導師姓名：荊曉艷
職 稱：教授
學歷（學位）：博士
導師類別：博士生導師、碩士生導師
招生專業(yè)：生物工程、生物與醫(yī)藥、安全科學與工程（博士）
招生方向：功能微生物資源挖掘、綠色低碳益生菌劑的研發(fā)
聯(lián)系方式：jingxy@qust.edu.cn
一、個人簡介
面向國家綠色低碳高質量發(fā)展的重大需求，聚焦“綠色環(huán)境功能微生物的資源挖掘和益生菌劑開發(fā)及應用”為導向的研究工作，在不依賴于培養(yǎng)的綠色環(huán)境種質篩選技術研究中，成功建立了耦合拉曼分選的環(huán)境微生物“代謝表型組-基因組”方法學平臺；首次實現(xiàn)了精確到一個細菌細胞、全基因組覆蓋度超過92%的耦合功能分選的環(huán)境微生物單細胞精度解析；發(fā)明“先篩后養(yǎng)”的單細胞拉曼耦合培養(yǎng)等技術；開發(fā)“物種-代謝”雙靶向的微生物細胞及酶資源挖掘新技術等。基于這些技術突破，正不斷建立多類單細胞水平的、基于生化表型的新型細胞種質篩選體系。在環(huán)境益生菌群單細胞精度的功能分析方法方面的相關研究成果已發(fā)表在The Innovation、Water Research、Environmental Microbiology和mSystems等期刊上。
二、研究方向
主要研究興趣為功能微生物單細胞精度的多組學解析和培養(yǎng)
三、主要科研項目
1.國家自然科學基金面上項目，基于單細胞多組學的污水反硝化聚磷菌群靶向識別與理性調控，2026.01-2029.12，項目負責人；
2.國家自然科學基金面上項目，基于單細胞拉曼耦合基因組和轉錄組測序的海洋的海洋近原位微生物組固碳機制解析，2023.01-2026.12，項目負責人；
3.國家重點研發(fā)計劃項目，紅壤關鍵耐逆微生物群的單細胞組學識別與調控；2021.12-2025.12，課題負責人；
4.國家重點研發(fā)計劃項目，東北地區(qū)典型中低產田沃土生物網絡構建與多功能性靶向調控技術；2025.01-2028.12，子課題負責人；
5.國家自然科學基金青年科學基金項目，基于單細胞拉曼分選耦合精準宏基因組的海洋原位固碳微生物解析，2019.01-2021.12，項目負責人；
6.國家自然科學基金重點項目，單細胞精度的菌群“代謝表型組-基因組”方法學研究；2021.01-2025.12，任務負責人；
7.企業(yè)橫向項目-青島星賽生物科技有限公司，環(huán)境功能菌篩選領域單細胞分析分選技術服務，2023.10-2024.03，項目負責人；
8.中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項目，新一代微生物群落元基因組比較、分析與評價的標準化研究，項目負責人；
9.中國科學院科研儀器設備研制項目，全自動單細胞拉曼探測與挖掘系統(tǒng)；2024.07-2025.06，核心骨干。
三、代表性論文：
1. Jing XY, Gong YH, Ren YS, Wang LY, Mu RZ, Sun PC, Diao ZD, Meng Y, Huang LM, Wang XX, Zhang J, Luan JX, Ji YT, Ma B, Pan HH, Jing YS, Xu J. Mining robust in situ phosphorus-accumulating organisms via single-cell RACS-Culture for rational ecosystem engineering. Water Research, 284:124025, 2025.
2. Pan HH, Ren YS, Sun PC, Jing XY*. Toward better understanding of denitrifying phosphorus accumulating organisms (DPAOs) via Single-cell Raman spectroscopy: A review. Environmental Technology & Innovation, 38:104205, 2025. （通訊作者）
3. Jing XY, Gong YH, Diao ZD, Ma Y, Meng Y, Chen J, Ren YS, Li YC, Sun WH, Zhang J, Ji YT, Liang YT, Cong ZQ, Li SY, Ma B. Cui ZS, Ma Y, Xu J. Phylogeny-metabolism dual-directed single-cell genomics for dissecting and mining ecosystem function by FISH-scRACS-Seq. The Innovation, 100759, 2025.
