近日，張艷聰加入基因組所（大鵬灣實驗室）食品科學研究中心，獲聘研究員,、博士生導師。長期從事微生物組數(shù)據(jù)挖掘與解析,，擅長多組學數(shù)據(jù)整合與計算生物學分析，在Nature、Nature Medicine等國際權威期刊發(fā)表SCI論文20余篇,。此前,，她在美國麻省理工學院-哈佛大學博得研究所（Broad Institute）擔任研究科學家（Research Scientist），曾獲哈佛醫(yī)學院華人科學家杰出研究獎,。

在人體中,，存在著一類微小的“暗物質”，

它們體型微小,，卻數(shù)量龐大,，

它們分布在人體的各個角落，但最喜歡的,，還是腸道,，

它們不僅影響我們的健康，還潛移默化控制著我們的喜怒哀樂,。

它們,，就是微生物。

據(jù)統(tǒng)計,，人體中存在萬億個微生物,，約是人體細胞總數(shù)的10倍左右，除大家熟知的大腸桿菌,、螺旋桿菌外,，還有幾百種未知的微生物菌種，因為它們功能未知,、影響未知,，故被稱為微生物中的“暗物質”。

張艷聰?shù)墓ぷ骶褪前l(fā)現(xiàn)并解析這些微小的“暗物質”,，并探究它們與身體,、環(huán)境之間的關系和影響。

讓我們跟隨她一起,，走進微生物的世界,。

隱秘的角落：身體里的“菌群王國”

我們的身體里生活著數(shù)萬億微生物，它們組成了一個隱秘的“菌群王國”,。

菌群不僅能夠幫助我們消化食物,、合成維生素，更與人體進行著24小時“化學對話”,。

“有趣的是,，這個‘菌群王國’既受宿主基因調控，又對環(huán)境變化極其敏感,。增加膳食纖維攝入,、使用抗生素，都會重塑菌群構成,?！睆埰G聰說,。

菌群是如何影響人體健康的？又會受哪些因素影響,？

帶著這些疑問,，2018年，張艷聰加入“人類微生物組計劃”的發(fā)起人,、哈佛大學Curtis Huttenhower教授團隊,，解析菌群及其產物的功能，探索微生物組與宿主健康的密切關系,。

“我們常說『we are what we eat』（人如其食）,，”她解釋道，“實則是『we are what our microbiome eat』（人如微生物組食）,。我們每天吃下的食物,，都在給體內微生物‘發(fā)工資’，比如愛吃燒烤的人腸道中有更多分解油脂的菌群,，這些菌群瘋狂繁殖,，在腸道里稱王，導致你想吃更多的燒烤,。通過調整飲食結構,，我們或許可以‘策反’菌群來改善健康?！睆埰G聰說,。

2022年，張艷聰以獨立一作在《自然（Nature）》上發(fā)表研究論文,，揭示了腸道微生物基因對炎癥性腸病的影響,，并開發(fā)了一款能夠高效鑒別微生物基因功能潛力的分析工具“MetaWIBELE”。

“這項研究為基于微生物組的靶向治療提供了嶄新的潛在干預靶點,?！睆埰G聰說。

同年,，張艷聰獲得哈佛醫(yī)學院華人科學家杰出研究獎,。

張艷聰在哈佛大學

腸道菌群與個性化營養(yǎng)方案

每個人的腸道菌群都不同，即便是同卵雙胞胎的菌群結構也存在較大差異,。

“通過研究菌群,、宿主和飲食之間的互動，理解個體的菌群特點,，解析其在食品營養(yǎng)與消化中的關鍵作用,，可以為每個個體定制專屬的營養(yǎng)方案，幫助改善健康、預防疾病”,，張艷聰說,。

什么是個性化營養(yǎng)方案？

簡單點說,，就是為每個人“量身定做”一套“吃什么,、怎么吃”的飲食方案。

個性化營養(yǎng)這一概念的提出最早可以追溯到21世紀初,，作為一個新興領域，它使用機器學習和多組學技術來分析人們吃什么并預測吃后的反應,。

“基于微生物組技術,，我們可以針對不同個體的腸道菌群差異，定制個性化的營養(yǎng)干預方案,，開發(fā)個性化食品,，幫助改善動物或人類的健康狀況?！睆埰G聰介紹道,。

