深理工 未来农业研究院 简介及基本概况 与 研究中心情况

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深理工 未来农业研究院 简介及基本概况 与 研究中心情况

未来农业研究院
Institute of Emerging Agricultural Technology

深圳理工大学未来农业研究院成立于2024年11月，由国际知名植物生物学家杨贞标教授担任院长。研究院聚焦重要农作物、经济植物、农业微生物以及农业绿色生物制造领域，运用合成生物学原理与先进制造科学方法，研究与开发颠覆性未来农业技术、实现技术的转化和产业化、助力解决粮食安全问题、培养新一代创新型农业科学家、工程师及企业家。研究院旨在建设成为全球首个未来农业研究院，成为国际未来农业技术研究的对标机构，引领未来农业研究和发展，服务粮食安全和绿色农业可持续发展。

研究院重点研究方向包括：1. 高光效、高蛋白作物育种；2. 植物抗性机理研究与盐碱地作物栽培创新; 3. 基于微藻和浮萍的新型蛋白及油脂源开发; 4. 功能性植物（如草莓）和微藻的产业化研发；5. 探索下一代标准化、模块化、数字化和智能化设施农业发展模式；构建从基础研究、应用研究、成果转化的全过程创新生态体系。

研究院构建了以国际顶尖学者、国家级人才为引领，青年英才为支撑的科研团队。目前研究院省级珠江人才团队1个，与合成生物学院双聘外籍院士1名，国家高层次人才计划入选者4名，国家级青年人才项目获得者3名，并储备4名具有突出专业能力的学科骨干。在组织保障方面，现有4名行政人员，系统开展人事管理、财务运营、科研支持及成果转化等全流程保障工作。

研究院共设置6个中心

新一代种质创新中心
Center for Next-Generation Germplasms Innovation

中心介绍

致力于通过多维度创新推动农业育种革命。依托植物工厂平台，开发批量远缘嫁接和快速加代技术体系，创制突破性高产大豆品种；运用合成生物学技术打破种间壁垒，将田菁的耐盐碱基因精准导入大豆，为盐碱地改良和抗逆作物培育提供全新路径；同时创新性地开发和驯化高蛋白浮萍等水生替代作物，构建适配工业化生产的新型栽培体系，充分利用海洋资源和非耕种土地，建立可持续的蛋白油脂生产模式，全方位保障国家粮油安全。这一系列技术突破将重塑传统农业生产方式，为解决粮食安全挑战提供系统性解决方案。

杨贞标
中心负责人

深圳理工大学未来农业研究院院长、讲席教授，深圳合成生物学创新研究院农业和植物合成生物学中心主任。曾任加州大学河滨分校终身教授。杨教授先后在爱荷华州立大学获得植物病理学硕士，在弗吉尼亚理工学院暨州立大学获得分子植物病理学博士学位，并在马里兰大学完成博士后研究。是植物细胞生物学领域的先驱者，首次发现并阐明了细胞表面生长素信号感受与传导机理，解决了“酸假说”50年之谜，并发现了ROP GTPase及其介导的信号网络在植物生长发育中的重要作用。曾获得欧洲分子生物学组织（EMBO）外籍成员（院士）、美国植物生物学家学会先锋会员、美国科学促进会会士、中国“国家高层次人才”等荣誉称号。长期担任国际期刊编委，如 Current Biology、 Molecular Plant等。在国际顶尖学术期刊发表多篇高影响力论文，如Cell (3)、Nature (1)、Science (1)、Nature Biotechnology、Plant Cell、Nature Communications、Molecular Plant等，论文总引用次数21,391余次，H指数达81。研究领域聚焦于合成生物学在农业与生物制造的应用，涵盖生长素信号转导、作物高产机理与种质创新、植物底盘细胞工程等方向。


