朱志伟，博士，教授，国家级青年人才项目入选者

2008年毕业于华东理工大学理工优秀生部生物工程专业获工学学士学位；2014年毕业于中科院大连化学物理研究所获生物化工博士学位；2014-2019年，在瑞典查尔姆斯理工大学从事博士后研究；2020年1月，加入大连理工大学生物工程学学院任教授，组建代谢工程与合成生物技术课题组；2020年2月-4月，在德国法兰克福大学从事访问研究。

研究方向

主要研究方向为微生物合成代谢工程，即通过合成生物学技术（高级基因工程手段）操纵微生物代谢，提升特殊脂质、多元醇等绿色生物化学品的合成效率，以达到产业应用水平；同时组合多种组学分析、生物信息学、计算设计和蛋白结构分析等，实现多维度、跨尺度微生物设计和改造，构建智能化的微生物细胞工厂。

研究成果

已在脂质代谢相关的燃料和化学品生物制造领域，如产油酵母多组学分析、脂代谢关键酶重设计、脂肪酸多维代谢工程等方向取得重要进展。

 （1）率先开展产油酵母多组学分析，精确注释了圆红冬孢酵母基因组，重建其油脂合成代谢网络，发现含双酰基载体蛋白结构域脂肪酸合酶、酵母脂滴蛋白等决定产油表型的关键元件，从系统生物学角度揭示了氮源限制导致油脂积累的分子机制。

 （2）对前述新颖脂肪酸合酶进行了酶学和结构表征，首次重设计构建出杂合的真菌I型脂肪酸合酶，扩展其产物谱，打破了该类复合物不可改造的固有认识，开辟了油脂化学品合成新路线，论文被Nat Chem Biol杂志选作封面，且同期配发专文推荐，受到30多家媒体关注和报道，相关专利转让给法国石油巨头道达尔公司，并受邀在酵母脂质代谢顶级会议（YLC2017）做分会场报告。

 （3）提出多维代谢工程策略，在蛋白/酶工程改造层次、代谢途径优化层次和细胞耐受性改善层次，多维度改造酵母合成并分泌大量中链脂肪酸，使产量提高250倍以上，发酵产量达到3 g/L，为真核微生物合成的最高水平，相关成果发表在Nat Catal杂志，被生物工程领域权威综述期刊Trends Biotechnol杂志推荐报道。

 （4）已发表论文22篇，其中在Nat Chem Biol、Nat Catal、Nat Commun、PNAS等期刊发表一作论文多篇；获国内专利授权3项，国际PCT专利授权1项；荣获辽宁省自然科学二等奖（排名第二）、大连市技术发明一等奖（排名第四）、15届国际生物技术大会（IBS2012）最佳墙报奖等奖项；在国际可再生资源与生物炼制大会（RRB13）等国际学术会议做口头报告或墙报展示10余次，担任Engineering in Life Sciences杂志编委，Metab Eng、Biotechnol Bioeng、ACS Synth Biol、Appl Environ Microbiol等期刊审稿人。入选国家级青年人才计划、辽宁省兴辽英才“青年拔尖”计划、大连市“高端人才”、校“星海青千”计划支持。

课题项目

 1. 辽宁省委组织部--兴辽英才青年拔尖项目（项目编号：XLYC2203057）：微生物合成植保与杀虫剂，2023.10-2026.09。主持

 2. 国家自然科学基金--优秀青年基金项目（海外）：多维代谢工程，2022.01-2024.12。主持

 3. 国家重点研发计划课题（项目编号：2022YFA0911802）：高效基因组编辑与遗传体系建立及途径组装与整合改造，2022.11-2027.10。所属项目：工业菌株重编程优化及应用，所属专项：合成生物学，参与

 4. 国家重点研发计划课题（项目编号：2021YFC2103702）：油脂生物合成及航空燃料制备关键生物催化剂结构解析、优化及应用，2021.12-2024.11。所属项目：先进航空燃料生物制造技术，所属专项：绿色生物制造，主持

