2025年第三届全国植物代谢生物学大会

第三届全国植物代谢生物学大会拟于12月2日-5日在云南西双版纳召开。会议以“智汇代谢·慧创健康——植物代谢与民族医药创新应用”为主题，涵盖特色植物资源发掘、保护与利用，代谢生物学与作物品质高效育种，交叉学科助力代谢生物学研究，植物代谢工程与合成生物学等方向，以期为相关研究领域的知名学者与青年科技人员专家提供相互交流的平台，共享当前相关领域的前沿热点与最新进展，促进同行间的相互交流合作。

欢迎从事植物代谢相关领域研究的科学家、企业家、博士后和研究生等科研人员参会！

代谢是生命活动的最基本形式。代谢产物不但在植物积极应对各种环境变化中发挥不可或缺的作用，而且也是膳食结构中的重要营养成分以及药物研发的先导化合物，因此深入开展植物代谢生物学相关研究对于促进作物品质改良、药物研发等具有十分积极的影响。在此背景下，全国植物代谢生物学系列会议于2018、2020年在海南成功举办两届。在会议上，国内外同行一道，开展该领域重要科学问题学术交流研讨，推动植物代谢研究向广度和深度发展，服务我国绿色农业持续高效发展的战略需求。

大会主席：许智宏、陈晓亚、何祖华、黄三文、陈士林

组委会主任：罗 杰

秘书长：尚轶、李来庚、黎胜红、施蕊

秘书：冷冰、沈双欠、滕琳琳、谢维友、郑亚洁、周丽

专家委员会：

陈万生 上海中医药大学中药研究所

陈 伟 华中农业大学

黄继荣 上海师范大学

贾美荣 中国医学科学院药物研究所

金 成 上海交通大学

开国银 浙江中医药大学

黎胜红 中国科学院昆明植物所

李大鹏 浙江中医药大学

廖志华 西南大学

刘振华 上海交通大学

卢 山 南京大学

罗志勇 中南大学

庞永珍 崖州湾国家实验室

漆小泉 中国科学院植物研究所

宋经元 中国医学科学院药用植物研究所

唐克轩 崖州湾国家实验室

唐威华 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

王 强 中国科学院水生生物研究所

王晓武 中国农科院蔬菜花卉研究所

王 瑛 中国科学院华南植物园

王 勇 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

王 宇 东北林业大学

王国栋 中国科学院遗传与发育生物学研究所

闫建斌 中国农科院农业基因组研究所

叶 敏 北京大学

叶瑞强 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

于 放 大连工业大学

张 江 湖北大学

张春义 海南省农业科学院

张 磊 海军军医大学

张 阳 四川大学

张 鹏 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

张学斌 河南大学

赵 乔 中国科学院深圳先进技术研究院

赵 清 上海辰山植物科学研究中心

周奕华 中国科学院遗传与发育生物学研究所

周志华 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

