讲座教授 生物系

  邓兴旺教授任南方科技大学生物系兼职讲座教授,南科大-北大植物与食品研究所学术委员会主任。

  邓兴旺,博士,教授,博士生导师,美国科学院院士,国家特聘专家。曾任耶鲁大学冠名终身教授(Daniel C. Eaton Professor)。1989年于美国加州大学伯克利分校获得博士学位,1992年开始在美国耶鲁大学建立实验室,任助理教授;1995年起任该校副教授,2001年起任该校终身正教授。2010年入选国家特聘专家,2013年入选美国科学院院士,2014年7月1日全职入职北京大学。2016年7月至今任南方科技大学生物系兼职讲座教授,南科大-北大植物与食品研究所学术委员会主任。因其在植物生物学研究上的杰出贡献,邓教授于1995年荣获克林顿总统颁发的“美国总统青年学者奖”,2003年获世界植物分子生物学学会(ISPMB)最重要奖项“The Kumho Science International Award”,2013年被遴选为美国科学院院士。

个人简介

研究领域

邓兴旺课题组以拟南芥、水稻等为研究对象,主要从事植物光信号转导、和分子设计育种领域的研究工作。实验室具体研究方向如下:

1. 植物光形态建成的分子机理

光是对于植物发育最重要也是最基本的生长信号。本实验室多年来以拟南芥为模式植物,通过遗传筛选获得了一系列光形态建成的抑制因子COP/DET/FUS。它们的突变体在暗中可以完成不同程度的光形态建成。多年的研究结果表明,这些因子在植物体内可以形成三个复合体并通过参与或调节泛素化途径来调控光信号传导。目前,在此基础上,我们将继续综合运用遗传学、生物化学、分子生物学、细胞生物学等实验手段,进一步解析光形态建成中的信号传导通路。

2. 作物分子设计育种技术体系

传统水稻育种依赖于育种家的经验,需要从大量的水稻杂交后代中挑选优良水稻株系,效率较低。随着基因组学与分子生物学技术的进步,在育种过程中对调控特定性状的基因位点进行跟踪成为了可能。我们通过利 用大量的水稻全基因组重测序信息,创制了水稻高密度单核苷酸多态性(SNP)芯片,并将其应用于水稻育种,从而使得水稻育种成为可以精确设计与控制的过程。我们创制的芯片及相应的设计流程大大提高了水稻育种效率,加快了培育高产、优质、多抗水稻品种的进程。


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代表性文章:

1. Heng, Y., F. Lin, Y. Jiang, M. Ding, T. Yan, H. Lan, H. Zhou, X. Zhao, D. Xu, and X.W. Deng, B-Box Containing Proteins BBX30 and BBX31, Acting Downstream of HY5, Negatively Regulate Photomorphogenesis in Arabidopsis. Plant Physiology, 2019. 180(1): p. 497-508.

2. Han, X., X. Chang, Z. Zhang, H. Chen, H. He, B. Zhong, and X.W. Deng, Origin and evolution of core components responsible for monitoring light environment changes during plant terrestrialization. Molecular Plant, 2019.

3. Zhao, X., Y. Jiang, J. Li, E. Huq, Z.J. Chen, D. Xu, and X.W. Deng, COP1 SUPPRESSOR 4 promotes seedling photomorphogenesis by repressing CCA1 and PIF4 expression in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2018.

4. Lin, F., Y. Jiang, J. Li, T. Yan, L. Fan, J. Liang, Z.J. Chen, D. Xu, and X.W. Deng, B-BOX DOMAIN PROTEIN28 Negatively Regulates Photomorphogenesis by Repressing the Activity of Transcription Factor HY5 and Undergoes COP1-Mediated Degradation. The Plant Cell, 2018. 30(9): p. 2006-2019.

5. Wang, H. and X.W. Deng, Development of the “Third-Generation” Hybrid Rice in China. Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 2018. 16(6): p. 393-396.

6. Ling, J.-J., J. Li, D. Zhu, and X.W. Deng, Noncanonical role of Arabidopsis COP1/SPA complex in repressing BIN2-mediated PIF3 phosphorylation and degradation in darkness. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017.

7. Xu, D., Y. Jiang, J. Li, F. Lin, M. Holm, and X.W. Deng, BBX21, an Arabidopsis B-box protein, directly activates HY5 and is targeted by COP1 for 26S proteasome-mediated degradation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016.