 5. 国家自然科学基金--面上项目（项目编号：22177018）：基于酰基载体蛋白定量调控机制重设计真菌I型脂肪酸合酶，2022.01-2025.12，主持

 6. 企业横向项目，2022.07-2025.07，主持

 7. 中央高校基本科研业务费引进人才科研专题（项目编号：DUT20RC(3)044）：中链脂肪酸及其衍生物微生物制造，2020.08-2022.12，主持

 8. 中央高校基本科研业务费重点基地平台科研专题重点实验室建设类专题（项目编号：DUT23LAB104）：工业菌株高效基因编辑系统开发，2023.10-2023.12，主持

课题组介绍

代谢工程与合成生物技术研究课题组，配备优良的学习、办公与实验环境，课题组购置高通量微升级液滴培养组学系统、实时微生物生长分析系统、酵母孢子解剖显微镜、液相色谱仪、气相色谱仪、低温超高压细胞破碎仪、恒温振荡培养箱、洗瓶机、低温高速离心机、高压灭菌锅、超低温冰箱、生物样品均质机、凝胶成像系统、电穿孔仪、梯度PCR仪、分光光度计等仪器50余台（套），满足分子生物学操作、微生物培养与发酵、产物提取与分析所需之实验条件。团队现有教授1名，副教授1名，博士研究生8名，硕士研究生12名。已指导本科毕业生11名，9人进入本校及复旦大学、中科院先进技术研究院合成生物学研究所、北京师范大学、江南大学、天津大学、华中科技大学深造。共同指导本科生团队DUT_China获得iGEM大赛金奖（2020年）、研究生团队”互联网+“大赛辽宁省银奖（2022年）、金奖（2023年）。

课题组成员

招生招聘

本课题组热情欢迎各类人才加入，欢迎来信咨询，Email：zwzhu@dlut.edu.cn

 1. 准聘教授/副教授，助理教授：欢迎海内外青年才俊加入，除国家、省、市、学校、学院提供的支持外，课题组也将竭力支持新加入老师的发展。

 2. 助理研究员（博士后）招聘（长期有效，欢迎来信咨询）：本课题组正在承担多项国家与企业委托项目，因研究需要，诚聘具有微生物学、分子生物学、代谢工程与合成生物学、生物信息学、生物化工、发酵工程等研究背景的助理研究员，3年合同，基本年薪30万，可申请大连市青年才俊30万安家费补贴（分3年发放，18/6/6万），期满优秀者聘为副教授。应聘要求及待遇请查询学校人事处网站或来信咨询。

 3. 科研助理岗位A（可兼职）：本科学历，生物、化学等相关专业，主要职责包括（1）协助实验室管理，如试剂耗材采购与报销、仪器设备管理与维护、实验室安全等；（2）负责项目资料收集与整理；（3）参与研究开发，如微生物菌株构建与性能评价；（4）课题组长交办的其他事务。岗位待遇按照《大连理工大学科研项目自聘人员管理办法（试行）》 执行。

 4. 科研助理岗位B：硕士及以上学历，微生物学、分子生物学、代谢工程、合成生物学、生物信息学、生物化工、发酵工程等相关专业，主要职责为代谢工程与合成生物学技术开发，包括质粒构建、途径组装、遗传转化、微生物培养发酵，产物分析检测等研究内容。岗位待遇按照《大连理工大学科研项目自聘人员管理办法（试行）》 执行。

 5. 科研助理岗位C：针对应届毕业生，学习积极努力，有意向留组攻读硕士或博士学位，且符合项目需要，可以科研助理形式聘任留组工作到研究生入学。岗位待遇参考同期硕士和博士助研津贴，并提供租房补贴。