祝钦泷 华南农业大学

规模：500人

报告设置

特邀专家（已确认参会）：

许智宏 北京大学

陈晓亚 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

何祖华 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

罗 杰崖州湾国家实验室

谢 旗中国科学院遗传与发育生物学研究所/先正达集团

张跃林 四川大学

白 洋北京大学

雷晓光 北京大学

分论坛一：特色植物资源发掘、保护与利用（召集人：李来庚、黄胜雄）

拟邀请报告人：

杨生超 云南农业大学

罗晓东 云南大学

孙 伟中国中医科学院中药研究所

黄建萍中国科学院昆明植物研究所

开国银浙江中医药大学

王洪伦 中国科学院西北高原研究所

吴家胜 浙江农林大学

刘爱忠 西南林业大学

分论坛二：代谢生物学与作物品质高效育种（召集人：祝钦泷、尚轶）

拟邀请报告人：

许 勇 北京农林科学院蔬菜研究中心

巫永睿 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

张金喆 中国农科院蔬菜花卉研究所 题目:番茄风味调控机理研究与设计育种

李宇飞 崖州湾实验室

刘明春 四川大学 题目：番茄果实成熟过程中解毒去苦的调控机制

陈 浩 华中农业大学

王守创 海南大学 题目：基于多组学解析植物环境适应性的代谢调控网络

薛哲勇 中国水稻研究所北方水稻研究中心 题目：禾本科作物氧化鲨烯环化酶的挖掘和功能研究

张 阳 四川大学 题目：菊科植物菊苣酸合成途径解析

分论坛三：交叉学科助力代谢生物学研究（召集人：张阳、陈伟）

拟邀请报告人：

徐 强 华中农业大学

张学斌 河南大学 题目：苦荞重要农艺性状的代谢基础

鲁 丽 武汉大学

李大鹏 中国科学院分子植物科学卓越创新中心

徐志超 东北林业大学 题目：本草基因组学赋能的药用植物天然产物结构多样性机制解析

李 洁 上海交通大学

徐承超 中国中医科学院青蒿素中心

黄安诚 南方科技大学 题目：乌头属二萜多样性氧化机制发现与解析

分论坛四：植物代谢工程与合成生物学(召集人：张磊、闫建斌)

拟邀请报告人：

江会锋天津工业生物技术研究所

白悦辰 复旦大学

王 勇中国科学院分子植物科学卓越创新中心

李 春清华大学

郭 娟中国中医科学院

胡 丹暨南大学

杨东风 浙江理工大学

罗小舟 中国科学院先进技术研究院

以下内容为GPT视角对全国植物代谢生物学大会相关领域的研究解读，仅供参考：

全国植物代谢生物学研究现状

一、研究核心方向与突破

次生代谢物合成机制解析

植物代谢生物学聚焦次生代谢物（如黄酮类、生物碱、萜类）的合成途径调控，通过多组学整合（代谢组+基因组+转录组）揭示关键基因功能。例如：

甘草黄酮合成：研究显示，短小芽孢杆菌G5与硅协同作用，通过调控茉莉酸、赤霉素和乙烯信号通路，显著提升干旱胁迫下甘草黄酮含量，相关基因（如PAL、CHS）表达上调。