8. Xu, D., F. Lin, Y. Jiang, X. Huang, J. Li, J. Ling, C. Hettiarachchi, C. Tellgren-Roth, M. Holm, and X.W. Deng, The RING-Finger E3 Ubiquitin Ligase COP1 SUPPRESSOR1 Negatively Regulates COP1 Abundance in Maintaining COP1 Homeostasis in Dark-Grown Arabidopsis Seedlings. The Plant Cell, 2014. 26(5): p. 1981-1991.

9. Huang, X., X. Ouyang, and X.W. Deng, Beyond repression of photomorphogenesis: role switching of COP/DET/FUS in light signaling. Current Opinion in Plant Biology, 2014. 21(0): p. 96-103.

10. Lau, O.S. and X.W. Deng, The photomorphogenic repressors COP1 and DET1: 20 years later. Trends in Plant Science, 2012. 17(10): p. 584-593.

11. Chen, H., X. Huang, G. Gusmaroli, W. Terzaghi, O.S. Lau, Y. Yanagawa, Y. Zhang, J. Li, J.-H. Lee, D. Zhu, and X.W. Deng, Arabidopsis CULLIN4-Damaged DNA Binding Protein 1 Interacts with CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC1-SUPPRESSOR OF PHYA Complexes to Regulate Photomorphogenesis and Flowering Time. The Plant Cell, 2010. 22(1): p. 108-123.

12. Zhu, D., A. Maier, J.-H. Lee, S. Laubinger, Y. Saijo, H. Wang, L.-J. Qu, U. Hoecker, and X.W. Deng, Biochemical Characterization of Arabidopsis Complexes Containing CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC1 and SUPPRESSOR OF PHYA Proteins in Light Control of Plant Development. The Plant Cell, 2008. 20(9): p. 2307-2323.

13. Saijo, Y., D. Zhu, J. Li, V. Rubio, Z. Zhou, Y. Shen, U. Hoecker, H. Wang, and X.W. Deng, Arabidopsis COP1/SPA1 Complex and FHY1/FHY3 Associate with Distinct Phosphorylated Forms of Phytochrome A in Balancing Light Signaling. Molecular Cell, 2008. 31(4): p. 607-613.

14. Yu, J.-W., V. Rubio, N.-Y. Lee, S. Bai, S.-Y. Lee, S.-S. Kim, L. Liu, Y. Zhang, M.L. Irigoyen, J.A. Sullivan, Y. Zhang, I. Lee, Q. Xie, N.-C. Paek, and X.W. Deng, COP1 and ELF3 Control Circadian Function and Photoperiodic Flowering by Regulating GI Stability. Molecular Cell, 2008. 32(5): p. 617-630.

15. Feng, S., C. Martinez, G. Gusmaroli, Y. Wang, J. Zhou, F. Wang, L. Chen, L. Yu, J.M. Iglesias-Pedraz, S. Kircher, E. Schafer, X. Fu, L.-M. Fan, and X.W. Deng, Coordinated regulation of Arabidopsisthaliana development by light and gibberellins. Nature, 2008. 451(7177): p. 475-479.

16. Lee, J., K. He, V. Stolc, H. Lee, P. Figueroa, Y. Gao, W. Tongprasit, H. Zhao, I. Lee, and X.W. Deng, Analysis of Transcription Factor HY5 Genomic Binding Sites Revealed Its Hierarchical Role in Light Regulation of Development. The Plant Cell, 2007. 19(3): p. 731-749.

17. Yanagawa, Y., J.A. Sullivan, S. Komatsu, G. Gusmaroli, G. Suzuki, J. Yin, T. Ishibashi, Y. Saijo, V. Rubio, S. Kimura, J. Wang, and X.W. Deng, Arabidopsis COP10 forms a complex with DDB1 and DET1 in vivo and enhances the activity of ubiquitin conjugating enzymes. Genes and Development, 2004. 18(17): p. 2172-2181.

18. Sullivan, J.A., K. Shirasu, and X.W. Deng, The diverse roles of ubiquitin and the 26S proteasome in the life of plants. Nature Reviews Genetics, 2003. 4(12): p. 948-958.

