于慧敏 教授，博士生导师

清华大学化工系生物化工研究所
教育部工业生物催化重点实验室
清华大学合成与系统生物学中心
电话： 010-62795492
Email: yuhm@tsinghua.edu.cn
实验室主页链接：http://cbc.chemeng.tsinghua.edu.cn:8080/
 
研究领域
 工业生物催化、合成生物学、微生物代谢工程、生物纳米技术。
 

教育和工作经历
时间        学校/单位           学位/职称、职务
1991-1996  清华大学化学工程系，学士
1996-2001  清华大学化学工程系，博士
2000-2003  清华大学化学工程系，讲师
2005-2006  美国麻省理工学院化学工程系，访问学者
2003-2012 清华大学化学工程系，副教授
2011-2016 清华大学(化工系)-山东宝莫股份 生物化学品联合研究中心 主任
2012-2016 清华大学化学工程系，教授、博士生导师
2016-至今 清华大学化工系 教学科研系列 长聘教授 博士生导师
 
主要学术任职
Biotechnology Notes 副主编
American Journal of Bioscience and Bioengineering  编委
《化学与生物工程》编委
Metabolic Engineering，Bioresource Technology，Biotechnology and Bioengineering等20余种国际期刊审稿人；《化工学报》、《中国化学工程学报》、《生物工程学报》等10多种国内期刊审稿人。
 
学术荣誉与奖励
2017，教育部技术发明二等奖（第1完成人）
2016，东营市科学技术合作奖
2013, 中国石油和化学工业联合会技术发明二等奖（第1完成人），
2010, 中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖
2008, 教育部新世纪优秀人才
2007, 北京市科技新星（A类)
2005, 清华大学华新杰出学者
2003, 全国百篇优秀博士学位论文奖
2003, 教育部提名国家科学技术奖自然科学奖二等奖（第2完成人）
 
主要研究内容
长期从事工业生物催化、合成生物学及生物纳米技术研究，重点开展微生物全细胞催化剂及高性能细胞工厂的科学基础研究（基因组编辑、启动子工程、分子伴侣工程、代谢工程等）及产业化生产，致力于发展高效、通用的工业微生物底盘细胞，构建细胞工厂和细胞催化剂的定制化、模块化组装平台，实现智慧型绿色生物制造。在红球菌微生物细胞催化剂创制及其高效催化合成酰胺、羧酸和手性医药中间体、酶分子设计与改造、重组枯草芽孢杆菌细胞工厂高效合成脂肽、重组谷氨酸棒杆菌细胞工厂高效合成透明质酸、软骨素以及基于M13噬菌体生物模板的生物纳米技术研究等方面取得主要进展。承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、973和863计划、全国百篇优博论文作者专项等国家及企业项目30余项。在Metabolic Engineering、Biomacromolecules、Biotechnology and Bioengineering等学术刊物上发表SCI论文70余篇，专著章节4部，申请/授权发明专利40余项，其中国际专利3项，已实施10余项。
 

1. 实验室研究布局

2. 全细胞催化剂开发1-科学基础

红色红球菌超高有机溶剂耐受性和独特的外源酶尿素诱导高表达机制，被认为是最具发展潜力的工业生物技术平台菌株之一，可广泛应用于生物催化合成领域。课题组克服了红球菌基因组GC碱基含量过高(68.6-72.7％)、基因重组操作难度大、遗传工具匮乏等困难，成功建立了红色红球菌Crispr/Cas9基因组编辑方法和梯级强度启动子库，解析了其分子伴侣网络及高耐受性机制，发现了其菌落两型性机理，实现了质粒载体尿素诱导高表达及稳定遗传，为红球菌全细胞生物催化剂用于高效催化合成酰胺、羧酸和手性医药中间体奠定了基础。

3. 全细胞催化剂开发2-酶分子改造耦合及产业化应用

重组红球菌全细胞催化剂已经成功用于生物法高产丙烯酰胺。通过耦合盐桥和二硫桥改造的腈水合酶，TH系列高产丙烯酰胺重组红球菌具有高耐受性、低/无副产物、低电导率等优异性能，已在企业成功应用，合计增加总利润近5亿元，为国家上交税收约3.5亿元，创汇约1.5亿美元，且显著节能减排，经济和社会效益显著。目前，正在致力于开发红球菌全细胞生物催化剂作为平台细胞，广泛用于高效催化合成各种酰胺、羧酸和手性医药中间体。

4. 高效细胞工厂创制

枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒杆菌具有良好的生物安全性和突出的目标产物高效合成能力。实验室致力于重组枯草芽孢杆菌和重组谷氨酸棒杆菌高效细胞工厂的创制及代谢工程调控，并实现了脂肽（表面活性素）、透明质酸、软骨素等生物大分子的高效合成。