小麦硒代谢：硒纳米颗粒通过APR基因调控，提高小麦籽粒硒浓度及生物可给性，肥料利用率较传统硒肥提升59%。

代谢组学技术革新

高通量检测：广泛靶向代谢组学技术（如LC-MS、GC-MS）实现数千种代谢物同步定量，百迈客生物2025年数据库扩容至7万+物质，鉴定准确率提升30%。

数据库完善：针对植物特异代谢物（如物种特异性黄酮），开发MetMap™等专用数据库，整合KEGG未收录的次生代谢通路，解决传统数据库覆盖不足问题。

跨学科融合应用

农业育种：代谢组学指导作物营养品质改良，如通过调控类胡萝卜素合成通路优化木瓜色泽。

中药现代化：中药代谢组学解析药效物质基础，2025年数据库覆盖2万+成分，实现3800+中药材溯源，支撑复方成分网络药理学分析。

二、行业发展趋势

技术驱动：从定性到定量，从静态到动态

代谢流组学：通过同位素示踪技术追踪代谢物实时变化，揭示水稻盐胁迫下糖苷黄酮合成通量的动态调节。

单细胞代谢组学：突破组织水平研究局限，解析植物细胞类型特异性代谢网络（如根尖分生组织与成熟区代谢差异）。

多组学整合：构建系统生物学框架

代谢组-基因组关联分析（mGWAS）：在玉米中定位控制葫芦巴碱合成的关键基因Os02g57760，解释籽粒大小遗传基础。

AI辅助预测：机器学习模型整合代谢组与表型数据，预测植物逆境响应（如干旱下代谢物积累模式），准确率超85%。

应用拓展：从基础研究到产业赋能

合成生物学：设计酵母细胞工厂生产植物次生代谢物（如青蒿素），产量较天然提取提升10倍。

智慧农业：基于代谢组数据的作物健康监测系统，通过叶片代谢物指纹识别病虫害，预警时间提前7-10天。

三、挑战与应对策略

技术瓶颈

代谢物鉴定准确性：植物次生代谢物超20万种，但仅8000种完成结构鉴定。解决方案包括：

开发高分辨质谱与离子迁移谱联用技术，提升异构体分辨能力。

建立标准化代谢物库（如MONA数据库），整合公共与私有数据。

数据整合难度：多组学数据维度差异大，需开发统一分析平台（如MetaboAnalyst 6.0），支持跨组学关联可视化。

伦理与法规

生物安全：代谢工程植物释放需评估次生代谢物生态风险（如花粉中生物碱对非靶标昆虫的影响）。

数据共享：推动代谢组学数据FAIR原则（可发现、可访问、可互操作、可重用），建立国家级植物代谢公共数据库。

人才培养与国际化

跨学科教育：高校增设“代谢生物学+生物信息学”双学位，培养复合型人才。

国际合作：参与国际代谢组学联盟（IMC），主导制定植物代谢物检测标准（如ISO/TC 34/SC 16）。

四、未来展望

2025年，中国植物代谢生物学研究正从“跟跑”转向“并跑”乃至“领跑”，其核心驱动力在于：

技术自主化：国产质谱仪（如禾信质谱CMI-1600）性能达国际水平，成本降低40%，推动代谢组学普及。

需求牵引：国家“双碳”目标下，植物碳代谢研究成为热点，代谢组学助力筛选高固碳作物品种。

资本布局：2025年植物代谢领域融资超50亿元，重点投向代谢工程与合成生物学企业（如凯赛生物、蓝晶微生物）。

全国植物代谢生物学研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、农业领域：提升作物品质与抗逆性

作物营养强化

应用场景：通过调控代谢途径增加作物中维生素、矿物质或功能性成分含量。

案例：

黄金大米：通过转入β-胡萝卜素合成基因，解决维生素A缺乏症。

高硒小麦：利用硒纳米颗粒调控APR基因，使籽粒硒含量提升59%，生物可给性达85%。

高花青素马铃薯：代谢组学指导筛选花青素合成关键酶（如DFR、ANS），培育紫色薯肉品种。

抗逆性改良

应用场景：增强作物对干旱、盐碱、病虫害的抵抗力。

案例：

干旱耐受型甘草：短小芽孢杆菌G5与硅协同作用，通过茉莉酸信号通路提升黄酮含量，存活率提高40%。