19. Wang, H., L.-G. Ma, J.-M. Li, H.-Y. Zhao, and X.W. Deng, Direct Interaction of Arabidopsis Cryptochromes with COP1 in Light Control Development. Science, 2001. 294(5540): p. 154-158.

20. Osterlund, M.T., C.S. Hardtke, N. Wei, and X.W. Deng, Targeted destabilization of HY5 during light-regulated development of Arabidopsis. Nature, 2000. 405(6785): p. 462-466.

21. Hardtke, C.S., K. Gohda, M.T. Osterlund, T. Oyama, K. Okada, and X.W. Deng, HY5 stability and activity in Arabidopsis is regulated by phosphorylation in its COP1 binding domain. The EMBO Journal, 2000. 19(18): p. 4997-5006.

22. von Arnim, A.G. and X.-W. Deng, Light Inactivation of Arabidopsis Photomorphogenic Repressor COP1 Involves a Cell-Specific Regulation of Its Nucleocytoplasmic Partitioning. Cell, 1994. 79(6): p. 1035-1045.

23. Wei, N., D.A. Chamovitz, and X.-W. Deng, Arabidopsis COP9 is a component of a novel signaling complex mediating light control of development. Cell, 1994. 78(1): p. 117-124.

24. Wei, N. and X.W. Deng, COP9 - A NEW GENETIC-LOCUS INVOLVED IN LIGHT-REGULATED DEVELOPMENT AND GENE-EXPRESSION IN ARABIDOPSIS. Plant Cell, 1992. 4(12): p. 1507-1518.

25. Deng, X.-W., M. Matsui, N. Wei, D. Wagner, A.M. Chu, K.A. Feldmann, and P.H. Quail, COP1, an arabidopsis regulatory gene, encodes a protein with both a zinc-binding motif and a Gβ homologous domain. Cell, 1992. 71(5): p. 791-801.

26. Deng, X.W., T. Caspar, and P.H. Quail, cop1: a regulatory locus involved in light-controlled development and gene expression in Arabidopsis. Genes and Development, 1991. 5(7): p. 1172-1182.

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加入团队

南科大生物系成立于2012年,在短短7年多时间里,吸引了一批海内外高尖端人才加盟,已初步建成了以资深教授领军,科研活跃和发展势头强劲的副教授为中坚力量,年轻助理教授为前锋的一支国际化高水平的教研序列队伍。生物系引进的教授序列全部具有博士学位,毕业于国际一流大学,在海外知名大学或研究机构从事过博士后研究,或在国际一流大学获得教职。其中的资深教授在加入南科大之前已经在境外著名高校或科研机构获得了终身教授的职位。此外,南方科技大学生物系还吸引了以年轻的博士、博士后组成的工程师团队辅助教学和科研工作的展开。教学与科研辅助人员逾300人。

研究方向涵盖分子细胞生物学、神经生物学、植物生物学、系统生物学、结构生物学等领域,侧重生命科学前沿领域的基础研究以及与生命科学相关的应用基础研究,积极鼓励学科交叉。

系统生物学是一个近年来随着组学,特别是基因组学的迅猛发展,以及计算机科学及数学在解决生物学问题上越来越广泛的应用,而兴起的交叉学科。本学科方向将围绕理解高等动物基因表达调控及其进化机制,阐明复杂疾病遗传基础为核心目标,开发新型手段以获取、分析及管理各种基因组学,蛋白组学及代谢组学海量数据,构建基因表达多进程调控网络,复杂疾病数学模型及药物开发相关数据库。

植物学方向依托植物与食品联合研究所,面向国家农业重大战略需求,重点开展植物科学以及相关交叉领域的前沿研究。该方向由18位学术表现卓越的中青年科学家组成,专业方向完整、学科优势互补。利用设施完善和品类丰富的科研平台,包括表型动态分析平台,细胞影像平台、小分子筛选平台,温室种植平台等,开展细胞信号转导、基因表达调控、蛋白结构解析、细胞分化与发育分子机制方面的基础和应用研究,以及建立分子育种与绿色生物合成理论和技术体系。

神经生物学研究以认识脑、保护脑、模拟脑为目的。在综合利用动物模型、神经标记、环路示踪、大脑成像、神经调节、在体/离体电生理、认知行为等技术的基础上,通过对神经元以及神经血管单元稳态机制的基础研究,推动对脑的高级认知功能的了解及临床神经病学的发展。

