解讀微生物的秘密

編者按：

對于一個國家而言，科技是軟實力。國家重點實驗室是一個行業科研水平最高標準的體現，也是一個國家科研水平最高標準的體現。我國重點實驗室在科學前沿探索和解決國家重大需求方面發揮了非常重要的作用，我們會對部分重點實驗室進行介紹，讓讀者走近科學大師，感觸科技前沿，提高科學文化素質。

在生命科學的浩瀚宇宙中，微生物猶如一顆顆璀璨的星辰，散發著神秘而迷人的光芒。它們微小卻強大，簡單卻復雜，是地球上生物多樣性的重要組成部分。而其中，還有很多未知的奧秘等待人類去探索。

DNA是生命的物質基礎。以往科學界普遍認為，DNA是由碳、氫、氧、氮和磷構成的。但是中國科學家鄧子新教授經過20多年的研究，成功地在DNA骨架上發現了硫修飾，并系統地研究了DNA硫修飾發生的生物化學機理和生物學意義。這一發現在國際上開創了表觀遺傳學的一個新領域。鄧子新教授所在的微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）也引起國際上的高度重視。

2011年，獲科技部批準，微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）成立。2013年10月，微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）順利通過科技部建設驗收，極大地推動了我國微生物代謝研究的科學和技術體系的建立。

目前，微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）設有微生物合成代謝、分解代謝、代謝互作三大研究方向，著重探索微生物合成與分解代謝的機理，揭示微生物代謝活動的生理功能、調節網絡和互作方式，力求科學探索微生物細胞工廠的內在驅動力，實現微生物代謝潛能的優化釋放。比如，微生物如何合成有用的化合物，如何分解環境中的有害物質，以及它們之間如何相互作用。

在微生物表觀遺傳學、環境微生物學、微生態與健康、天然產物生物合成與合成生物學等眾多研究領域，微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）成績斐然。在眾多成果中，最引人注目的莫過于對腸道微生物與代謝性疾病關系的研究。因為腸道中的微生物能夠影響人體的代謝過程，科研人員由此發現了天然藥物在微生物中的人工合成途徑，推動了藥物合成生物學的發展，解析了腸道微生物與糖尿病、肥胖癥等病癥之間的機制，為糖尿病、肥胖等代謝性疾病的預防和治療提供了新的策略。

此外，微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）建立了具有國際影響力的天然產物基因資源庫和藥物及前體化合物庫，為新藥的開發和生物制造提供了寶貴的材料基礎。鄧子新教授帶領團隊通過創新藥物研究，提高了很多重要微生物藥物的產率，獲得數十種新抗衍生物，申請了20余項發明專利。在重要環境污染物分解、生物合成與分解的調控機制等研究領域，鄧子新教授團隊也破解了若干雜環污染物的分解機制，促進了更多“變廢為寶”高值化合物的合成。

除了開展實驗室研究之外，科研人員也走出實驗室，去探索外面的世界。

2021年，肖湘教授帶領的“交大深海科考團隊”搭乘“探索一號”科考船，開展在西太平洋海域的深淵科考任務。他們潛入世界最深的馬里亞納海溝，采集并處理了200多個位點珍貴的深淵樣本，包括水體、沉積物、巖石和宏生物。分析研究這些樣本，可以更好地回答生物多樣性、生命起源與邊界、氣候變化影響、污染物降解等重大科學問題。

如今，微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）已經成為人才培養、科學研究和學術交流的高地，一批又一批科研人員肩負著解開微生物代謝秘密，推動生物技術革新的重要使命。

隨著科研人員的努力和科學技術的進步，我們相信，未來微生物代謝國家重點實驗室（上海交通大學）會有越來越多具有國際影響力的研究成果，期待他們的更多發現造福人類。