植物源蛋白创新中心
Center for Plant Protein Innovation

中心介绍

中心立足深圳理工大学未来农业研究院，以合成生物学与先进生物制造技术为核心引擎，致力于破解我国大豆蛋白供给危机。中心聚焦三大核心方向：通过精准分子育种和代谢重编程技术，创制高光效高产蛋白微藻细胞工厂，突破藻类遗传转化技术壁垒，构建自主可控的超级微藻底盘；研发下一代高光能转化率的工厂化光生物反应器，集成AI驱动的连续培养系统与固碳联产工艺，打造万吨级智能化生产线，将藻蛋白成本压缩至大豆替代阈值，实现“碳减排-蛋白生产-资源循环”协同增效；推动微藻蛋白在植物肉、功能食品等领域的精深加工，同步提取天然色素、多不饱和脂肪酸等高附加值化合物，赋能饲料、医药及生物材料产业升级。中心以“藻种设计-智能装备-产品开发”全链条创新体系为核心，构建覆盖研发、制造、应用的产业生态，为我国粮食安全与“双碳”目标提供可持续解决方案。

胡强
中心负责人

深圳理工大学讲席教授、中国科学院深圳先进技术研究院客座研究员，国家级重大人才工程专家，国家特聘专家，国际应用藻类学会前任主席，曾任亚利桑那州立大学终身教授，在美国大学期间主导的藻类生物燃料技术研究在2008年被时代周刊评为“全球50个最佳创新技术”第11位，并在2009年被华尔街日报评为“五大能改变世界技术”之一。入选“全球前2%顶尖科学家”及“终身科学影响力”榜单。在国际学术刊物上发表论文160余篇，论文引用超过23,400多次，H指数71。已获授权发明专利50余项，专利转让费超过2,000万元，多项研究成果实现产业化并产生显著经济和环境效益。研究领域为藻类学与微藻生物技术。研究内容涉及微藻细胞与分子生物学、经济微藻遗传改造与种质创制，下一代大型/超大型光生物反应器系统设计、基于大规模微藻培养技术、基于智能化显微图像与多模态细胞与分子特征关联解析技术的先进微藻培养工艺开发， 以及微藻生物技术在大健康、农业、化学品和环保等领域的应用。


功能性植物创新中心
Center for Functional Plants Innovation

中心介绍

致力于推动功能性植物的科研与应用发展。中心以分子生物学和合成生物学为主要技术手段，聚焦高营养、高价值代谢产物的研究。通过发展合成调控元件与代谢回路，并结合基因编辑与人工智能辅助的顺式元件筛选等策略，深入解析并重构植物代谢网络。目前中心发展以草莓为核心的底盘水果，兼有对番茄，大豆，浮萍，微藻等不同作物的研究和探索。目标是通过整合多学科力量与前沿技术，培育具有营养强化和功能提升的新型种质资源, 积极服务健康农业与功能性食品产业，为未来农业可持续发展和公众健康提供坚实的科技支撑。

刘重持
中心负责人

深圳理工大学杰出教授，中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成院农业与植物合成生物学中心研究员。国家重点人才项目获得者。长江讲席学者，曾任美国马里兰大学终身正教授，并入选全球前2%顶尖科学家榜单。国际知名发育生物学研究专家，草莓分子遗传和果实发育领域的领军人。为野生草莓建立了多方面分子遗传研究的工具和组学资源，并在草莓果实发育、果实多样性、生长素合成与信号传导在果实和种子发育机制、草莓无性繁殖机制、等方向做了系统性的基础研究贡献。共发表百余篇SCI文章，包括Nature、Genes & Development、Nature Communications、Plant Cell、PNAS等杂志。担任著名国际植物期刊The Plant Journal、Frontiers in Plant Science: Plant Evolution and Development等的编辑。研究方向为草莓果实发育和无性繁殖的分子机制；合成生物学对草莓植株，开花，果实性状改造和在垂直农业的应用；植物底盘细胞应用于高效蛋白和小分子的生产。


