2020年10月17日上午，由山东大学主办，生命科学学院承办的山东大学第五届齐鲁青年论坛-生物学分论坛于山东大学青岛校区生命科学学院成功举办。来自生命科学学院以及相关学术领域的教师及研究生210余人参加了本次活动。
生物学分论坛由山东大学（青岛）副校长、生命科学学院院长谭保才主持。来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的邢思年博士、美国布鲁克海文国家实验室的余林辉博士、美国西南医学中心的张瑞辉博士、美国宾夕法尼亚大学的朱杨博士、德国弗莱堡大学的梁鹏博博士先后在植物学小组做了精彩的学术报告。植物学小组由生命科学学院谭保才院长主持。
邢思年博士的报告题目为“利用基因组编辑技术改良草莓品质”。报告主要内容：基于CRISPR/Cas的基因组编辑技术以其强大的功能正迅速成为基础研究与作物育种的必备工具。CRISPR/Cas9可以实现定点的DNA双链断裂，在植物体修复过程中引入随机突变，从而实现靶向的基因敲除。在草莓中建立了高效的CRISPR/Cas9基因组编辑技术体系，为草莓基因功能研究以及遗传育种提供强有力的工具。大量研究表明，作物的许多优良性状与单碱基变异相关。碱基编辑可在靶点位置实现高效的碱基替换。建立了草莓高效单碱基编辑技术体系，并应该用该体系改良草莓品质。
余林辉博士的报告题目为“拟南芥油体的发生和降解的分子机制”。报告主要内容：植物油体是由磷脂,甾醇(sterol)和油体结合蛋白组成的单层膜包裹三酰甘油 (Triacyclglycerols, TAG)形成的多功能细胞器。动物和酵母中油体可以通过脂嗜 (lipophagy)途径降解，但是高等植物中自嗜 (autophagy)是否参与油体降解还未有报道。甾醇是调控细胞膜物理化学性质，结构和功能的重要调节物，但是其在植物油体形成中的作用还不清楚。我们的研究表明植物基础自噬参与TAG的合成，而环境胁迫诱导的自噬参与油体的降解。同时我们发现甾醇可能参与油体发生过程，其的含量和组成影响叶片和种子中油体的含量。我们的研究为植物油体的发生和降解机制提供了新的视角。
张瑞辉博士的报告题目为“：Dynamin成束微丝以促进细胞融合”。报告主要内容：细胞-细胞融合的关键是促使两个细胞的细胞质膜足够贴近彼此。细胞融合位点处浓密的微丝结构（actin focus）是驱动细胞质膜贴近彼此的主要动力。本人的工作发现dynamin通过对微丝的成束来增强微丝结构的机械力，进而驱动细胞质膜彼此靠近以及细胞-细胞融合。此外，通过对dynamin成束微丝机制的深入研究，发现dynamin形成螺旋结构，微丝结合于dynamin螺旋的外围，由此提出了dynamin与微丝互作的全新模型。
朱杨博士的报告题目为“植物开花和花序结构的生物学机制及农业展望”。报告主要内容：植物开花时间和花序形态受内外环境因素的综合影响，其中各调控信号通路由进化上保守的成花素FLOWERING LOCUS T (FT)基因和其同源家族基因TERMINAL FLOWER 1 (TFL1)综合处理，对植物营养生长和生殖发育起决定作用。FT从叶片到牙尖的运输机制和对下游基因的调控机制一直是研究难点也是热点。经研究发现FT蛋白与SODIUM POTASSIUM ROOT DEFECTIVE 1 (NaKR1)互作，对其定向长距离转移起重要作用。此外通过组学分析发现TFL1下游靶标基因在营养生长阶段被有效抑制，在随后的生殖发育阶段受FT竞争性上调。其中包括花朵和花序发育先锋转录因子LEAFY (LFY)，多个激素通路上的重要调控基因以及染色质修饰和重塑调节元件。因此TFL1和FT的拮抗机制对开花时间，以及顶端，花序和侧生分生组织的分化方向起到精确调控的作用。在多个作物中，调节TFL1和FT的水平和活性可以有效改变生长周期，株形结构以及产量和品质。
