解读微生物的秘密

编者按：

对于一个国家而言，科技是软实力。国家重点实验室是一个行业科研水平最高标准的体现，也是一个国家科研水平最高标准的体现。我国重点实验室在科学前沿探索和解决国家重大需求方面发挥了非常重要的作用，我们会对部分重点实验室进行介绍，让读者走近科学大师，感触科技前沿，提高科学文化素质。

在生命科学的浩瀚宇宙中，微生物犹如一颗颗璀璨的星辰，散发着神秘而迷人的光芒。它们微小却强大，简单却复杂，是地球上生物多样性的重要组成部分。而其中，还有很多未知的奥秘等待人类去探索。

DNA是生命的物质基础。以往科学界普遍认为，DNA是由碳、氢、氧、氮和磷构成的。但是中国科学家邓子新教授经过20多年的研究，成功地在DNA骨架上发现了硫修饰，并系统地研究了DNA硫修饰发生的生物化学机理和生物学意义。这一发现在国际上开创了表观遗传学的一个新领域。邓子新教授所在的微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）也引起国际上的高度重视。

2011年，获科技部批准，微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）成立。2013年10月，微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）顺利通过科技部建设验收，极大地推动了我国微生物代谢研究的科学和技术体系的建立。

目前，微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）设有微生物合成代谢、分解代谢、代谢互作三大研究方向，着重探索微生物合成与分解代谢的机理，揭示微生物代谢活动的生理功能、调节网络和互作方式，力求科学探索微生物细胞工厂的内在驱动力，实现微生物代谢潜能的优化释放。比如，微生物如何合成有用的化合物，如何分解环境中的有害物质，以及它们之间如何相互作用。

在微生物表观遗传学、环境微生物学、微生态与健康、天然产物生物合成与合成生物学等众多研究领域，微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）成绩斐然。在众多成果中，最引人注目的莫过于对肠道微生物与代谢性疾病关系的研究。因为肠道中的微生物能够影响人体的代谢过程，科研人员由此发现了天然药物在微生物中的人工合成途径，推动了药物合成生物学的发展，解析了肠道微生物与糖尿病、肥胖症等病症之间的机制，为糖尿病、肥胖等代谢性疾病的预防和治疗提供了新的策略。

此外，微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）建立了具有国际影响力的天然产物基因资源库和药物及前体化合物库，为新药的开发和生物制造提供了宝贵的材料基础。邓子新教授带领团队通过创新药物研究，提高了很多重要微生物药物的产率，获得数十种新抗衍生物，申请了20余项发明专利。在重要环境污染物分解、生物合成与分解的调控机制等研究领域，邓子新教授团队也破解了若干杂环污染物的分解机制，促进了更多“变废为宝”高值化合物的合成。

除了开展实验室研究之外，科研人员也走出实验室，去探索外面的世界。

2021年，肖湘教授带领的“交大深海科考团队”搭乘“探索一号”科考船，开展在西太平洋海域的深渊科考任务。他们潜入世界最深的马里亚纳海沟，采集并处理了200多个位点珍贵的深渊样本，包括水体、沉积物、岩石和宏生物。分析研究这些样本，可以更好地回答生物多样性、生命起源与边界、气候变化影响、污染物降解等重大科学问题。

如今，微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）已经成为人才培养、科学研究和学术交流的高地，一批又一批科研人员肩负着解开微生物代谢秘密，推动生物技术革新的重要使命。

随着科研人员的努力和科学技术的进步，我们相信，未来微生物代谢国家重点实验室（上海交通大学）会有越来越多具有国际影响力的研究成果，期待他们的更多发现造福人类。