這與傳統(tǒng)中醫(yī)提倡用的食療有異曲同工之效，不過更加精準,、更科學,。

為什么選擇基因組所？

2017年從北京師范大學博士畢業(yè)后,，張艷聰赴美國麻省理工學院-哈佛大學博得研究所（Broad Institute）開展博士后工作,，2022年，晉升為博得研究所研究科學家（Research Scientist）,，2025年,，她決定回國發(fā)展。

為什么選擇基因組所,？

“主要有3個原因”,，張艷聰說。

理由一：跨學科平臺優(yōu)勢

“腸道微生物組學研究涉及多學科交叉融合,，包括生物信息,、生態(tài)學、食品科學等,?！睆埰G聰說，“基因組所的跨學科平臺,，特別是將基因組學,、人工智能與食品科學結合的創(chuàng)新平臺，為其探索菌群與營養(yǎng)交互作用提供了技術支撐,，通過跨學科合作,，能夠推動腸道菌群與食品營養(yǎng)的研究,，開發(fā)出更營養(yǎng)、更安全,、更健康的食品,，為農業(yè)和食品產業(yè)提供創(chuàng)新解決方案?！?/span>

理由二：豐富的實驗資源

“基因組所動物基因組研究中心有豐富的動物遺傳資源,，比如生豬?！睆埰G聰說,，“傳統(tǒng)實驗大多局限于小白鼠，與實際應用場景差別較大,，通過對家禽的腸道菌群進行分析,，可以幫助改善動物健康狀況，進而提升食品的營養(yǎng)效能,?！?/span>

理由三：成果轉化優(yōu)勢

“基因組所不僅注重基礎研究，還提供了成果落地的空間和資源,，在這里,，我可以將腸道菌群的研究與個性化營養(yǎng)結合，開發(fā)個性化的飲食方案,，結合特色的農業(yè)食品,，研究不同腸道菌群對食物消化和營養(yǎng)吸收的影響，為不同人群或動物推出專屬的功能性食品,?！睆埰G聰說。

對于未來,，張艷聰還有很多暢想,。

在這里，她將視野跳出“微小”之外,，尋找更多的可能,。

對問題的探索還在繼續(xù)，未來,，“微生物”與“農業(yè)”會碰撞出什么樣的火花,？

我們拭目以待。

張艷聰課題組簡介

張艷聰,，研究員,，博士生導師。長期從事微生物組數(shù)據(jù)挖掘與解析，擅長多組學數(shù)據(jù)整合與計算生物學分析,。近五年來,，在Nature、Nature Medicine等國際權威期刊發(fā)表SCI論文20余篇,，其中以獨立一作發(fā)表在Nature（2022）的研究為解析微生物組分子“暗物質”建立了一種全新的研究策略,，2022獲得哈佛醫(yī)學院華人科學家杰出研究獎。

團隊研究方向

1. 開發(fā)微生物多組學分析算法,，解析微生物及其代謝產物在微生態(tài)系統(tǒng)中的功能,。

2. 挖掘關鍵功能的微生物標志物，闡釋其在宿主健康與生態(tài)環(huán)境中的重要作用,。

3. 解析菌群-宿主-飲食環(huán)境的互作機制,，探索基于微生物組的精準營養(yǎng)方案。

代表論文

1. Yancong Zhang, Amrisha Bhosle, Sena Bae, Lauren J. McIver, Emma K. Accorsi, Kelsey N. Thompson, Cesar Arze, Ya Wang, Ayshwarya Subramanian, Damian R. Plichta, Ali Rahnavard, Afrah Shafquat, Ramnik J. Xavier, Hera Vlamakis, Wendy S. Garrett, Andy Krueger, Curtis Huttenhower*, Eric A. Franzosa*. Discovery of bioactive microbial gene products in inflammatory bowel disease. Nature, 2022, 606: 754-760.

2. Yancong Zhang, Kelsey N. Thompson, Curtis Huttenhower, Eric A. Franzosa. Statistical approaches for differential expression analysis in metatranscriptomics. Bioinformatics, 2021, 37(Suppl_1): i34-i41.