盐胁迫下水稻：代谢流组学揭示糖苷黄酮合成通量动态调节，筛选出耐盐品种“海稻86”。

农药与化肥减量

应用场景：利用植物次生代谢物（如生物碱、萜类）开发天然农药或诱导抗性。

案例：

印楝素：从印楝树中提取的萜类化合物，对200余种害虫具有触杀和胃毒作用。

水稻抗病诱导剂：通过外源施加茉莉酸甲酯，激活苯丙烷代谢途径，增强对稻瘟病的抗性。

二、医药领域：中药现代化与药物开发

中药质量控制

应用场景：通过代谢组学建立中药“化学指纹图谱”，实现质量可追溯。

案例：

丹参：鉴定出120种水溶性成分（如丹酚酸B）和80种脂溶性成分（如丹参酮ⅡA），建立HPLC-QTOF-MS定量方法。

三七：代谢组学结合AI预测有效成分（如三七皂苷R1）与土壤微生物的关联，优化种植条件。

新药研发

应用场景：从植物中筛选活性代谢物，进行结构修饰或全合成。

案例：

青蒿素：从黄花蒿中提取的倍半萜内酯，经半合成开发出双氢青蒿素，抗疟活性提升10倍。

紫杉醇：从红豆杉中分离的二萜类化合物，通过细胞培养技术实现规模化生产。

网络药理学

应用场景：解析中药复方多成分、多靶点作用机制。

案例：

六味地黄丸：代谢组学鉴定出287种成分，通过网络药理学发现其通过调节PI3K/Akt通路改善肾功能。

三、食品工业：功能食品与添加剂开发

功能食品开发

应用场景：利用植物代谢物（如多酚、类胡萝卜素）开发抗氧化、降血糖等功能性食品。

案例：

蓝莓花青素饮料：代谢组学优化提取工艺，保留95%以上花青素活性。

苦荞茶：通过调控黄酮合成途径，使芦丁含量提升至3.2%，具有辅助降血糖功效。

天然食品添加剂

应用场景：替代化学合成添加剂，提升食品安全性。

案例：

甜菊糖苷：从甜叶菊中提取的二萜类化合物，甜度是蔗糖的200-300倍，热量仅为1/300。

姜黄素：从姜黄根茎中提取的多酚类化合物，用作天然色素和抗炎剂。

食品风味改良

应用场景：调控挥发性代谢物（如萜类、酯类）改善食品风味。

案例：

茶叶香气提升：通过代谢组学分析发现，绿茶中芳樟醇和香叶醇含量与花香品质正相关，优化加工工艺后香气强度提升30%。

四、生物能源与材料：绿色可持续发展

生物燃料生产

应用场景：利用植物油脂或木质纤维素转化为生物柴油或乙醇。

案例：

微藻生物柴油：通过代谢工程提高微藻油脂含量至60%，单位面积产油量是油棕的10倍。

玉米秸秆乙醇：代谢组学优化预处理工艺，使纤维素转化率提升至90%。

生物基材料

应用场景：从植物中提取多糖、蛋白质或酚类化合物，制备可降解材料。

案例：

淀粉基塑料：以玉米淀粉为原料，通过代谢调控提高直链淀粉比例，改善材料机械性能。

木质素纳米颗粒：从造纸废液中提取木质素，经超声处理制备纳米颗粒，用于药物载体或食品包装。

五、环境保护：污染治理与生态修复

植物修复

应用场景：利用超积累植物吸收土壤中的重金属或有机污染物。

案例：

蜈蚣草：对砷的富集能力达2.3%，通过代谢组学揭示其将无机砷转化为低毒有机砷的机制。

印度芥菜：通过调控硫代谢途径增强对镉的耐受性，修复效率提升50%。

挥发性有机物（VOCs）降解

应用场景：利用植物释放的萜类化合物降解空气中的甲醛、苯等污染物。

案例：

吊兰：代谢组学鉴定出其释放的松柏烯和柠檬烯可快速分解甲醛，净化效率达90%。

六、合成生物学：代谢工程与细胞工厂

人工合成代谢途径

应用场景：在微生物或植物细胞中重构植物特有代谢途径，生产高值化合物。

案例：

酵母细胞工厂：通过引入青蒿酸合成基因簇，实现青蒿素前体紫穗槐二烯的规模化生产。

烟草细胞合成人参皂苷：将人参皂苷合成关键酶（如达玛烯二醇合成酶）转入烟草，产量达0.5 mg/g干重。

智能作物设计

应用场景：结合代谢组学与基因编辑技术，培育“定制化”作物。

案例：