蛋白质、核酸等生物大分子是生命体执行生理功能的基本单位,结构生物学是利用生物化学以及生物物理学的研究手段,对这些生物大分子在原子分辨率上的三维结构及其动态开展研究,利用这些原子分辨率层面的结构信息来解析生物大分子发挥功能的机制和机理。在此基础上,可以有效的利用这些结构信息来开展靶向分子改造,设计有针对性的抑制剂,为生物工程开发以及药物设计提供了理论基础。

细胞生物学围绕细胞的形态结构与动态,阐明细胞增殖、细胞凋亡、细胞黏附、伸展和运动、细胞分化等细胞生理机能的信号传导机制,以便进一步从细胞和分子水平阐述疾病(例如肿瘤、肾病、免疫系统疾病等)的发生、发展、为这些疾病的诊断与防治提供科学依据。

 

学科方向

学科方向

在教学方面,开设了生物科学、生物技术和物信息三个本科专业。生物科学和生物技术是生命科学的基础专业,生物信息为交叉专业。为与国际接轨,生物系一直以来从多层次,多渠道致力于提高南科大学生的科研水平,提升南科大的国际知名度。在教学中坚持骨干教授在教学一线讲课,广泛采用国际先进的英文原版教材,中英双语授课。积极鼓励学生进入教授实验室参与科研项目的研究或竞赛,发挥学生学习的主动性,加强创新思维和技能训练。2016年,我系生物学学科,入选广东省高优势重点学科。

 

生物系3名本科生在导师指导下,以第一作者在SCI高水平科研刊物上发表论文。本学科还积极鼓励学生参加各种竞赛等活动,已连续六年(2012-2018)指导学生组队参加国际基因工程机器设计竞赛(International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM)并获得四金四银的出色成绩。同时本科生有十余项代表我校大学生创新、创业训练计划的项目获批。在多渠道培养创新人才方面,我校已与英国爱丁堡大学、美国天普大学、丹麦哥本哈根大学、美国德州医学健康中心等世界一流大学签署了学生合作培养的合作协议MOU,为本学科的教学、科研和教育体系创新提供宽大的国际舞台和视野.

学生风采照片

学生风采照片

2016—2019届毕业生中,已有多名学生获得境外优秀高校深造的机会,包括常青藤盟校——美国康奈尔大学及约翰霍普金斯大学,纽约大学、圣路易斯华盛顿大学、西雅图华盛顿大学、德国哥廷根大学、香港科技大学、新加坡南洋理工大学等世界顶尖学府的入学橄榄枝。另有进入知名上市企业或机构,包括华为、华大基因和邦德教育等。

我校还积极开拓国内外相关先进教育资源,与国内外高水平大学、研究院合作等方式培养硕士研究生和博士研究生。自2015年开始,南科大与北京大学、哈尔滨工业大学、新加坡国立大学、香港大学、香港科技大学、香港浸会大学、澳门大学、伯明翰大学等境内外知名高校开展研究生联合招生和培养并设立“高水平理工科研究生奖学金”为研究生提供资助和境外交流机会、学生创业创新品台服务等。2015年9月,生物系与澳门大学正式签订协议,联合培养招收博士生若干名,这是南科大第一批博士生,实现零的突破。

生命科学已成为21世纪自然科学的重要学科。生命科学的发展关乎生命健康和民生幸福。如今,生物和健康产业已成为推动世界经济发展的新动力,亦是深圳市重点培育的战略性新兴产业, 前沿生命科学的发现是生物和健康产业发展的基础。生物系以创建国际先进的教学科研基地为奋斗目标,培养拔尖创新人才和科学研究为己任,力争在科研成果、人才培养、队伍建设、学科建设和科技产业化等方面实现快速发展。未来,生物系将以国际视野,基于时代发展需求凝练学科发展方向,鼓励交叉学科专业发展,注重原创性研究和研发应用并重,将创造具有国际影响力的研究、技术和产品,培养引领学科发展的国际领军尖端人才,为生物产业发展培养创新型人才,为地区、国家乃至全球生命科学和健康经济产业发展提供知识创新和技术支持的平台和支撑,促进人类健康和社会经济的发展。诚望有志之士踊跃加盟,共创辉煌!

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