 6. 博士研究生招生：课题组每年有1-2个博士生研究生招生名额，为申请考核制，每年10-12月准备申请材料，有意申请博士的同学欢迎邮件联系。

 7. 硕士研究生招生：课题组每年有4个硕士研究生招生名额（学术型和专业型各2名），欢迎邮件联系。

代表性论文（# 第一作者，* 通讯作者）

 1. Zhiwei Zhu, Yongjin J. Zhou, Anastasia Krivoruchko, Martin Grininger, Zongbao K. Zhao* & Jens Nielsen*. (2017). Expanding the product portfolio of fungal type I fatty acid synthases. Nature Chemical Biology, 13(4), 360-362. doi:10.1038/nchembio.2301

Cover story, News and Views by Timm Maier. (2017). Fatty acid synthases: Re-engineering biofactories. Nature Chemical Biology, 13(4), 344-345. doi:10.1038/nchembio.2338

 2. Zhiwei Zhu#, Yating Hu#, Paulo G. Teixeira, Rui Pereira, Yun Chen, Verena Siewers & Jens Nielsen*. (2020). Multidimensional engineering of Saccharomyces cerevisiae for efficient synthesis of medium-chain fatty acids. Nature Catalysis, 3(1), 64-74. doi:10.1038/s41929-019-0409-1

Highlight by Jianhui Liu & Jin Hou. (2020). Multidimensional Metabolic Engineering for Constructing Efficient Cell Factories. Trends in Biotechnology, 38(5), 468-469. doi:10.1016/j.tibtech.2020.02.011

 3. Zhiwei Zhu, Sufang Zhang, Hongwei Liu, Hongwei Shen, Xinping Lin, Fan Yang, Yongjin J. Zhou, Guojie Jin, Mingliang Ye, Hanfa Zou* & Zongbao K. Zhao*. (2012). A multi-omic map of the lipid-producing yeast Rhodosporidium toruloides. Nature Communications, 3, 1112. doi:10.1038/ncomms2112

 4. Yating Hu#, Zhiwei Zhu#, David Gradischnig, Margit Winkler, Jens Nielsen* & Verena Siewers. (2020). Engineering carboxylic acid reductase for selective synthesis of medium-chain fatty alcohols in yeast. Proceedings of the National Academy of Sciences, 202010521. doi:10.1073/pnas.2010521117

 5. Zhiwei Zhu, Yongjin J. Zhou, Min-Kyoung Kang, Anastasia Krivoruchko, Nicolaas A. Buijs & Jens Nielsen*. (2017). Enabling the synthesis of medium chain alkanes and 1-alkenes in yeast. Metabolic Engineering, 44, 81-88. doi:10.1016/j.ymben.2017.09.007

全部论文

2024

25. Wenliang Wang#, Xinkai Wang#, Yadi Tan, Shuo Zhao, Liqian Zhao, and Zhiwei Zhu*. (2024). CRISPR-Cas9 Mediated Genome Editing of Kluyveromyces Marxianus for Iterative, Multiplexed Gene Disruption and Pathway Integration. Biotechnology and Bioengineering, In press. doi:10.1002/bit.28736

2023

24. Guimin Liu#, Cai Feng#, Zhiwei Zhu, Yaqin Sun, and Zhilong Xiu. (2023). Fed-Batch Self-Regulated Fermentation of Glucose to Co-Produce Glycerol and 1,3-Propanediol by Recombinant Escherichia Coli. Synthetic Biology and Engineering 1(1), 1-10. 10.35534/sbe.2023.10008.

2021

23. 朱志伟*, 谭亚娣, 张乔馨 & 薛闯. (2021). 中链化学品微生物制造. 微生物学杂志, (5), 1-13. doi:10.3969/j.issn.1005-7021.2021.05.001

2020

22. Yating Hu#, Zhiwei Zhu#, David Gradischnig, Margit Winkler, Jens Nielsen* & Verena Siewers. (2020). Engineering carboxylic acid reductase for selective synthesis of medium-chain fatty alcohols in yeast. Proceedings of the National Academy of Sciences, 202010521. doi:10.1073/pnas.2010521117