梁鹏博博士的报告题目为“豆科植物与根瘤菌及微生物组互作的探索研究”。报告主要内容：梁鹏博博士研究领域为植物-微生物互作。主要以豆科植物和其共生互作的根瘤菌为模式，研究生物固氮的侵染性机制。以进化分析，遗传学和细胞生物学等角度为切入点，对细胞膜受体，相关脚手架蛋白以及细胞骨架和细胞壁的精密调控进行了探索。在此理论基础上，已开展博士后研究。主要内容为豆科植物与微生物组互作，从田间土壤分离鉴定出300个野生菌株，现筛选出有益菌与有害菌株系，希望从更广谱和更接近自然条件的角度去理解植物-微生物组互作模式。
来自美国卫生研究院糖尿病消化和肾脏研究所的陈学敏博士、美国霍华德休斯医学研究所位于马里兰大学的结构生物学实验室的丁鹏飞博士、加拿大不列颠哥伦比亚大学的高光博士、美国杜克大学医学院的孟令锋博士、美国宾夕法尼亚大学医学院耳鼻喉科的裴勇刚博士、美国纽约爱因斯坦医学院的冀喆君博士、澳大利亚莫纳什大学生物医药研发中心的蒋绪恺博士，先后在动物学小组做了精彩的学术报告。动物学小组由生命科学学院刘相国副院长主持。
陈学敏博士的报告题目为“V(D)J重组中RAG切割反向平行双链DNA和抑制切割后基因转座的分子机制”。报告主要内容：主要通过冷冻电镜和X-射线晶体学技术，解析了RAG在DNA切割和转座过程中的各种中间态复合物的近原子分辨率结构，完整地展示了RAG是怎么通过自身的整体和局部构象变化来使用一个活性中来连续催化DNA切割双链的两步反应，以及发现RAG介导的基因转座反应中170度弯曲目标DNA以及逆转座反应，从而解释RAG抑制基因转座反应的分子机理。另外，也从结构生物学角度展示DNA-PK是怎么被DNA末端所激活从而启动非同源末端连接途径。
丁鹏飞博士的报告题目为“HIV-1病毒RNA基因组选择性包装的结构机理研究”。报告主要内容：长链非编码RNA具有重要的生物学功能。核磁共振（NMR）作为解析生物大分子结构的重要方法之一，对研究RNA的结构与功能具有特有的优势。本报告以HIV-1病毒RNA基因组中的包装信号（packaging signal）为例，介绍使用NMR方法研究长RNA的三维空间结构和动态，及其与蛋白质、小分子化合物的相互作用等。这些工作极大推进了对HIV-1病毒RNA基因组选择性包装的机理研究。所使用的NMR等方法可推广应用于其他RNA病毒或与人类疾病相关的长链非编码RNA的结构和功能研究。
高光博士的报告题目为“内质网微组装和内质网-线粒体结合位点的超微结构”。报告主要内容：内质网是细胞的脂类合成的主要场所，为蛋白质的合成提供位点。线粒体则是细胞的动力枢纽。因此，细胞器稳态的破坏是诸多疾病，比如糖尿病，癌症，神经退行性疾病的诱因或者因素之一。于此，我们使用主要超分辨显微术发现内质网的管状结构纳米结构和动态调节机制。继而，使用超分辨率技术结合人工智能和新型算法开发，我们进行全细胞，三维的超分辨内质网-线粒体结合位点的分析，发现该结合位点的多样性和调节机制。
孟令锋博士的报告题目为“认识大脑：从神经联系开始”。报告主要内容：大脑由数十亿的神经元组成，神经元之间的联系使大脑形成一个功能的整体。神经联系的异常会导致很多疾病，例如神经退行性疾病，阿尔兹海默症和帕金森；以及神经发育疾病，自闭症和癫痫。因此，神经联系的研究，为治疗相关的疾病提供理论依据。神经联系主要分为两大类，化学突触和电突触。我前期的研究集中在了解化学突触的发育调控，后期研究侧重于解析电突触发育的分子机制。
裴勇刚博士的报告题目为“EB病毒潜伏感染与肿瘤发生”。报告主要内容：病毒的潜伏感染是病毒相关疾病发生的重要原因。EB病毒（Epstein-Barr Virus）是第一个被发现的人类肿瘤病毒，能诱发包括B细胞淋巴瘤在内的多种疾病。结合高通量测序等方法，我们发现EB病毒潜伏蛋白EBNA3C通过调控不同的宿主因子，如B细胞发育关键蛋白Bcl6等，影响细胞增殖和细胞周期通路，从而介导B细胞淋巴瘤的发生。另外，我们研发出能特异靶向PI3K蛋白的抗病毒小分子药物，并通过药物合成方法显著提高其安全性，证实该药物能有效地抑制多种EB病毒相关肿瘤。
冀喆君博士的报告题目为“细胞竞争可移除大规模基因突变的细胞”。报告主要内容：细胞竞争是一种细胞间互相竞争的现象，其中适应性更好的细胞有能力移除适应性相对不良的细胞，而这些竞争失败的细胞本来是可以独立存活的。细胞竞争现象被广泛发现于发育，癌症细胞的形成与消除，以及衰老等过程，是生物维持自身内环境稳定的一种筛选机制。我通过在果蝇中建立新型的可调控的遗传背景，第一次发现细胞竞争可以驱除含有大型基因突变的细胞。这对于胚胎发育过程中大型突变细胞的筛选，以及癌症细胞监控机制的研究有重要的突破性贡献。