植物适应与改良中心
Center for Plant Adaptation and lmprovement

中心介绍

聚焦全球气候变化背景下植物抗逆机制研究与作物改良技术创新。通过整合分子生物学、电生理学和光遗传学等多学科前沿技术，系统揭示植物在干旱、盐碱、极端温度等逆境条件下的分子应答机制，重点突破信号传导、离子通道调控、植物激素网络及基因-环境互作机制等核心科学问题。同时，中心以合成生物学技术为核心，致力于设计和构建创新的遗传模块，以全面提升作物的抗逆性、产量和品质，为实现农业的可持续发展提供科学解决方案和技术支持。中心立足国家战略需求，锚定农业科技前沿核心课题，以跨领域协同创新破解制约产业升级的基础科学瓶颈。中心依托高校学术精英与行业科研力量深度融合，构建“前沿探索-技术研发-产业赋能”全链条创新体系，聚力攻克作物抗逆、高效生产等重大挑战，同步推进高层次人才孵化与尖端成果转化，为深圳建设现代农业标杆城市提供核心驱动力。

Rainer Hedrich
中心负责人

德国科学院院士，深圳理工大学讲席教授，国际知名植物生理学与生物物理学专家。于哥廷根大学获得博士学位，1991年起任德国汉诺威大学正教授，1996年加入维尔茨堡大学并长期担任Julius-von-Sachs生物科学研究所分子植物生理学与生物物理学（C4）首席教授，培养了近百名青年科研人才。Rainer Hedrich教授在20世纪80年代初进行了植物领域的开创性膜片钳研究工作。在接下来的几十年里，一直是植物电生理学领域的全球领导者。被公认为植物科学领域引用率最高的研究人员之一，自2003 年以来一直名列Essential Science Indicators世界顶尖科学家之列，累计引用超过41,000次，H指数为115。他在信号转导和离子通道方面的开创性工作从根本上塑造了现代植物生理学，近年来相关论文包括Current Biology（2019、2020、2021、2023），PNAS（2021）、Annual Review of Plant Biology（2021），Nature Plants（2019）、Nature Communication（2018、2019）等。此外，Rainer Hedrich教授还是植物光遗传学领域的先驱，近几年以通讯作者身份发表了多篇高水平论文，包括Nature（2024）、Current Biology（2024），Science（2023）、Science Advances（2021）、PNAS（2020）等。目前Google Scholar总引用逾40,664次，H-index达116，彰显其全球学术影响力。研究兴趣包括植物细胞膜的运输过程、高等植物中的离子通道、植物对干旱的反应、食虫植物、植物电特性的演化，光遗传学工具在植物细胞信号传导研究中的应用。


农业人工智能中心
Center for Al in Agriculture

中心介绍

致力于构建智能化农业生产体系，通过自动化控制、立体种植和精准环境调控三大核心技术，实现农业生产效率提升与成本优化。中心重点开发植物工厂集成系统，将环境精准控制、表型组学监测与智能育种相结合：一方面建立基于多尺度表型检测的大数据育种平台，实现从传统育种向精准设计育种的跨越；另一方面打造都市垂直农业生产示范体系，通过可控环境下的周年稳定生产，为深圳等土地资源紧缺的超大城市提供本地化果蔬供应解决方案。该体系不仅能缩短物流距离、保障农产品新鲜度，还能减少约30%的产后损耗，同时兼具现代农业科普教育功能，为市民和学生提供沉浸式的农业科技体验。中心的技术创新将推动农业生产向精准化、智能化、都市化方向转型，构建从育种研发到城市餐桌的完整产业链条。


光合生物制造中心
Center for Photosynthetic Biomanufacturing

中心介绍

致力于构建新一代绿色生物制造技术体系，以光合生物为可持续生产底盘，重点开展三大方向研究：一是开发高效光合生物底盘系统，通过对烟草腺毛、大豆种子、浮萍及微藻等典型光合生物的遗传改造与代谢调控，显著提升其光能转化效率和产物积累能力；二是建立低能耗、高密度的规模化培养工艺，整合光生物反应器优化、培养条件智能控制等关键技术，实现光合生物制造过程的节能降耗；三是拓展光合生物在生物医药、高值化学品、食品添加剂等领域的应用，打造"光能驱动-碳固定-产物合成"一体化的绿色制造新模式。中心将推动光合生物制造从基础研究到产业应用的转化，为碳中和目标下的生物经济提供创新支持。



未来农业研究院：https://www.suat-sz.edu.cn/yjy/mlnyyjy.htm