4. Li Sen, Huang WG, Peng CR, Jing XY, Ding JX, Chen T, Huang RL, Hu H, Zhou JZ, Zhang JB, Liang YT. Enhancement of rice production and soil carbon sequestration utilizing nitrogen-ffxing cyanobacteria. Applied Soil Ecology 207(2025)105941, 2025.
5. Diao ZD, Jing XY, Hou XB, Meng Y, Zhang JP, Wang YS, Ji YT, Ge AL, Wang XX, Lang YT, Xu J, Ma B. Artificial intelligence-assisted automatic Raman-activated cell sorting (AI-RACS) system for mining specific functional microorganisms in the microbiome. Analytical Chemistry, 96(46), 2024. （共同一作）
6. Jing XY, Gong YH, Pan HH, Meng Y, Ren YS, Diao ZD, Mu RZ, Xu T, Zhang J, Ji YT, Li YD, Wang C, Qu LY, Cui L, Ma B, Xu J. Single-cell Raman-activated sorting and cultivation (scRACS-Culture) for assessing and mining in situ phosphate-solubilizing microbes from nature. ISME Communications, 2(1), 2022.
7. Jing XY, Gong YH, Xu T, Meng Y, Han X, Su XL, Wang JM, Ji YT, Li YD, Jia ZJ, Ma B, Xu J. One-cell metabolic phenotyping and sequencing of soil microbiome by Raman-activated gravity-driven encapsulation (RAGE). mSystems, 29;6(3):e0018121, 2021.
8. Jing XY, Gou HL, Gong YH, Ji YT, Su XL, Zhang J, Han MZ, Xu L, Wang TT. Seasonal dynamics of the coastal bacterioplankton at intensive fish-farming areas of the Yellow Sea, China revealed by high-throughput sequencing. Marine Pollution Bulletin, 139:366-375, 2019.
9. Jing XY, Gong YH, Xu T, Paul A. Davison, Craig MacGregor-Chatwin, C. Neil Hunter, Xu L, Meng Y, Ji YT, Ma B, Jian Xu, Huang W. Revealing CO2-fixing SAR11 bacteria in the ocean by Raman-based single-cell metabolic profiling and genomics. BioDesign Research, 2022, 2022.
10. Jing XY, Gou HL, Gong YH, Su XL, Xu L, Ji YT, Ian P. Thompson, Xu J, Huang W. Raman-activated cell sorting and metagenomic sequencing revealing carbon-fixing bacteria in the ocean. Environmental Microbiology, 20(6):2241-2255, 2018.
11. Ni HW, Jing XY, Xiao X, Zhang N, Wang XY, Sui YY, Sun B, Liang YT. Microbial metabolism and necromass mediated fertilization effect on soil organic carbon after long-term community incubation in different climates. The ISME Journal, 15:2561–2573, 2021.
12. Cui ZS, Li YC, Jing XY, Luan X, Liu N, Liu JY, Meng Y, Xu J, David L. Valentine. Cycloalkane degradation by an uncultivated novel genus of Gammaproteobacteria derived from China’s marginal seas. Journal of Hazardous Materials, 469:133904, 2024.
13. Diao ZD, Wang XX, Zhang JP, Ge AL, Xu T, Kan LY, Li YD, Ji YT, Jing XY, Xu J, Ma B. Optical-based microbubble for on-demand droplet release from static droplet array (SDA) for dispensing one droplet into one tube. Biosensors and Bioelectronics, 240:115639, 2023.
