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正文

张锐

国家级人才、基金委优青、深圳大学特聘教授、博士生导师

ruizhang#szu.edu.cn

致知楼603室

Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=aW-ltfkAAAAJ&hl=en


教育经历

2003-2007 博士,The Hong Kong University of Science and Technology

1999-2003 硕士,国家自然资源部第三海洋研究所

1995-1999 学士,中国海洋大学



工作经历

2022年-至今 特聘教授 深圳大学高等研究院

2021 访问学者,Department of Ocean Science, The Hong Kong University of Science and Technology

2018-2019 访问学者,Department of Earth, Ocean & Atmospheric Sciences, University of British Columbia

2020-2022 重点岗位教授,厦门大学

2014-2020 教授,厦门大学

2009-2014 副教授,厦门大学

2007-2009 博士后,National University of Singapore


研究方向

以海洋病毒为主要研究对象,聚焦海洋病毒生态学、病毒-宿主相互作用及应用开发,形成了“基础研究-技术创新-应用转化”的完整研究体系;通过多学科交叉,实现了从基础理论(深化病毒生态学认识)到技术开发(病毒-宿主互作表征技术)再到产业应用(水产病害防控、海洋碳汇)的系列创新,为海洋生态安全与资源利用提供关键科学依据和技术支撑。核心研究领域包括:

1)海洋病毒生态特征、生态功能和生物地球化学意义 病毒是地球上丰度最高、多样性最高的生命形式。张锐教授率先在国内开展系统的病毒生态学研究,对我国河口、近海、大洋、深海和深部生物圈等典型环境的病毒丰度、活性和多样性进行了系统调查,揭示了病毒对海洋微生物生态特性的影响,阐明了海洋病毒发挥生态效应的宏观过程和微观机制;发现病毒侵染以及侵染策略的选择和转换影响了海洋微生物的丰度、活性和多样性的时空变化,提供了浮游微生物生态特性和生态过程调控的新机制;在群落水平上给出了“杀死胜利者”的实验证据,验证了病毒对宿主生态特性的调控,揭示了病毒在维持微生物生态系统方面的重要作用;在分子水平上揭示了病毒与宿主间的水平基因转移,解析了病毒辅助代谢基因的来源和进化,评估了病毒对宿主代谢和生理生化特性的影响;在国际上首次定量了深部生物圈病毒的来源、活性、侵染策略及其对深部有机碳循环的贡献,揭示了裂解性侵染是其主要生活方式,挑战了深部病毒活性和生活方式的传统认识;发现病毒是深部微生物主要的致死因子,病毒裂解宿主释放的活性溶解有机碳维系了深部微食物环的运转,也贡献了深部惰性有机碳库;建立了国际上首个病毒海洋学数据库和国内最大的海洋病毒库。

2)病毒-宿主相互作用表征技术 人类在生命科学领域内所取得的许多伟大成果以及奠定今天分子生物学基础的许多重要理论和技术都与病毒(如噬菌体)研究密切相关。噬菌体的科学研究、技术开发和实际应用需要对其与宿主的相互作用有全面深入的了解,以实现精准设计和高效利用。张锐教授通过建立高通量噬菌体-宿主互作表征平台,围绕高分辨率成像技术、集成化设计、智能数据处理和多参数综合表征,通过结合显微技术与自动化成像分析,实现噬菌斑的精准识别和实时动态监测;采用集成化设计,整合环境调控、培养、成像和分析功能;借助人工智能算法,对噬菌斑的形态特征进行自动识别与定量分析;提供研究噬菌体-宿主互作的快速、动态、高通量和高解析度的一体化解决方案。

