傅雄飞研究员/深圳先进院合成所所长/深圳合成院副院长

研究领域:合成生物学、定量生物学、统计物理

Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=nMSP4ysAAAAJ&hl=zh-CN&oi=ao 

个人网站:https://isynbio.siat.ac.cn/fulab/ 

邮箱:xf.fu@siat.ac.cn

个人简介

傅雄飞,研究员,博士生导师,现任中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所研究员,所长,定量合成生物学重点实验室(中国科学院)副主任,深圳合成生物学创新研究院副院长,科技部重点研发计划青年科学家项目首席科学家,深圳合成生物学协会会长,深圳市第七届党代表。主要从事合成生物学、定量生物学、统计物理与复杂系统等多个交叉学科领域,聚焦随机涨落在细菌单细胞与多细胞有序空间结构形成过程中的作用,通过定量理论与合成重构结合,揭示跨尺度涌现性原理。


学习工作经历

学习经历:

2008.08-2012.12,香港大学,物理系,博士

2004.09-2008.06,浙江大学,物理学,学士

工作经历:

2016.07-至今,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所,历任研究员、所长助理、副所长、所长;

2023.06-至今,定量合成生物学重点实验室(中国科学院)副主任;

2013.03-2016.06,耶鲁大学,博士后。


学术成就

担任《合成生物学》编委、《Quantitative Biology》邀请编委、“亚洲合成生物学协会”委员、“国际合成生物设施联盟”联合发起人、“国际复杂自适应物质学会-中国(ICAM-China)”单位联络人、“中国生物工程学会合成生物学分会”委员兼“分会青年工作组”主任等。

国际/国内或研究领域奖项

国家级青年人才

2019年,获评2017-2018年中国科学院广州分院优秀青年科技工作者。


学术成果

在单细胞合成回路设计方面,傅雄飞在国际上首次关注到底盘细胞的全局生长速率的不同对合成基因回路的功能表现具有决定性作用,相关研究成果发表在Nature Chemical Biology。进一步地解析了细胞蛋白表达、代谢流分布的差异对外源回路表现的影响,构建了具有动态预测能力的软件框架,相关研究成果发表在Metabolic Engineering,为合成回路的人工合成提供的设计工具。同时,傅雄飞针对细菌底盘细胞生长DNA复制、细胞分裂的调控原则也进行了深入研究,发现了适用于广泛生长条件的定量规律,并理论解析了其随机动力学特征。相关文章发表在Nature Microbiology, Physical Review Research等国际知名杂志。

在多细胞群体的时空结构设计方面,傅雄飞在国际首次发现了生物有序斑图形成的定量规律,不同于过去50年中主导发育生物学的“图灵模型”,阐明了一个全新的群体周期性表型形成原理,该成果是中国合成生物学领域首篇发表于Science期刊的文章。在更深入的研究中,傅雄飞揭示了细菌群体迁移过程中差异化个体之间的自组织原理,提出了多细胞群体集群行为的新机制,并人工构建出多种具有时空斑图的多细胞群体。其系列文章发表在eLife, Molecular System Biology,Physical Review Letter, Nature communications等国际知名杂志。


代表性文章:

1.Yuan H.#,Bai Y.#*,Li X, Fu X.*(2024) Cross-regulation between proteome reallocation and metabolic flux redistribution governs bacterial growth transition kinetics. Metabolic Engineering, 82, 60-68.

2.Zhu J.#, Chu P.#, Fu X.*, (2023) Unbalanced response to growth variations reshapes the cell fate decision landscape. Nature Chemical Biology 19, 1097–1104

3.Luo L.#*, Bai Y.#, Fu X*. (2023) Stochastic threshold in cell size control. Physical Review Research 5,1 10.1103/PhysRevResearch.5.013173

4.Exploiting spatial dimensions to enable parallelized continuous directed evolution,MOLECULAR SYSTEMS BIOLOGY,2022,通讯

5.Bai Y.#, He C.#, Chu P. , Long J., Li X., Fu X.* (2021) Spatial modulation of individual behaviors enables an ordered structure of diverse phenotypes during bacterial group migration. eLife 10,e67316


科研项目

1.高版本模式微生物底盘细胞,国家重点研发计划,主持(在研)。

2.菌群趋化迁移的有序空间结构机制研究,国自然面上,主持(在研)。

3.关于细菌生长速率与趋化运动能力间权衡机制的研究,国自然面上,主持(已结题)。

4.关于细菌逃避中性粒细胞追逐的最优策略研究,国自然青年,主持(已结题)。


代表性专利

1.微生物培养及运动自动追踪系统,2019-11-29,CN201922120486.3,授权

2.微生物复合菌剂、复合菌剂培养基、制备方法和使用方法及应用,2017-12-26,CN201711438922.0,授权

3.细菌追踪系统及方法,2017-11-30,CN201711243129.5,授权

4.一种合成基因回路模型及构建方法,2020-12-16,CN202011483822.1,实审

5.一种基因元件及其使用方法,2020-12-17,CN202011495551.1,实审