高维生素C番茄：通过CRISPR/Cas9敲除L-半乳糖-1,4-内酯氧化酶基因，使维生素C含量提升至200 mg/100g。

低丙烯酰胺马铃薯：代谢组学发现天冬酰胺和还原糖是丙烯酰胺前体，通过RNAi抑制天冬酰胺合成酶，丙烯酰胺含量降低90%。

七、化妆品与日化：天然活性成分开发

抗衰老成分

应用场景：利用植物多酚、黄酮类化合物抑制自由基生成或激活胶原蛋白合成。

案例：

葡萄籽提取物：富含原花青素，通过代谢组学优化提取工艺，抗氧化活性提升50%。

积雪草苷：从积雪草中提取的三萜类化合物，促进成纤维细胞增殖，用于修复疤痕。

美白成分

应用场景：抑制酪氨酸酶活性或加速黑色素代谢。

案例：

光甘草定：从甘草中提取的查耳酮类化合物，美白效果是熊果苷的1164倍。

4-丁基间苯二酚：通过代谢工程在酵母中合成，抑制黑色素合成效率达99%。

全国植物代谢生物学领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、知名研究机构

中国科学院分子植物科学卓越创新中心

研究方向：聚焦植物次生代谢途径解析、抗虫防御机制及棉花品质改良，系统解析棉酚、丹参酮等活性成分的生物合成途径，并开发植物介导的RNA干扰抗虫技术。

成果：在棉纤维发育调控、植物辅酶Q生物合成等领域取得突破，相关成果发表于《Cell》《Nature》等期刊，并获国家自然科学一等奖、吴征镒植物学奖等荣誉。

中国科学院植物研究所

研究方向：依托植物多样性与特色经济作物全国重点实验室，开展植物代谢调控与资源利用研究，涵盖系统与进化、分子生理等方向。

平台：拥有系统与进化植物学、植物分子生理学等重点实验室，主办《Journal of Integrative Plant Biology》等SCI期刊，为代谢生物学研究提供学术支撑。

中国植物生理与植物分子生物学学会植物代谢专业委员会

定位：国内植物代谢领域的核心学术组织，通过举办“植物代谢国际会议”等品牌活动，推动代谢组学、合成生物学等方向的国际合作与交流。

作用：汇聚顶尖学者，制定行业标准，促进代谢生物学与农业、医药等产业的深度融合。

高校研究团队

华中农业大学：在植物代谢组学技术平台开发及应用方面具有领先优势。

上海交通大学：聚焦代谢工程与合成生物学，推动代谢产物在生物能源和材料领域的转化。

浙江大学：结合代谢组学与多组学技术，解析植物抗逆性代谢调控网络。

二、知名企业品牌

武汉迈维代谢生物科技股份有限公司

定位：国内代谢组学技术服务的领军企业，专注于植物代谢组学研究及多组学数据整合分析。

技术优势：

自主开发“广泛靶向”代谢组技术平台，建立220万代谢物专属数据库。

提供植物全谱代谢组、非靶向代谢组等检测服务，覆盖黄酮、生物碱等特定化合物。

应用领域：分子育种、疾病诊断、药物研发，服务客户超2000家，技术成果发表于《Nature Communications》等期刊。

上海百趣生物医学科技有限公司

定位：以质谱技术为核心，提供代谢组学、蛋白质组学等多组学检测服务。

技术优势：

构建非靶标代谢组学、脂质组学等检测平台，开创国内代谢组学科研服务市场。

完成数千万元A+轮融资，用于结直肠癌早筛试剂盒等创新产品研发。

应用领域：临床质谱、药企服务、科研合作，与金域医学等企业建立战略合作关系。

中科新生命代谢

背景：原中科院控股企业，后由中科院营养与健康所参股，2017年拓展代谢组学业务。

定位：结合中科院科研资源，提供高通量代谢组分析服务，覆盖医学和植物领域。

诺禾致源质谱

背景：国内测序服务龙头，2018年布局代谢组学，2021年科创板上市。

优势：依托测序业务渠道优势，快速拓展代谢组学市场，销售网络覆盖全国。

全国植物代谢生物学领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、科研机构与高校：基础研究与技术应用并重

