韩丹翔——中国科学院水生生物研究所博士

韩丹翔，女，博士，研究员。中国科学院水生生物研究所研究员，**计划入选者。

教育及工作经历： 　　

1997-2001 武汉大学 药学专业 理学学士 　　

2001-2006 中国科学院水生生物研究所 水生生物学 理学博士 　　

2006-2010 博士后研究员, 美国亚利桑那州立大学 　　

2010-2014 助理研究教授, 美国亚利桑那州立大学

学术兼职：

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研究方向：

藻类生物学与藻类生物技术。研究内容涉及藻类生理生化及分子细胞生物学，

1）油脂生物合成、调控及储存机制。

2）类胡萝卜素等高附加值产品的生物合成。

3）微藻抗逆生物学。

4）微藻系统代谢工程及合成生物学。

承担科研项目情况：

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科研成果：

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发明专利：

1、PCT on Novel Pseudochlorococcum Species and Uses Therefore

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发表英文论文：

1.Guanqun Chen, Baobei Wang, Danxiang Han, Milton Sommerfeld, Yinghua Lu, Feng Chen andQiang Hu (2015) Molecular mechanisms of the coordination between astaxanthin and fatty acid biosynthesis in Haematococcus pluvialis(Chlorophyceae). The Plant Journal 81, 95-107 

2. Baobei Wang, Zhen Zhang, Qiang Hu, Milton Sommerfeld, Yinghua Lu andDanxiang Han (2014) Cellular capacities for high-light acclimation developed in life cycle of the green alga Haematococcuspluvialis. PLoS One DOI: 10.1371/journal.pone.0106679 

3.Yunho Gwak, Yong-sic Hwang, Baobei Wang, Minju Kim, JooyeonJeong, Choul-Gyun Lee, Qiang Hu, Danxiang Han & EonSeonJin (2014) Comparative analyses of lipidomes and transcriptomes reveals a concerted action of multiple defensive systems against photooxidative stress in Haematococcus pluvialis. Journal of Experimental Botany 65: 4317-4334  (Co-Corresponding Author) 

4. Jing Li, Danxiang Han, Dongmei Wang, Kang Ning, Jing Jia, Li Wei, Xiaoyan Jing, Shi Huang, Jie Chen,Yantao Li, Qiang Hu and Jian Xu. (2014) Choreography of transcriptomes and lipidomes in Nannochloropsis reveals the mechanisms of oleaginousness in microalgae. Plant Cell, 26(4): 1645-1665 

5.Wang, D., Ning, K., Li, J., Han, D., Wang H., et al (2014) Nannochloropsisphylogenome revealed evolution of microalgal oleaginous traits. Plos Genetics 10: e1004094 

6.Han, D., Li, Y. & Hu, Q. (2013) Biology and commercial aspects ofHaematococcus pluvialis. pp. 388-405. In: Richmond, A. & Hu, Q. (eds.): Handbook of Microalgal Culture, 2^nd edition, Wiley-Blackwell, West Sussex, UK. 

7.Han, D., Deng, Z., Lu, F. & Hu, Z. (2013) Biology and biotechnology of edibleNostoc, pp. 433-444.In: Richmond, A. & Hu, Q. (eds.): Handbook of Microalgal Culture, 2^nd edition, Wiley-Blackwell, West Sussex, UK. 

8.Li, Y., Chen, W., Shen, H., Han, D., Li, Y., Jones, H., Timlin JA.& Hu, Q. (2013) Basic culturing and analytical measurement techniques, pp.37-68. In: Richmond, A. & Hu, Q. (eds.): Handbook of Microalgal Culture, 2^nd edition, Blackwell Science Ltd., Oxford, UK. 

9.Li, Y., Han, D., Yoon, K., Zhu, S., Sommerfeld, M. & Hu, Q. (2013) Molecular and cellular mechanisms for lipid synthesis and accumulation in microalgae: biotechnological implication, pp. 545-565.In: Richmond, A. & Hu, Q. (eds.): Handbook of Microalgal Culture, 2^nd edition, Wiley-Blackwell, West Sussex, UK. 

