研究方向

　　1）固氮酶表达调控的分子机制

　　2）微生物碳氮代谢途径解析

　　3）合成生物学

　　研究内容

　　1) 铁固氮酶的研究

　　固氮酶（Nitrogenase）可以将空气中无法直接被生物体利用的氮气转化为可被生物体利用的氨，地球上植物生长所需的绝大部分氮肥都是通过这种生物固氮途径获得的，因此毫无疑问，固氮酶及其介导的生物固氮过程在农业生产方面发挥着无可替代的关键作用。固氮酶根据其辅因子金属组成的差异可以分为三类，分别为钼（MoFe）、钒（VFe）和铁（FeFe）固氮酶，目前国际上对固氮酶的研究主要集中在钼固氮酶上，对铁固氮酶的认识还知之甚少，加之我国是一个缺钼的国家，因此铁固氮酶对于我国生态环境的维护可能发挥着更为重要的作用。

　　此外，铁固氮酶可以直接将二氧化碳（2）直接还原为甲烷（4）。甲烷既是重要的能源分子也是强效的温室气体，因此对于铁固氮酶的研究既会产生潜在的经济效益，也会产生更为重要的环境效益。鉴于铁固氮酶在我国生态环境保护以及可持续发展方面的重要意义，课题组将以光合微生物细胞为载体，深入研究铁固氮酶的分子表达调控机制，在对铁固氮酶进行深入理解的基础上，探讨铁固氮酶在生态环境中的地位和作用以及由其驱动的碳氮元素循环机制，为农业生产和环境保护提供有力的科学依据。

　　2）微生物降解与合成代谢

　　发现并解析微生物碳氮代谢新途径，揭示其在生态环境中的地位和作用；利用合成生物学手段，发展微生物底盘细胞，构建碳氮代谢新途径，以用于生物基化学品的高效合成。