3. Yancong Zhang#, Kelsey N. Thompson#, Tobyn Branck, Yan Yan, Long H. Nguyen, Eric A. Franzosa*, Curtis Huttenhower*. Metatranscriptomics for the human microbiome and microbial community functional profiling. Annual Review of Biomedical Data Science, 2021, 4: 279-311.

4. Donggi Paik#, Lina Yao#, Yancong Zhang, Sena Bae, Gabriel D. D’Agostino, Minghao Zhang, Eunha Kim, Eric A. Franzosa, Julian Avila-Pacheco, Jordan E. Bisanz, Christopher K. Rakowski, Hera Vlamakis, Ramnik J. Xavier, Peter J. Turnbaugh, Randy S. Longman, Michael R. Krout, Clary B. Clish, Fraydoon Rastinejad, Curtis Huttenhower, Jun R. Huh*, A. Sloan Devlin*. Human gut bacteria produce TH17-modulating bile acid metabolites. Nature, 2022, 603: 907–912.

5. Raaj S. Mehta#, Jared R. Mayers#, Yancong Zhang, Amrisha Bhosle, Nathaniel R. Glasser, Long H. Nguyen, Wenjie Ma, Sena Bae, Tobyn Branck, Kijun Song, Luke Sebastian, Julian Avila Pacheco, Hyuk-Soo Seo, Clary Clish, Sirano Dhe-Paganon, Ashwin N. Ananthakrishnan, Eric A. Franzosa, Emily P. Balskus*, Andrew T. Chan*, Curtis Huttenhower*. Gut microbial metabolism of 5-ASA diminishes its clinical efficacy in inflammatory bowel disease. Nature Medicine, 2023, 29.3: 700-709.

6. Amrisha Bhosle, Sena Bae, Yancong Zhang, Eunyoung Chun, Julian Avila-Pacheco, Ludwig Geistlinger, Gleb Pishchany, Jonathan N Glickman, Monia Michaud, Levi Waldron, Clary B Clish, Ramnik J Xavier, Hera Vlamakis, Eric A Franzosa*, Wendy S Garrett*, and Curtis Huttenhower*. Integrated annotation prioritizes metabolites with bioactivity in inflammatory bowel disease. Molecular Systems Biology, 2024, 0: 1-24.

7. Yancong Zhang, Kui Lin. Phylogeny inference of closely related bacterial genomes: combining the features of both overlapping genes and collinear genomic regions. Evolutionary Bioinformatics, 2015, 11: EBO-S33491.

8. Yancong Zhang, Yan Zhang, Bi-Ru Zhu, Bo-Wen Zhang, Chuan Ni, Da-Yong Zhang, Ying Huang, Erli Pang, Kui Lin. Genome sequences of two closely related strains of Escherichia coli K-12 GM4792. Standards in Genomic Sciences, 2015, 10.1: 1-9.

9. Sun-Yang Park, Chitong Rao, Katharine Z. Coyte, Gavin A. Kuziel, Yancong Zhang, Wentao Huang, Eric A. Franzosa, Jing-Ke Weng, Curtis Huttenhower, Seth Rakoff-Nahoum. Strain-level fitness in the gut microbiome is an emergent property of glycans and a single metabolite. Cell, 2022, 185.3: 513-529.

10. Wei Li*, Saiyu Hang*, Yuan Fang, Sena Bae, Yancong Zhang, Minghao Zhang, Gang Wang, Megan D. McCurry, Munhyung Bae, Donggi Paik, Eric A. Franzosa, Fraydoon Rastinejad, Curtis Huttenhower, Lina Yao#, A. Sloan Devlin#, Jun R. Huh#. A bacterial bile acid metabolite modulates Treg activity through the nuclear hormone receptor NR4A1. Cell Host & Microbe, 2021, 29.9: 1366-1377.

招聘信息

博士后2-3名：http://baixile.com/rczp/bshzp/3e47020f789a4394976a2fbe7a094100.htm

科研助理1-2名：http://baixile.com/rczp/kyzlzp/656d39e6c10c480eb1213bae574bc91b.htm