蒋绪恺博士的报告题目为“生命的边界：细胞膜与药物开发”。报告主要内容：主要介绍了针对“超级耐药菌”设计开发新型的脂肽类抗生素的方法学研究。从药物与细菌细胞膜相互作用的角度，阐释抗生素结构-活性的关系，进而指导了新型药物分子的优化设计；另外，从药物与人类肾脏细胞膜以及PEPT2转运蛋白相互作用的角度，研究了药物肾脏毒性机制，并提出降低肾毒性的全新设计策略。此外还介绍了部分细菌细胞膜结构重构与耐药性关系的研究工作。
来自澳大利亚西悉尼大学的蒋明凯博士、澳大利亚昆士兰大学的张雅琪、中国科学院南京土壤研究所的袁俊吉博士，先后在生态学小组做了精彩的学术报告。生态学小组由生命科学学院郭卫华副院长主持。
蒋明凯博士的报告题目为“成熟森林生态系统对大气二氧化碳浓度升高的响应：理论，数据及模型”。报告主要内容：大气中的二氧化碳浓度增加可以增强植物碳吸收和碳储存，并在全球碳循环中提供重要的负面反馈机制来减缓大气二氧化碳浓度的持续升高。虽然森林生态系统目前是重要的陆地碳汇，但尚不清楚这个碳汇在未来是否会持续下去。基于成熟树木和森林的二氧化碳升高实验（FACE）应该有助于解决这个问题，但到目前为止可获得的数据极其稀缺，并且存在一个令人费解的矛盾：通过光合作用增强获得的碳摄取量显著增加，但植物或生态系统没有显著生物量反应。因此量化多余固碳去处这一问题对于了解未来森林系统的潜在碳储存至关重要。基于全球第一个成熟森林系统长期露天二氧化碳升高实验（EucFACE），报告人构建了一个全面详实的生态系统碳核算，其中包括了树冠植被，下层植被，土壤，微生物，菌根群落，昆虫的碳汇、碳通量信息，以此来揭示成熟森林多余固碳去处这一重大基础科学问题。
张雅琪博士的报告题目为“土壤中磷的迁移转化研究型”。报告主要内容：磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一，在植物体内具有重要的营养和生理功能。我国耕地土壤中有2/3 的土壤缺磷，农业资源长期透支、过度开发，导致耕种土壤中磷浓度进一步大幅度下降。农业生产严重依赖于化肥，然而在所有植物生长的必需营养元素中，磷的储量是最低的，磷矿石储量估计仅能维持使用50-125年。尽管大量的施用磷肥，但只有10-20%施加于土壤中的磷被植物吸收利用。剩余的80-90%的磷迅速的转化成不利于植物吸收利用的形态。如何合理的依靠科技创新提高磷资源的使用效率，实现磷的可持续发展，将成为我国政治经济发展中不可回避的问题。
袁俊吉博士的报告题目为“淡水养殖生态系统温室气体排放及其影响因素”。报告主要内容：水产养殖业的快速发展伴随着活性碳氮的大量投入和土地利用方式的剧烈转变，可能会改变温室气体的排放强度。以太湖流域水田转变为河蟹养殖塘为案例开展研究，发现水田转变为河蟹养殖塘后，温室气体排放由8.15MgCO2eq ha–1增至28.0 MgCO2eq ha–1，增幅达到243%，主要是由于CH4排放量大幅提升所致。通过对全球数据的整合分析，建立了不同类型（包括稻-渔共生、粗放型和半集约化养殖、集约化养殖）淡水养殖系统CH4和N2O的排放系数，构建了全球不同类型淡水养殖系统和主要国家淡水养殖系统的温室气体排放清单。发现全球淡水养殖业CH4和N2O年排放量分别为6.04 Tg和36.7 Gg，占全球人为CH4和N2O排放量的1.82%和0.34%。CH4是淡水养殖系统排放的主要温室气体，主要来自粗放型和半集约化淡水养殖系统。研究认为推动粗放型淡水养殖系统设施和装备升级，提升饲料管理和养殖水平，是淡水养殖系统温室气体减排、降低水体污染风险的重要措施。
此次山东大学第五届齐鲁青年论坛-生物学分论坛的成功举办，不仅获得山东大学各方的肯定，同时获得了相关学术界国内、国外师生的一致好评，成功搭建了生物学领域优秀学者学术交流平台，为生命科学学院后续引进青年人才提供了资源和储备。