21. Renhui Zhou#, Zhiwei Zhu#, Sufang Zhang* & Zongbao K. Zhao. (2020). The complete mitochondrial genome of the lipid-producing yeast Rhodotorula toruloides. FEMS Yeast Research. doi:10.1093/femsyr/foaa048

20. Zhiwei Zhu#, Yating Hu#, Paulo G. Teixeira, Rui Pereira, Yun Chen, Verena Siewers & Jens Nielsen*. (2020). Multidimensional engineering of Saccharomyces cerevisiae for efficient synthesis of medium-chain fatty acids. Nature Catalysis, 3(1), 64-74. doi:10.1038/s41929-019-0409-1

2019

19. Yating Hu, Zhiwei Zhu, Jens Nielsen* & Verena Siewers. (2019). Engineering Saccharomyces cerevisiae cells for production of fatty acid derived biofuels and chemicals. Open Biology, 9(5), 190049. doi:10.1098/rsob.190049

2018

18. Yongjin J. Zhou*, Yating Hu, Zhiwei Zhu, Verena Siewers & Jens Nielsen*. (2018). Engineering 1-Alkene Biosynthesis and Secretion by Dynamic Regulation in Yeast. ACS Synthetic Biology, 7(2), 584-590. doi:10.1021/acssynbio.7b00338

17. Yanan Wang, Sufang Zhang*, Zhiwei Zhu, Hongwei Shen, Xinping Lin, Xiang Jin, Xiang Jiao & Zongbao K. Zhao*. (2018). Systems analysis of phosphate-limitation-induced lipid accumulation by oleaginous yeasts Rhodosporidium toruloides. Biotechnology for Biofuels, 11, 148. doi:10.1186/s13068-018-1134-8

16. Yating Hu, Zhiwei Zhu, Jens Nielsen & Verena Siewers*. (2018). Heterologous transporter expression for improved fatty alcohol secretion in yeast. Metabolic Engineering, 45, 51-58. doi:10.1016/j.ymben.2017.11.008

2017

15. Zhiwei Zhu, Yongjin J. Zhou, Anastasia Krivoruchko, Martin Grininger, Zongbao K. Zhao* & Jens Nielsen*. (2017). Expanding the product portfolio of fungal type I fatty acid synthases. Nature Chemical Biology, 13(4), 360-362. doi:10.1038/nchembio.2301

14. Zhiwei Zhu, Yongjin J. Zhou, Min-Kyoung Kang, Anastasia Krivoruchko, Nicolaas A. Buijs & Jens Nielsen*. (2017). Enabling the synthesis of medium chain alkanes and 1-alkenes in yeast. Metabolic Engineering, 44, 81-88. doi:10.1016/j.ymben.2017.09.007

2016

13. Yongjin J. Zhou, Nicolaas A. Buijs, Zhiwei Zhu, Jiufu Qin, Verena Siewers & Jens Nielsen*. (2016). Production of fatty acid-derived oleochemicals and biofuels by synthetic yeast cell factories. Nature Communications, 7, 11709. doi:10.1038/ncomms11709

12. Yongjin J. Zhou* #, Nicolaas A. Buijs#, Zhiwei Zhu, Diego Orol Gómez, Akarin Boonsombuti, Verena Siewers & Jens Nielsen*. (2016). Harnessing Yeast Peroxisomes for Biosynthesis of Fatty-Acid-Derived Biofuels and Chemicals with Relieved Side-Pathway Competition. Journal of the American Chemical Society, 138(47), 15368-15377. doi:10.1021/jacs.6b07394

2015

11. Zhiwei Zhu#, Yunfeng Ding#, Zhiwei Gong, Li Yang, Sufang Zhang, Congyan Zhang, Xinping Lin, Hongwei Shen, Hanfa Zou, Zhensheng Xie, Fuquan Yang, Xudong Zhao, Pingsheng Liu* & Zongbao K. Zhao*. (2015). Dynamics of the Lipid Droplet Proteome of the Oleaginous Yeast Rhodosporidium toruloides. Eukaryotic Cell, 14(3), 252-264. doi:10.1128/ec.00141-14