14. Zhang J, Su XL, Wang YF, Wang XH, Zhou SQ, Jia H, Jing XY, Gong YH, Wang JC, Xu J. Improved single-cell genome ampli?cation by a high-ef?ciency phi29 DNA polymerase. Frontier in Bioengineering and Biotechnology, 29(11):1233856, 2023.
15. Zhang J, Ren LH, Zhang L, Gong YH, Xu T, Wang XH, Guo C, Zhai L, Yu XJ, Li Y, Zhu PF, Chen RZ, Jing XY, Jing GC, Zhou SQ, Xu MY, Wang C, Niu CK, Ge YY, Ma B, Shang GS, Cui YL, Yao S, Xu J. Single-cell rapid identification, in situ viability and vitality profiling, and genome-based source-tracking for probiotics products. iMeta, doi.org/10.1002/imt2.117, 2023.
16. Zhang J, Xu T, Wang XH, Jing XY, Zhang J, Hong J, Xu J, Wang JC. Lignocellulosic xylitol production from corncob using engineered Kluyveromyces marxianus. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 10, 2022.
17. Diao ZD; Kan LY; Zhao YL; Yang HB; Song JY; Wang C; Liu Y; Zhang FL; Xu T; Chen RZ; Ji YT; Wang XX; Jing XY; Xu J; Li YD; Ma B. Artificial intelligence-assisted automatic and index-based microbial single-cell sorting system for One-Cell-One-Tube. mLife, doi: 10.1002/mlf2.12047, 2022.
18. Su XL*, Gong YH*, Gou HL, Jing XY, Xu T, Zheng XS, Chen RZ, Li YD, Ji YT, Ma B, Xu J. Rational Optimization of Raman-Activated Cell Ejection and Sequencing for Bacteria. Analytical Chemistry, 92(12), 2020.
19. Wei L, Hajjami ME, Shen C, You WX, Lu YD, Li J, Jing XY, Hu Q, Zhou WX, Poetsch A, Xu J. Transcriptomic and proteomic responses to very low CO2 suggest multiple carbon concentrating mechanisms in Nannochloropsis oceanica. Biotechnology for Biofuels, 168, 2019.
20. Xu CG, Huang RR, Teng L, Jing XY, Hu JQ, Cui GZ, Wang YL, Cui Q, Xu J. Cellulosome stoichiometry in Clostridium cellulolyticum is regulated by selective RNA processing and stabilization. Nature Communications, 6900, 2015.
21. Fan JH, Ning K, Zeng XW, Luo YC, Wang DM, Hu JQ, Li J, Xu H, Huang JK, Wan MX, Wang WL, Zhang DJ, Shen GM, Run CL, Liao JJ, Fang L, Huang S, Jing XY, Su XQ, Wang AH, Bai LL, Hu ZM, Xu J, Li YG (2015). Genomic Foundation of Starch-to-Lipid Switch in Oleaginous Chlorella spp.. Plant Physiology, 169(4):2444–2461, 2015.
22. Wang DM, Ning K, Li J, Hu JQ, Han DX, Wang H, Zeng XW, Jing XY, Zhou Q, Su XQ, Chang XZ, Wang AH, Wang W, Jia J, Wei L, Xin Y, Qiao YH, Huang RR, Chen J, Han B, Yoon K, T.Hill R, Zohar Y, Chen F, Hu Q, Xu J. Nannochloropsis Genomes Reveal Evolution of Microalgal Oleaginous Traits. Plos Genetics, 10(1): e1004094, 2014.
23. Wei L, Xin Y, Wang DM, Jing XY, Zhou Q, Su XQ, Jia J, Ning K, Chen F, Hu Q, Xu J. Nannochloropsis plastid and mitochondrial phylogenomes reveal organelle diversification mechanism and intragenus phylotyping strategy in microalgae. BMC Genomics, 534, 2013.
24. Li J, Han DX, Wang DM, Ning K, Jia J, Wei L, Jing XY, Hua S, Chen J, Li YT, Hu Q, Xu J. Choreography of Transcriptomes and Lipidomes of Nannochloropsis Reveals the Mechanisms of Oil Synthesis in Microalgae. Plant Cell, 26(4):1645-1665, 2014.
