红心引路探索前沿：非经典途径揭示细菌生育酚合成新机制

—— 第一作者论坛第二十五期圆满举办

为深入推进党建与科研深度融合，以党建红引领科研兴，切实搭建学术交流与人才培养平台，生物医学科学系党支部与微生物学二班党支部联合打造的“党建+科研”品牌活动——第一作者论坛第二十五期，于2026年9月16日晚7点在黄朝阳楼E307报告厅成功举行。本期论坛特邀袁吉锋教授课题组2025级博士李志臻担任主讲人，做《非经典生物合成途径实现生育酚在细菌中合成》的报告，分享其以共同第一作者身份发表于国际顶级学术期刊《Nature Metabolism》的研究成果《A non-classical biosynthetic route enables tocopherol synthesis in bacteria》。论坛由生物医学科学系陈航姿教授主持，生科院师生齐聚一堂，共赴学术盛宴。

“第一作者论坛”作为支部“党建+科研”特色品牌活动，始终坚持以学术交流为纽带，助力研究生成才成长。本期论坛聚焦天然产物生物合成与微生物制造前沿热点，回应维生素E绿色生物制造的科学问题——生育酚（维生素E）是维持生物体正常生理功能的关键脂溶性抗氧化剂，在保护生物膜结构、调节免疫应答、抗氧化损伤等方面发挥着重要作用，被广泛应用于医药健康、食品加工与饲料工业等领域。长期以来，学界普遍认为生育酚的生物合成仅存在于植物、藻类等光合生物中，原核生物能否合成生育酚始终是未被破解的科学谜题，也制约着微生物法量产维生素E的技术突破。李志臻博士所在的研究团队另辟蹊径，从基因组深度挖掘与生物信息学分析入手，在细菌中锁定潜在的生育酚合成相关基因簇，为破解这一难题带来了全新契机。

报告中，李志臻以第一视角完整还原了研究的探索历程。研究团队以球形红细菌为研究对象，综合运用转座子诱变、异源表达与催化表征、LC-MS分析、分子动力学（MD）、补料分批发酵等多种实验技术，首次发现并鉴定了球形红细菌 UbiE 的 γ/β- 生育酚甲基转移酶双功能活性，解析了 BchP 介导的生育三烯酚还原反应；经系统的生化实验与分子遗传学验证，成功鉴定出一条不依赖关键中间体 DMPBQ、区别于植物等产氧光合生物经典途径的非经典生育酚生物合成通路，阐明了其催化机制。在此基础上，团队借助合成生物学手段，通过前体强化、转座子筛选与发酵优化等代谢工程策略对关键酶元件进行定向改造、重构代谢网络，最终实现了生育酚在细菌底盘中的高效合成，建成了高效的维生素E细胞工厂。该研究填补了原核生物生育酚合成机制的研究空白，拓展了天然产物生物合成的物种边界，也为维生素E的绿色生物制造提供了全新技术路线，对天然产物的异源生物合成具有重要启示。

报告过程中，李志臻围绕维生素E的结构分类、传统合成途径与微生物生产瓶颈、非经典合成途径的发现以及细胞工厂构建等方面，对课题的整体科研思路进行了系统梳理，并结合课题推进过程，分享了如何从已有知识中发现疑问、如何围绕关键科学问题设计实验、如何在不断验证和修正假设的过程中逐步建立完整机制模型，让现场同学直观理解了一项科研工作从提出问题、建立假设到实验验证、代谢工程优化并形成论文的全过程。演讲结束后，陈航姿教授对研究成果进行了精彩总结，肯定了团队敢于挑战传统认知、锲而不舍的科研作风，也高度认可该研究在细菌生育酚合成与天然产物异源生物合成领域的创新价值，并围绕课题延伸方向提出建设性意见，引发在场师生深入思考。提问环节中，在场师生踊跃互动，围绕实验技术细节、通路进化分析、合成生物学优化策略以及成果落地应用等问题展开深入讨论，李志臻结合研究过程和实验经验逐一细致解答，现场思维碰撞激烈、学术氛围浓厚，充分发挥了第一作者论坛促进科研交流、激发创新活力的平台作用。

此次第一作者论坛的成功举办，是党支部深化党建与科研融合的生动实践。论坛不仅展示了高水平科研成果的创新逻辑，更通过第一作者对科研全过程的复盘，将论文背后的科学问题、研究思路与探索历程呈现在青年学生面前，为处于科研启蒙阶段的学生提供了实用参考。未来，生物医学科学系党支部将继续深耕“党建+科研”品牌建设，不断完善学术交流平台，引领师生秉持科研初心、勇攀学术高峰，以更多高质量科研成果服务国家战略需求，为学科发展、人才培养与健康中国建设贡献更大力量。

图：孙乐天

文：刘轶