮游动物的捕食，Nature Microbiology同期进行了亮点报道；系统揭示了极地海洋中DMSP循环独特的生物地理学特征；鉴定了一类进化来源和催化机制全新的DMSP裂解酶。发现并揭示深海细菌可以通过合成甲基胺类物质耐受深海高静水压的耐压新机制，Nature highlights同步进行了亮点报道。发现并揭示细菌小染色体由单向复制进化为双向复制的现象和机制。发现了第一个肝素外切酶家族，阐明了该家族酶的催化机制及其应用潜力。揭示了海洋细菌代谢甲基胺的分子机制及新型酯酶的低温适应机制。
研究成果于2021年发表在《Nature Microbiology》《Science Advances》《Nature Communications》《eLife》《Microbiome》《mBio》和《J Biol Chem》上。
主要完成人：张玉忠、陈秀兰、李春阳、秦启龙、李福川
推荐单位：中国海洋大学
2020年度
3、海洋微生物独特生命特征、极端环境适应与生态效应获重要进展
解码海洋微生物独特生命过程及其对极端环境适应与生态效应的机制，是当今研究的热点和前沿，具有重要理论意义。研究团队首次基于大数据分析，发现极地海域蕴藏着大量独有的物种资源、基因资源和代谢途径，是一个未被开发的物种与基因银行，为国家极地战略提供重要依据。利用纳米高分辨率成像技术，从纳米尺度系统揭示了蓝藻光合作用类囊体膜超分子结构及其对高光强、缺铁等极端环境的适应机制，为人工模拟光合作用提供了理论基础。发现海洋微生物食物环中细菌与细菌之间新型捕食-被捕食相互作用、富营养菌与寡营养菌互作共存及其驱动有机质循环的过程与机制。发现和鉴定了系列新型海洋微生物酶，揭示了动高分子量有机碳、甲基氮降解与循环的新机制。
研究成果于2020年发表在《Nature Plants》《Nature Communications》《Microbiome》《J Biol Chem.》《J Mol Biol.》《Environ Microbiol.》上。
主要完成人：张玉忠、刘鲁宁、陈秀兰、张伟鹏、何剑锋
推荐单位：中国海洋大学