10.Han, D., Li, Y. & Hu, Q. (2013) Astaxanthin in microalgae: Biosynthesis pathways, regulation and biotechnological applications. Algae 28: 131-147 

11.Yoon, K.S., Han, D., Li, Y. Sommerfeld, M. & Hu Q. (2012) Phospholipid:diacylglycerolacyltransferase is a multifunctional enzyme involved in membrane lipid turnover and degradation while synthesizing triacylglycerol in the unicellular green microalga Chlamydomonasreinhardtii. Plant Cell 24: 3708-24 (Co-First Author) 

12.Wang, J., Han, D., Sommerfeld, M. & Hu, Q. (2012) Effect of initial biomass density on growth and astaxanthin production of Haematococcuspluvialis in an outdoor photobioreactor.Journal of Applied Phycology DOI: 10.1007/S10811-012-9859-4 

13.Han, D., Wang, J., Sommerfeld, M. & Hu, Q. (2012) Susceptibility and protective mechanisms of motile and non-motile cells of Haematococcuspluvialis(Chlorophyceae) to photooxidative stress.Journal of Phycology 48:693-705 

14.Collins, A., Jones, H., Han, D., Hu, Beechem, T. &Timlin, J. (2011) Carotenoid distribution in living cells of Haematococcuspluvialis (Chlorophyceae).Plos ONE 6: e24302 DOI: 10.1371/journal.pone.0024302 

15.Li, Y., Han, D., Sommerfeld, M. & Hu, Q. (2011) Photosynthetic carbon partitioning and lipid production in the oleaginous microalga Pseudochlorococcum sp. (Chlorophyceae) under nitrogen-limited conditions.Bioresource Technology 102: 123-9 

16.Li, Y., Han, D., Hu, G., Sommerfeld, M. & Hu, Q. (2010) Inhibition of starch synthesis results in overproduction of lipids in starchless mutants ofChlamydomonasreinhardtii.Biotechnology & Bioengineering, 107: 258-68 

17.Li, Y., Han, D., Hu, G., Dauville, D., Sommerfeld, M., Ball, S. & Hu, Q (2009) Chlamydomonasstarchless mutant defective in ADP-glucose pyrophosphorylase hyper-accumulates triacylglycerol. Metabolic Engineering 12: 387-91 

18.Han, D., Fan, Y. & Hu, Z. (2009) An evaluation of four phylogenetic markers inNostoc: Implications for cyanobacterial phylogenetic studies at the intrageneric level.Current Microbiology 58: 170-176 

       发表中文论文：

       1 念珠藻属植物的应用研究  韩丹翔; 胡征宇; 刘永定  中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集  2001-11-01  中国会议     

2 蓝藻念珠藻属系统发育和分子进化研究  韩丹翔  中国科学院研究生院（水生生物研究所）  2006-06-01  博士 

荣誉奖励：

1、2014年入选中国科学院**计划。

挖掘绿色“宝藏”

——记中国科学院微藻生物学专家韩丹翔

韩丹翔，中国科学院水生生物研究所博士。2006年到2014年于美国亚利桑那州立大学进行博士后研究，并于后四年的时间里担任助理研究，2014年9月回国。目前，已经在Plant Cell、Plant Journal、Journal of Experimental Botany等学术刊物上发表论文20余篇，引用次数超过500次；受邀为《藻类学培养手册》撰写部分章节。

随着全球能源短缺问题的日益严峻以及现代工农业的发展带来的环境恶化状况，“大力发展高新生物技术，改变能源结构，寻找替代能源”成为共识。《“十二五”生物技术发展规划》实施以来，在“研究微藻育种、规模化培养、油脂提取、转酯化、生物反应器研制和应用等产业化共性关键技术”的引导下，微藻生物技术的潜力逐渐引起专家学者们的重视。

未来，清洁、可再生型资源逐渐成为未来新能源的主角，微藻生物能源就是其中被寄予厚望的生力军。韩丹翔认为，微藻作为一种单细胞的低等生物，通过光合作用不断吸收二氧化碳，形成由蛋白质、糖类、脂肪等大分子化合物组成的独特生物质。正是由于这些生物质的出现，让从微藻生物中提取洁净能源来支撑经济快速发展成为可能。 

结缘微藻生物技术 

如今，可再生能源大多集中在电力行业，水电、太阳能、风能、潮汐能等，但生物能源也因其具备能够减少温室气体排放、维护生态系统平衡，更利于人类生态环境等诸多优势而被广泛看好。

韩丹翔认为，从生物学角度来看，微藻作为单细胞生物，具有光合作用效率高、含油量高、生产周期短等多项优势，是其他油料作物无法比拟的。更为重要的是，微藻在光自养培养过程中能够固定大量的二氧化碳，因此，在国家节能减排口号的倡导下，对微藻生物的研发与应用俨然更符合人类发展趋势。另外，从经济角度考虑，微藻的光能自养型单细胞生物特性，让其在光自养生长过程中，所需生产成本大大降低，可以创造更大的利润空间。因此，在新时代能源的研究与开发中，微藻成为低碳经济下第二代生物柴油原材料的不二之选。