25.孫鵬城，潘慧慧，荊玉姝，夏文香，任義尚，荊曉艷*。單細胞視角下污水反硝化聚磷菌資源挖掘與代謝機制的研究進展，微生物學報，65(4): 1650-1666，2025。
26.成棟，徐智廣，孟宇，荊曉艷*。單細胞水平光合細菌資源挖掘的研究進展，微生物學通報，52(8): 3410-3426，2025。
27.劉佳，任義尚，荊曉艷*，許拉*。基于拉曼光譜“先篩后養(yǎng)”策略在功能微生物資源挖掘中的應用與展望，生物技術通報，10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0480，2025。
28.劉佳，任義尚，荊曉艷*，許拉*。口腔微生物單細胞基因組激光彈射分離與測序技術，微生物學通報，10.13344/j.microbiol.china.250824，2025。
29.陳同, 趙遠, 彭成榮, 荊曉艷, 梁玉婷。單細胞水平解析土壤固氮魚腥藻的碳氮固存過程研究進展，微生物學報64(6)：1721-1734，2024。
30.劉夢澤, 崔鴻鵬, 李冰, 宮達, 范曉鵬, 徐健, 荊曉艷, 王琛, 蔣宏忱。東南極達爾克冰川-183m深處冰層融水細菌多樣性研究，微生物學報64(6)：1864-1875，2024。
31.荊曉艷，黃倢，張士璀。核酸檢測技術在水產動物病毒感染診斷中的應用，動物醫(yī)學進展，29(9)：95-99，2008。
四、專利
1.荊曉艷，潘慧慧，孟宇，籍月彤，徐健；一種富集污水微生物以用于單細胞精度表型測量和分選的試劑盒及方法；2022年；專利授權號：ZL202110510521.1；
2.荊曉艷，張彩燕，徐健；基于單細胞拉曼光譜的甲烷氧化菌表征及分選方法；2025年；專利申請?zhí)枺?02511600874.5；
3.荊曉艷，潘慧慧，徐健；一種高效聚磷菌及其應用；2024年；專利申請?zhí)枺?02410916199.6；
4.荊曉艷，潘慧慧，徐健；基于單細胞拉曼光譜技術的微生物聚磷活性評價方法及分選方法；2024年；專利申請?zhí)枺?02410916257.5；
5.荊曉艷，孟宇，徐健；一種具有鋁耐受力的解磷菌及其應用；2024年；專利申請?zhí)枺?02410916040.4；
6.荊曉艷，徐健，孟宇，張懷志，徐巖；一種針對低細胞量土壤樣本的細胞提取方法；2023年；專利申請?zhí)枺?02311044666.2；
7.勾洪磊，荊曉艷，籍月彤，徐健；一種單細胞彈射基片、方法及應用；2018年；專利授權號：ZL201810041167.0；
8.勾洪磊，荊曉艷，蘇曉璐，籍月彤，徐健；一種用于單細胞快速拉曼測量和激光彈射分選的一體化裝置；2017年；專利授權號：ZL201710674974.1；
9.徐健，蘇曉璐，籍月彤，荊曉艷，公衍海；單細胞全基因組擴增試劑盒及其應用；2019年；專利授權號：ZL201911166909.3；
10.黃倢，荊曉艷，楊冰，張慶利，陳新華，江育林，劉葒，秦啟偉，繩秀珍，史成銀，宋曉玲，劉莉；檢測多種魚類病原的基因芯片及其檢測方法；2010年；專利授權號：ZL2010 1 0243398.3；
11.黃倢，荊曉艷，楊冰，張慶利，閆麗，王秀華，張保存，宋曉玲，史成銀，劉莉；檢測多種對蝦病原的基因芯片及其檢測方法；2010年；專利授權號：ZL2010 1 0243399.8。