5. 纳米生物技术

M13噬菌体是是丝状噬菌体家族中的一员，由于其天然的纳米级尺寸和特殊的吸附性质，已成为当今研究热点之一。课题组研究总结了噬菌体对金属离子的吸附规律，制备了多种以M13噬菌体为模板的单金属纳米颗粒和铁-镍、铁-铜双金属纳米颗粒。并设计构建了Fe-Ni@M13微电解体系，建立了M13噬菌体介导的酶固定化新方法。

Fe-Ni@M13 微电解体系

基于M13噬菌体的新型固定化酶方法开发

 
代表性论文

1. Youxiang Liang, Song Jiao, Miaomiao Wang, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. A CRISPR/Cas9-based genome editing system for Rhodococcus ruber TH. Metabolic Engineering, 2019, DOI: 10.1016/j.ymben.2019.10.003.
2. Fangyu Cheng, HuiminYu*, Gregory Stephanopoulos*. Engineering Corynebacterium glutamicum for high-titer biosynthesis of hyaluronic acid. Metabolic Engineering, 2019, 55:276-289.
3. Miaomiao Wang, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Antisense RNA-based strategy to enhance ACCase activity and surfactin production in Bacillus subtilis TS1726. ACS synthetic biology. 2019, 8: 251-256.
4. Lingjun Tang#, Ji Yang#, Jie Chen, Jing Zhang, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Design of salt-bridge cyclization peptide tags for stability and activity enhancement of enzymes. Process Biochemistry 2019, 81: 39-47.
5. Youxiang Liang, Song Jiao, Miaomiao Wang, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Overexpression of epoxide hydrolase in Rhodococcus ruber with high robustness for the synthesis of chiral epichlorohydrin. Process Biochemistry. 2019, 79, 49-56.
6. Miaomiao Wang#, Wenjing Qi#, Hongping Xu, Huimin Yu*. Affinity binding immobilization of D-amino acid oxidase on mesoporous silica by a silica-specific peptide. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 2019. 1-7.
7. Song Jiao, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Core elements characterization of Rhodococcus promoters and development of a gradient intensity mini-pool for efficient gene expression. New Biotechnology, 2018, 44, 41-49.
8. Miaomiao Wang*, Jie Chen, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Improving stress tolerance and cell integrity of Rhodococcus ruber by overexpressing small‑shock‑protein Hsp16 of Rhodococcus. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology (2018) 45:929–938.
9. Yangzi Chen, Song Jiao, Miaomiao Wang, Jie Chen, Huimin Yu*. A novel molecular chaperone GroEL2 from Rhodococcus ruber and its fusion chimera with nitrile hydratase for co-enhanced activity and stability. Chemical Engineering Science, 192 (2018) 235–243.
10. Fangyu Cheng, Sijin Luozhong, Zhigang Guo, Huimin Yu*, Gregory Stephanopoulos. Enhanced biosynthesis of hyaluronic acid with engineered Corynebacterium glutamicum via metabolic pathway regulation. Biotechnology Journal. 2017, 12, 1700191.
11. Ji Yang, Fangyu Cheng, Huimin Yu*, Junting Wang, Zhigang Guo and Gregory Stephanopoulos. Key role of the carboxyl terminus of hyaluronan synthase in processive synthesis and size control of hyaluronic acid polymers. Biomacromolecules 2017, 18, 1064−1073.
12. Song Jiao, Jie Chen, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Tuning and elucidation of the colony dimorphism in Rhodococcus ruber associated with cell flocculation in large scale fermentation. Appl Microbiol Biotechnol., 2017, 101:6321-6332.
13. Song Jiao, Xu Li, Huimin Yu*, Huan Yang, Xue Li and Zhongyao Shen. In situ enhancement of surfactin biosynthesis in Bacillus subtilis using novel artificial inducible promoters. Biotechnology and Bioengineering 2017, 114(4): 832–842.
14. Shuai Zhang, Huimin Yu*, Ji Yang, Zhongyao Shen. Design of the nanoarray-pattern Fe-Ni bi-metal nanoparticles@M13 virus for enhanced reduction of p-chloronitrobenzene through micro-electrolysis effect. Environmental Science: Nano, 2017, 4, 876 - 885.
15. Jizhe Sun, Huimin Yu*, Jie Chen, Hui Luo, Zhongyao Shen. Ammonium acrylate biomanufacturing by an engineered Rhodococcus ruber with nitrilase overexpression and double-knockout of nitrile hydratase and amidase. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 2016, 43(12):1631-1639.
16. Huan Yang, Xu Li, Xue Li, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Identification of Lipopeptide Isoforms by Tandem MALDI-TOF-MS/MS Based on the Simultaneous Purification of Iturin, Fengycin and Surfactin by RP-HPLC. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2015, 407(9): 2529-2542.
17. Xu Li, Huan Yang, Donglai Zhang, Xue Li, Huimin Yu*, Zhongyao Shen. Overexpression of specific proton motive force-dependent transporters facilitate the export of surfactin in Bacillus subtilis. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology: 2015, 42(1), 93-103.
18. Jie Chen, Huimin Yu*, Changchun Liu, Jie Liu, Zhongyao Shen. Improving stability of nitrile hydratase by bridging the salt-bridges in specific thermal-sensitive regions. Journal of Biotechnology 164 (2013) 354–362
19. Huimin Yu*, Keith Tyo, H. Alper, D. Marcuschamer, Gregory Stephanopoulos*. A High Throughput Screen for Hyaluronic Acid Accumulation in Recombinant Escherichia coli Transformed by Libraries of Engineered Sigma Factors.  Biotechnology and Bioengineering. 2008, 101 (4): 788-796.
20. Huimin Yu*, Gregory Stephanopoulos*. Metabolic Engineering of Escherichia coli for biosynthesis of hyaluronic acid. Metabolic Engineering. 2008, 10(1): 24-32.