3)噬菌体治疗应用 噬菌体治疗(Phage Therapy)是一种利用噬菌体来治疗细菌感染的方法,只攻击特定病原菌,不破坏正常菌群,为后抗生素时代的重要潜力选项,在医疗健康、农业、食品安全及环境保护等领域具有重要应用潜力。张锐教授聚焦水产养殖业病原微生物防控的关键问题,针对抗生素滥用导致的耐药性危机,致力于开发基于噬菌体生物防治技术的绿色可持续解决方案。针对水产养殖环境中的主要病原菌(如弧菌等),通过建立“噬菌体高效筛选—宿主精准预测—使用策略优化—产业化应用推广”的全链条研究体系;建设病原菌—噬菌体资源库,构建高通量筛选平台,筛选出具有广谱感染能力和高裂解活性的噬菌体;基于噬菌体与宿主间的互作机制,通过生物信息学分析方法和AI技术精准预测噬菌体宿主谱,提升筛选效率和资源利用效率;通过合成生物学技术对噬菌体进行人工改造、进化和训练,扩展宿主谱;研究噬菌体制剂的最佳使用条件与策略,优化其在不同养殖环境中的应用效果;通过示范基地建设与技术推广,推动噬菌体治疗技术的产业化。通过以上研究,为水产养殖行业提供一种绿色、可持续的病原控制技术方案,推动水产养殖生产模式转型。


奖励与荣誉

2015 国家自然科学二等奖(排名第四),国务院

2015 优青,国家自然科学基金委

2014 省自然科学一等奖(排名第四),福建省

2009 Erasmus Mundus奖教金,欧盟

2009 新世纪优秀人才,教育部



主持项目

1) 国家自然科学基金委,重大研究计划,91951209,病毒驱动的深部生物圈碳循环机制与过程,2020/01-2023/12,304万,在研,主持

2) 国家自然科学基金委,基础科学中心项目,42188102,海洋碳汇与生物地球化学过程研究中心,2022/01-2026/12,6000万,在研,共同主持

3) 科技部,国家重点研发计划,2021YFE0193000,北极典型海湾微生物对气候变化的响应与反馈,2021/10-2024/9,27万,在研,主持

4) 科技部,第四批科技创新领军人才,2019/11-2021/10,80万,在研,主持

5) 青岛海洋科学与技术国家实验室项目,QNLM2016ORP0303,深海和深部生物圈病毒-宿主相互作用的生态环境效应,2017/04-2020/03, 100万元,已结题,主持

6) 国家自然科学基金委,优秀青年科学基金项目,41522603,海洋病毒生态学,2016/01-2018/12,150万元,已结题,主持

7) 国家自然科学基金委,面上项目,31570172,溶源性噬菌体对海洋细菌生理生态特性的影响,2016/01-2019/12,75.7万元,已结题,主持

8) 国家自然科学基金委,面上项目,41376132,南海及西太平洋海区深海浮游病毒的生态特性及生态意义,2014/01-2017/12,88万元,已结题,主持

9) 科技部,国家高技术研究发展计划(863计划)课题,2012AA092003,船载微型生物综合分析技术平台,2012/01-2014/12,585万元,已结题,主持

10) 海洋公益性行业科研专项子任务,201105021-6,我国近岸、外海典型生态环境微型生物基因芯片高通量快速检测与评估,2011/01-2014/12,85万元,已结题,主持


学术团体兼职

2023至今 中国生物工程学会噬菌体技术专业委员会

2020至今 北太平洋海洋科学组织(PICES)-国际海洋探索理事会(ICES)联合工作组“海洋负排放”成员

2015-2018 北太平洋海洋科学组织(PICES)-国际海洋探索理事会(ICES)联合工作组“气候变化与海洋储碳”成员

2014至今 北极理事会北极监测与评估计划中国代表

2016-2019 综合大洋钻探计划(IODP)366航次科学组织成员

2013-2016 综合大洋钻探计划(IODP)347航次科学组织成员

2018至今 中国生态学会海洋生态专业委员会委员

2018至今 中国微生物学会地质微生物专业委员会委员

2016至今 中国海洋与湖沼学会微生物海洋学专业委员会委员



学术期刊兼职

2017至今 中国科学 地球科学,编委

2020至今 Journal of Marine Science and Engineering,编委

2017至今 Frontiers in Microbiology, 评审编委

2014至今 Frontiers in Marine Science, 评审编委


代表性论文

•lHuang Y, Sun H, Wei S, Cai L, Liu L, Jiang Y, Xin J, Chen Z, Que Y, Kong Z, Li T, Yu H, Zhang J, Gu Y, Zheng Q, Li S, Zhang R& Xia N (2023) Structure and proposed DNA delivery mechanism of a marine roseophage. Nature Communications 14: 3609.