博士后与科研助理岗位

典型机构：中国农业科学院作物科学研究所、中科院遗传发育所、湘湖实验室等。

岗位职责：

参与植物代谢途径解析（如大豆黄酮、番茄高值化合物合成）、代谢工程改造（如提升作物抗逆性、营养品质）。

协助课题组申请国家级科研项目（如国家自然科学基金、博士后基金），推动实验室成果向产业转化。

任职要求：

博士学历（博士后岗位）或硕士学历（科研助理），具备分子生物学、合成生物学、生物信息学等背景。

以第一作者发表过SCI论文者优先，熟悉基因编辑（CRISPR/Cas9）、代谢组学技术者更受欢迎。

待遇：

薪酬具有市场竞争力（如中国农科院博士后年薪可达20-35万元），提供户口迁入、子女入学、国际交流等福利。

教师与研究员岗位

典型机构：高校生命科学学院、农学院。

岗位职责：

承担植物代谢生物学相关课程教学（如植物生理学、代谢工程），指导研究生开展课题研究。

主持国家级科研项目，发表高水平论文，推动学科交叉融合（如植物代谢与人工智能结合）。

任职要求：

博士学历，具有海外留学背景或国家级人才计划（如“优青”“杰青”）入选者优先。

具备独立科研能力，在代谢途径调控、合成生物学等领域有突破性成果。

二、企业领域：技术转化与产业应用驱动

研发工程师岗位

典型企业：华大基因、蓝晶微生物、药明康德等生物科技公司。

岗位职责：

利用植物代谢工程开发新型药用成分（如青蒿素、紫杉醇）或生物材料（如淀粉基塑料、木质素纳米颗粒）。

优化发酵工艺，提升代谢产物产量（如微藻生物柴油、玉米秸秆乙醇）。

任职要求：

硕士及以上学历，熟悉代谢通路设计、菌种改造技术。

具备跨学科能力（如生物信息学+编程），能使用Python、R等工具分析代谢组学数据。

待遇：

硕士起薪22.5K/月，博士达32.1K/月，部分岗位薪资超互联网行业。

技术支持与销售岗位

典型企业：武汉迈维代谢、上海百趣生物等代谢组学服务公司。

岗位职责：

为科研客户提供代谢组学检测方案（如非靶向代谢组、脂质组学），协助数据解读。

推广植物代谢相关产品（如代谢物标准品、试剂盒），开拓农业、医药领域市场。

任职要求：

本科及以上学历，具备生物学背景，熟悉代谢组学技术原理。

良好的沟通能力和客户服务意识，能适应出差。

三、新兴领域与交叉学科：就业机会持续拓展

植物合成生物学与垂直农业

岗位方向：

合成生物学工程师：设计人工代谢途径，在植物或微生物细胞中合成高值化合物（如人参皂苷、大麻素）。

垂直农业技术员：利用代谢调控优化作物生长环境（如光照、CO₂浓度），提升单位面积产量。

典型机构：深圳合成生物产业创新中心、上海光明母港垂直农业研究院。

技能需求：

掌握代谢工程、基因编辑技术，熟悉植物工厂运营模式。

生物信息学与AI制药

岗位方向：

生物信息工程师：分析植物代谢组学数据，构建代谢网络模型，预测代谢产物功能。

AI制药研究员：利用深度学习优化代谢通路设计，加速新药开发（如基于植物代谢物的抗癌药物）。

典型机构：金斯瑞生物科技、深圳理工大学生物信息学专业。

技能需求：

编程能力（Python、R）、机器学习基础，熟悉代谢组学数据库（如HMDB、KEGG）。

四、政策与地域红利：就业机会集中爆发

政策支持：

“十四五”生物经济发展规划明确提出，2025年生物经济总量将突破22万亿元，合成生物学、基因编辑等高附加值领域年均增速超15%。

深圳将合成生物产业纳入国民经济规划，推动创新链、产业链、资金链、人才链四链融合；海南实施人才引育工程，支持高校增设博士点，简化外籍高层次人才永久居留流程。

地域集群：

长三角：苏州（药明生物、信达生物总部）、上海（联影医疗、复星医药）等地医药产业密集，提供大量研发岗位。

珠三角：深圳合成生物产业创新中心、广州国际生物岛等平台汇聚顶尖企业，推动代谢生物学技术落地。

环渤海：北京中关村生命科学园、天津国际生物医药联合研究院等机构，聚焦基础研究与成果转化。