 
授权专利

1. 2018. 一种枯草芽孢杆菌诱导性强启动子及其应用. 专利号：ZL201510654218.3
2. 2018，一种钩状结构寡肽及其应用. 专利号：ZL 201510149607.0
3. 2018，微电解体系及其制备方法和应用. 专利号：ZL 201610109318.2
4. 2016，一种高表达脂肽类生物表面活性剂的工程菌及其应用. 专利号：ZL 20140124438.0
5. 2016，一种生产透明质酸的基因工程菌及其应用. 专利号：ZL 20140166015.5
6. 2016，一种M13噬菌体介导的纳米铁还原镉离子的方法. 专利号：ZL 200410090776.7
7. 2014，一种突变头孢菌素C酰化酶. 专利号：ZL 2012 1 04669788
8. 2013，一种降低头孢菌素C分解的方法. 专利号：ZL 201110460235.5
9. 2013，An engineered nitrile hydradase-producing bacterium with amidase gene knocked-out, the construction and the use thereof. 美国发明专利号：US 8518685
10. 2013，一种突变腈水合酶. 专利号：ZL 201110415465.X
11. 2012，一种高丙烯酰胺和丙烯腈耐受性产腈水合酶工程菌及应用. 专利号：ZL201010188495.7
12. 2012，一种丙烯酰胺晶体的生产方法. 专利号：ZL 200810224258.5
13. 2012，一种腈水合酶基因工程菌及应用. 专利号：ZL 200910210177.3
14. 2011，敲除酰胺酶基因的腈水合酶工程菌及其构建方法和应用.专利号：ZL 200880000969.1
15. 2011，一种腈水合酶基因簇及其应用. 专利号：200910076710.1
16. 2011，一种融合蛋白及其编码基因和用途. 专利号：ZL 200710177396.7
17. 2011, 一种D-氨基酸氧化酶融合蛋白及其载体和应用. 专利号：200810104198.2
18. 2010，一种丙烯酰胺晶体的制备方法. 专利号：ZL 200710122048.x
19. 2010，一种头孢菌素C酰化酶及其载体和应用. 专利号：ZL 200810102219.7
20. 2010，一种腈水合酶基因工程菌的构建方法以及基因工程菌株和应用. 专利号：ZL 200710122047.5
21. 2008，一种表达载体及其应用. 专利号：ZL 2004100836274
22. 2008，一种组成型表达载体及其构建方法与应用. 专利号：ZL 200410083849.6
23. 2008，一种戊二酰-7-氨基头孢烷酸酰化酶的固定化方法.专利号：ZL 200610011742.X
24. 2007，可完全生物降解聚酯聚3-羟基丁酸酯的制备方法. 专利号：ZL 200410064809.7
25. 2006，一种酶法生产7-氨基头孢烷酸的新工艺. 专利号：ZL 200410039573.1
26. 2006，一种腈水合酶及其编码基因与应用. 专利号：ZL 200410042576.0
27. 2006，一种生产7-氨基头孢烷酸的方法及其专用重组酶. 专利号：ZL 200310113563.3
28. 2006，一种获取戊二酰－7－氨基头孢烷酸酰化酶基因的方法.专利号：ZL 03143198.4
29. 2006，一种应用膜技术的微生物转化生产丙烯酰胺的方法.专利号：ZL 03109806.1
30. 2002，构建多功能基因工程菌生产聚β-羟基丁酸酯的方法. 专利号：ZL 99 1 00577.