10. Manuel Fischer, Daniel Rhinow, Zhiwei Zhu, Deryck J. Mills, Zongbao K. Zhao, Janet Vonck & Martin Grininger*. (2015). Cryo-EM structure of fatty acid synthase (FAS) from Rhodosporidium toruloides provides insights into the evolutionary development of fungal FAS. Protein Science, 24(6), 987–995. doi:10.1002/pro.2678

2014

9. 朱志伟, 张素芳, 林心萍, 刘武军 & 赵宗保*. (2014). 圆红冬孢酵母新颖脂肪酸合酶的重组表达、纯化与活性检测. 生物工程学报, 30(9), 1414–1423. doi:10.13345/j.cjb.130626

8. 刘玉雪, 张祎昕, 王磊, 林心萍, 朱志伟 & 赵宗保*. (2014). 重组酿酒酵母催化二氢大豆苷元生产雌马酚. 中国生物工程杂志, 34(4), 41-45. doi:10.13523/j.cb.20140407

7. Xinping Lin, Yanan Wang, Sufang Zhang, Zhiwei Zhu, Yongjin J. Zhou, Fan Yang, Wenyi Sun, Xueying Wang & Zongbao K. Zhao*. (2014). Functional integration of multiple genes into the genome of the oleaginous yeast Rhodosporidium toruloides. FEMS Yeast Research, 14(4), 547-555. doi:10.1111/1567-1364.12140

2013

6. Yongjin J. Zhou, Wei Yang, Lei Wang, Zhiwei Zhu, Sufang Zhang & Zongbao K. Zhao*. (2013). Engineering NAD+ availability for Escherichia coli whole-cell biocatalysis: a case study for dihydroxyacetone production. Microbial Cell Factories, 12(1), 103. doi:10.1186/1475-2859-12-103

5. 蔡媛, 郭娟, 周雍进, 朱志伟, 吴文燕, 黄璐琦, 陈敏*, & 赵宗保. (2013). 转化次丹参酮二烯酿酒酵母全细胞催化体系的构建. 药学学报, 48(10), 1618-1623.

2012

4. Zhiwei Zhu, Sufang Zhang, Hongwei Liu, Hongwei Shen, Xinping Lin, Fan Yang, Yongjin J. Zhou, Guojie Jin, Mingliang Ye, Hanfa Zou* & Zongbao K. Zhao*. (2012). A multi-omic map of the lipid-producing yeast Rhodosporidium toruloides. Nature Communications, 3, 1112. doi:10.1038/ncomms2112

3. Yongjin J. Zhou#, Wei Gao#, Qixian Rong, Guojie Jin, Huiying Chu, Wujun Liu, Wei Yang, Zhiwei Zhu, Guohui Li, Guofeng Zhu, Luqi Huang*, & Zongbao K. Zhao*. (2012). Modular pathway engineering of diterpenoid synthases and the mevalonic acid pathway for miltiradiene production. Journal of the American Chemical Society, 134(6), 3234–3241. doi:10.1007/s00253-011-3820-3

2. Fan Yang, Sufang Zhang, Yongjin J. Zhou, Zhiwei Zhu, Xinping Lin, & Zongbao K. Zhao*. (2012). Characterization of the mitochondrial NAD+-dependent isocitrate dehydrogenase of the oleaginous yeast Rhodosporidium toruloides. Applied Microbiology and Biotechnology, 94(4), 1095-1105. doi:10.1007/s00253-011-3820-3

1. Xinping Lin, Fan Yang, Yongjin Zhou, Zhiwei Zhu, Guojie Jin, Sufang Zhang*, & Zongbao K. Zhao. (2012). Highly-efficient colony PCR method for red yeasts and its application to identify mutations within two leucine auxotroph mutants. Yeast, 29(11), 467-474. doi:10.1002/yea.2926