近日，張艷聰加入基因組所（大鵬灣實(shí)驗(yàn)室）食品科學(xué)研究中心，獲聘研究員、博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事微生物組數(shù)據(jù)挖掘與解析，擅長(zhǎng)多組學(xué)數(shù)據(jù)整合與計(jì)算生物學(xué)分析，在Nature、Nature Medicine等國(guó)際權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文20余篇。此前，她在美國(guó)麻省理工學(xué)院-哈佛大學(xué)博得研究所（Broad Institute）擔(dān)任研究科學(xué)家（Research Scientist），曾獲哈佛醫(yī)學(xué)院華人科學(xué)家杰出研究獎(jiǎng)。

在人體中，存在著一類微小的“暗物質(zhì)”，

它們體型微小，卻數(shù)量龐大，

它們分布在人體的各個(gè)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(jì)，人體中存在萬(wàn)億個(gè)微生物，約是人體細(xì)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?yàn)樗鼈児δ芪粗⒂绊懳粗时环Q為微生物中的“暗物質(zhì)”。

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

讓我們跟隨她一起，走進(jìn)微生物的世界。

隱秘的角落：身體里的“菌群王國(guó)”

我們的身體里生活著數(shù)萬(wàn)億微生物，它們組成了一個(gè)隱秘的“菌群王國(guó)”。

菌群不僅能夠幫助我們消化食物、合成維生素，更與人體進(jìn)行著24小時(shí)“化學(xué)對(duì)話”。

“有趣的是，這個(gè)‘菌群王國(guó)’既受宿主基因調(diào)控，又對(duì)環(huán)境變化極其敏感。增加膳食纖維攝入、使用抗生素，都會(huì)重塑菌群構(gòu)成。”張艷聰說。

菌群是如何影響人體健康的？又會(huì)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(jì)劃”的發(fā)起人、哈佛大學(xué)Curtis Huttenhower教授團(tuán)隊(duì)，解析菌群及其產(chǎn)物的功能，探索微生物組與宿主健康的密切關(guān)系。

“我們常說『we are what we eat』（人如其食），”她解釋道，“實(shí)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(nèi)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(dǎo)致你想吃更多的燒烤。通過調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，我們或許可以‘策反’菌群來改善健康。”張艷聰說。

2022年，張艷聰以獨(dú)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?qū)ρ装Y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(xiàng)研究為基于微生物組的靶向治療提供了嶄新的潛在干預(yù)靶點(diǎn)。”張艷聰說。

同年，張艷聰獲得哈佛醫(yī)學(xué)院華人科學(xué)家杰出研究獎(jiǎng)。

張艷聰在哈佛大學(xué)

腸道菌群與個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)方案

每個(gè)人的腸道菌群都不同，即便是同卵雙胞胎的菌群結(jié)構(gòu)也存在較大差異。

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

什么是個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)方案？

簡(jiǎn)單點(diǎn)說，就是為每個(gè)人“量身定做”一套“吃什么、怎么吃”的飲食方案。

個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)這一概念的提出最早可以追溯到21世紀(jì)初，作為一個(gè)新興領(lǐng)域，它使用機(jī)器學(xué)習(xí)和多組學(xué)技術(shù)來分析人們吃什么并預(yù)測(cè)吃后的反應(yīng)。

“基于微生物組技術(shù)，我們可以針對(duì)不同個(gè)體的腸道菌群差異，定制個(gè)性化的營(yíng)養(yǎng)干預(yù)方案，開發(fā)個(gè)性化食品，幫助改善動(dòng)物或人類的健康狀況。”張艷聰介紹道。

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(zhǔn)、更科學(xué)。

為什么選擇基因組所？

2017年從北京師范大學(xué)博士畢業(yè)后，張艷聰赴美國(guó)麻省理工學(xué)院-哈佛大學(xué)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(xué)家（Research Scientist），2025年，她決定回國(guó)發(fā)展。

為什么選擇基因組所？

“主要有3個(gè)原因”，張艷聰說。

理由一：跨學(xué)科平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

“腸道微生物組學(xué)研究涉及多學(xué)科交叉融合，包括生物信息、生態(tài)學(xué)、食品科學(xué)等。”張艷聰說，“基因組所的跨學(xué)科平臺(tái)，特別是將基因組學(xué)、人工智能與食品科學(xué)結(jié)合的創(chuàng)新平臺(tái)，為其探索菌群與營(yíng)養(yǎng)交互作用提供了技術(shù)支撐，通過跨學(xué)科合作，能夠推動(dòng)腸道菌群與食品營(yíng)養(yǎng)的研究，開發(fā)出更營(yíng)養(yǎng)、更安全、更健康的食品，為農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)提供創(chuàng)新解決方案。”

理由二：豐富的實(shí)驗(yàn)資源

“基因組所動(dòng)物基因組研究中心有豐富的動(dòng)物遺傳資源，比如生豬。”張艷聰說，“傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)大多局限于小白鼠，與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景差別較大，通過對(duì)家禽的腸道菌群進(jìn)行分析，可以幫助改善動(dòng)物健康狀況，進(jìn)而提升食品的營(yíng)養(yǎng)效能。”

理由三：成果轉(zhuǎn)化優(yōu)勢(shì)

“基因組所不僅注重基礎(chǔ)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(gè)性化營(yíng)養(yǎng)結(jié)合，開發(fā)個(gè)性化的飲食方案，結(jié)合特色的農(nóng)業(yè)食品，研究不同腸道菌群對(duì)食物消化和營(yíng)養(yǎng)吸收的影響，為不同人群或動(dòng)物推出專屬的功能性食品。”張艷聰說。

對(duì)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(duì)問題的探索還在繼續(xù)，未來，“微生物”與“農(nóng)業(yè)”會(huì)碰撞出什么樣的火花？

我們拭目以待。

張艷聰課題組簡(jiǎn)介

張艷聰，研究員，博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事微生物組數(shù)據(jù)挖掘與解析，擅長(zhǎng)多組學(xué)數(shù)據(jù)整合與計(jì)算生物學(xué)分析。近五年來，在Nature、Nature Medicine等國(guó)際權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文20余篇，其中以獨(dú)立一作發(fā)表在Nature（2022）的研究為解析微生物組分子“暗物質(zhì)”建立了一種全新的研究策略，2022獲得哈佛醫(yī)學(xué)院華人科學(xué)家杰出研究獎(jiǎng)。

團(tuán)隊(duì)研究方向

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

2. 挖掘關(guān)鍵功能的微生物標(biāo)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(jī)制，探索基于微生物組的精準(zhǔn)營(yíng)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