高中毕业后，韩丹翔选择了武汉大学生命科学院的药学专业。但在4年的实际学习中，更偏重于基础生物学课程让她发掘到了自己的兴趣点。为寻求进一步发展，韩丹翔毅然决然读了该专业研究生。在读研期间，他接触到让她更为之着迷的藻类学科。“作为一门小学科，藻类生理生化及分子细胞生物学并没有广为人知，而是在小范围内传播”，那时的韩丹翔凭借对微藻生物技术的执着，义无反顾地选择了水生生物学，走进博士生涯，立志为微藻生物技术领域的研究开疆辟土。 

为科研开启新思路 

2006年8月，韩丹翔出国了，在美国亚利桑那州立大学继续攻读博士后，直到2014年8月份结束助理研究教授的工作。在8年的时间里，韩丹翔沉浸在最感兴趣的微藻生物技术研究中，正是这份纯粹、不夹丝毫杂念的科研态度，让她在微藻的世界闯下属于自己的一片天地。

在采访过程中，韩丹翔回忆起自己在中美生物研究中的历程。上个世纪六七十年代开始，美国的科研人员就对藻类在生物能源领域的探索产生了浓厚兴趣，并倾众人之力挖掘科研背后的神秘力量。其中，有生物学研究人员、物理、化学、经济研究分析等多个领域的专家，在交叉领域挖掘自身价值。与此同时，在研究成果的分享方面，美国也做到了让大众熟知的地步。正是在这种自由的研究氛围中，她的研究兴趣瞬间被拓展开，深入涉及藻类生理生化及分子细胞生物学，包括油脂生物合成、调控及储存机制；类胡萝卜素等高附加值产品的生物合成；微藻抗逆生物学；微藻系统代谢工程及合成生物学。这段研究经历也让她回国后，为国内微藻生物的研究发展注入了一股新鲜血液。

凭借对微藻生物的研究热情，在国家政策的倾斜下，韩丹翔敏锐地意识到，国内是一个亟待开发的“处女地”。中国藻类研究起步较晚，但是随着“十二五”规划的出台，对微藻生物能源的研发也逐渐引起广泛关注。“无论是作为最具潜力的新能源之一，还是作为洁净无害的食品添加剂，把研究成果应用于医药工业、环境监测等各个领域，都将是一个造福后代的发现”，这成了让她十余年醉心于研究的终极理想。 

打造纯粹科研路 

韩丹翔回国后，马不停蹄成立藻类研究团队，迅速开展实验研究，为微藻生物技术的发展提供了一个坚实平台，同时也为这一研究领域积累着后续力量。

所谓科研求稳，资本求快，在这个互相矛盾、相互作用的结合体下，催生了众多新生力量对藻类学科的好奇心。教书育人，韩丹翔需要从头建立起他们对基础生物学的认识，并培养纯粹的科研态度。在与学生交流的过程中，韩丹翔强调，科研是一件纯粹的事情，只有坚守住科研的纯粹，才能够在这条路上稳步前进。正如她所说，“你可以成长的慢一点，但请认真一点”，因为“科研是一件很酷的事情”。她认为，生物学研究是一个“假设—实验—推翻假设”的循环过程，这其中的挫败感与成就感无亲身经历则很难体会，如果没有毅力和对科研纯粹的信念，很难走到最后。

韩丹翔坚定地谈到，始终会将藻类学科的研究作为自己奋斗的方向，建立起一支享誉国内外的专业团队。目前，基于过往研究经历与国内发展态势，韩丹翔及其团队把研究的重点放在了微藻脂肪体的形成机制展、微藻油脂合成的关键基因的鉴定以及遗传改良、雨生红球藻研究平台的建立以及高产虾青素的机制研究这三个方面。

正因为持有一份对大自然的敬畏，对同一领域研究的热情，这群志同道合的人走到了一起，促使着他们深入挖掘藻类生物背后的秘密。“我要将我所学的知识转化为技术，最终为国家成立新产业、打造新经济增长点，这是一件让人激动的事情，也是值得我一生为此奋斗的事业。”在韩丹翔笃定的眼神里，记者也看到了她对未来生物技术研究的信心。

与时代接轨，“从代谢途径、储存以及基因调控等方面揭示微藻合成油脂的生物学机制”是韩丹翔近年来研究的重要课题。针对这方面的研究，她通过将脂肪组学与高通量转录组学的数据结合，解析了氮胁迫对微藻油脂代谢网络以及其他相关代谢途径的调控，为选择遗传改良的靶向基因提供了理论基础。这一基因方面的全面提示，将为能源微藻的遗传改良提供了新思路，从而直接促进微藻生物技术向研发拓展。

有人说，抵御雾霾是场长久之战，建设良好生态环境也非一朝一夕，但正因为有如此执着的科研工作者，我们才有理由相信，微藻生物技术研究会迎来更为广阔的发展空间，洁净能源会被广泛应用。

      来源：科学中国人  2015年第7期