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详细的酶学和结构表征，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、校“星海青千”、大连市“高端人才”。

课题项目

近期主持与参与的科研项目如下：

 1. 国家自然科学基金--优秀青年基金项目（海外），主持

 2. 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

 3. 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

 4. 国家自然科学基金--面上基金（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

 5. 企业横向项目，2022.07-2025.07，主持

 6. 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

课题组介绍

代谢工程与合成生物技术研究课题组，拥有实验办公用房约120平方，配备优良的学习、办公与实验环境，课题组购置实时微生物生长分析系统、酵母孢子解剖显微镜、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。课题组现有教授1名，博士研究生4名，硕士研究生8名。已指导本科毕业生7名，6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、江南大学深造。共同指导本科生团队DUT_China获得2020年iGEM大赛金奖、”互联网+“大赛辽宁省银奖等。

课题组现有成员

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

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