•Wei W, Chen X, Weinbauer MG, Jiao N & Zhang R(2022) Reduced bacterial mortality and enhanced viral productivity during sinking in the ocean. ISME J 16: 1668-1675.

•Cai L, Jørgensen BB, Suttle CA, He M, Cragg BA, Jiao N & Zhang R(2019) Active and diverse viruses persist in the deep sub-seafloor sediments over thousands of years. ISME J 13: 1857-1864.

•Zhou K, Wong TY, Long L, Anantharaman K, Zhang W, Wong WC, Zhang R & Qian P-Y (2023) Genomic and transcriptomic insights into complex virus–prokaryote interactions in marine biofilms. ISME J 17: 2303-2312.

Zhang R, Jiang T, Tian Y, Xie S, Zhou L, Li Q & Jiao N (2017) Volcanic ash stimulates growth of marine autotrophic and heterotrophic microorganisms. Geology 45: 479-682.

•Xie L, Wei W, Cai L, Chen X, Huang Y, Jiao N, Zhang R & Luo Y-W (2021) A global viral oceanography database (gVOD). Earth System Science Data 13: 1251–1271.

Zhang R, Li Y, Yan W, Wang Y, Cai L, Luo T, Li H, Weinbauer MG & Jiao N (2020) Viral control of biomass and diversity of bacterioplankton in the deep sea. Communications Biology 3: 256.

Zhang R, Weinbauer MG & Qian P-Y (2007) Viruses and flagellates sustain apparent richness and reduce biomass accumulation of bacterioplankton in coastal marine waters. Environmental Microbiology 9: 3008-3018.

Zhang R, Wei W & Cai L (2014) The fate and biogeochemical cycling of viral elements. Nature Reviews Microbiology 12: 850-851.

•Cai L, Weinbauer MG, Xie L & Zhang R(2023) The smallest in the deepest: the enigmatic role of viruses in the deep biosphere. National Science Review 10: nwad009.

•Zhou K, Zhang T, Chen X-W, Xu Y, Zhang R & Qian P-Y (2024) Viruses in marine invertebrate holobionts: complex interactions between phages and bacterial symbionts. Annual Review of Marine Science 16: 467-485.



学术著作

• Xu D, Yang Y &Zhang R(2021) Measurement of vir-induced phytoplankton mortality. Research Methods of Environmental Physiology in Aquatic Sciences, (Gao K., Hutchins D.A. & Beardall J., eds.), pp. 345-352. Springer, Singapore.

Zhang R, Weinbauer MG & Peduzzi P (2020) Aquatic viruses and climate change. Climate Change and Microbial Ecology: Current Research and Future Trends (Second Edition), (Marxsen J, ed.) pp. 215-238. Caister Academic Press.

• Fryer P, Wheat G, Williams T, ... &Zhang R(2018) Mariana convergent margin and South Chamorro Seamount. Proceedings of the International Ocean Discovery Program, 366, International Ocean Discovery Program, College Station, TX, USA.

• Andrén T, Jørgensen BB, Cotterill C, ... &Zhang R(2015) Baltic Sea Paleoenvironment. Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program Volume 347, Integrated Ocean Drilling Program, College Station, TX, USA.

• Contributing author of The Ocean. In: Barros, V.R. et al. (Eds.), Climate change 2014: impacts, adaptation, and vulnerability. Part B: Regional Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1655-1731.



考察航次

2021 基金委南海中部共享航次,首席科学家

2017 基金委南海中部共享航次,首席科学家

2016-2017 综合大洋钻探计划(IODP)366航次马里亚纳深海钻探

2016 南极半岛科学考察

2014 综合大洋钻探计划(IODP)347航次波罗的海钻探

2010 基金委西太平洋共享航次

2010 欧盟海洋酸化北极实验、中国北极黄河站科学考察

2009 大洋协会环球科学考察

2001-2002 中国第18次南极科学考察


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