陕西科技大学化学与化工学院周友平

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周友平,陕西科技大学“特聘教授”以植物合成天然产物为主要研究对象，自然丰度稳定同位素组成为主要工具，有机质谱学、同位素比质谱学和核磁共振波谱学位主要分析手段，致力于在分子层面上研究天然产物稳定同位组成的光合作用、代谢及环境印记。


姓名        周友平        性别        男        
出生年月        1970.08
民族        汉      
籍贯        湖北        
最高学位        博士
职称/职务        三级教授
社会兼职        
邮箱        youping.zhou@sust.edu.cn

学习及
工作经历        1993年，成都理工学院地质学学士学位
1996年，中国科学院广州地球化学所地球化学硕士学位
2006年，澳大利亚国立大学地球科学博士学位
1996-2001，华南农业大学，助教/讲师
2006-2010，澳大利亚首都特区卫生部政府实验室，分析科学家（analytical scientist永久职位）
2010-2012，澳大利亚柯廷大学化学系，同位素组学研究人员(research fellow)
2012-2013，墨尔本BAKER心脏与糖尿病研究所，代谢组学研究人员(research officer)
2014-2015，德国莱布尼茨农业景观研究中心，蛋白组学负责人(leading scientist)
2015-2016，中科院烟台海岸带研究所，“百人计划”研究员
2016-至今，陕西科技大学化学与化工学院，特聘教授
研究方向        利用稳定同位素比质谱学(isotope ratio mass spectrometry)，有机质谱学(organic mass spectrometry)，生物质谱学 (biomass spectrometry)及核磁共振学 (nuclear magnetic resonance)等手段从事以下方面的研究：
1. 化学生物学（蛋白组和类脂组学: proteomics and lipidomics）
o 利用自上而下蛋白组学(top down proteomics)手段研究高密度脂蛋白 (HDL: high density lipoprotein)氧化修饰 (oxidative modification)与动脉粥样硬化 (artherosclerosis)发病机理和疾病进展
o 利用基于级联质谱(tandem mass spectrometry)的高通量(high throughput)脂肪组学(lipidomics)和生物信息学(bioinformatics)手段，建立人群脂肪紊乱症、糖尿病、心血管疾病风险模型
2. 同位素组学：探索真实状态下植物类脂分子生化合过程中的稳定同位素分馏机制，为进行可靠的、切入性同位素生物地球化学记录（如植物树木年轮同位素，土壤, 水体有机质同位素）解译提供理论支持
o 利用稳定同位素比质谱测定生物单个化合物的自然丰度稳定同位素(13C,2H,15N)组成(CSIA: compound-specific isotopic analysis)，探测在真实状态下植物合成类脂（如脂肪酸、蒎烯等）的生化途径和相关酶功能
o 利用定量二维核磁共振(q-2D-NMR)测定分子内特定位点氘核自然丰度 (position-specific isotopic analysis)，用于探测真实状态下类脂(如脂肪酸)生物合成过程中底物-产物关系
o 发展新型稳定同位素比质谱学方法，测定碳水化合物和氨基酸分子内单个位点18O和15N同位素分布，用于环境、食品掺杂、气候、植物生理生态等方面的研究和应用；
研究方向        3. 稳定同位素环境蛋白质组学 (P-SIF: protein stable isotope fingerprinting; natural abundance stable isotope & environmental proteomics)
o 湖泊、土壤和植物等环境蛋白质组(environmental proteomics)表征方法、气候变化在湖泊、土壤和植物蛋白组水平上的记录。
o 利用P-SIF深刻理解土壤，湖泊微生物多样性在C， N，S等元素循环中的功能及对全球变化的响应。
主要承担项目及成果        承担项目情况：
1. Linking modern biolipids and pigments to ancient biomolecules using innovative laser and hydro pyrolysis and compound specific stable isotope techniques 20100101—20121231，Australian Research Council (澳大利亚研究委员会），澳元44万，申请经费时已包括聘用本人为课题实际完成人，本人被聘为Research Fellow（研究人员）
2. Establishing Environmental Protoemics Program at Leibniz Centre for Freshwater Ecology and Inland Fisheries 20140101—20151231，Bundesministerium für Bildung und Forschung（德国教育与研究部），欧元约100万，本人被聘为项目的实际负责人，负责项目的建立和运作
3. 中科院“百人计划'择优支持：海岸带天然产物稳定同位素生物地球化学，20160101—20181231，中国科学院，人民币330万，本人是该资助的唯一受益人，负责项目运作
4. 陕西科技大学引进“特聘教授’经费(201606-202106)，人民币600万，负责建设“天然产物稳定同位素组学”项目
论文发表情况：
1) Zhou YP, Grice K, Stuart-Williams H, Hocart CH, Gessler A, Farquhar GD (2016) Hydrogen isotopic differences between C3 and C4 land plant lipids: consequences of compartmentation in C4 photosynthetic chemistry and C3photorespiration. Plant, Cell and Environment doi: 10.1111/pce.12821
2) Zhou YP, Stuart-Williams H, Grice K, Hocart CH, Gessler A, Kayler ZE, Farquhar GD (2016) Photorespiration and compartmentalization contribute to the contrasting intramolecular2H profiles of C3 and C4 plant sugars.Phytochemistry (accepted)
3) Chen ZG, Yin XJ,Zhou YP (2015) Effects of GC temperature and carrier gas flow rate on TC/EA-IRMS oxygen isotope measurement as studied by on-column CO injection.Journal of Mass Spectrometry 50: 1023-1030.
4) Alshehry ZH, Barlow CK, Weir JM,Zhou YP, McConville MJ, Meikle1 PJ. (2015) An efficient single phase method for the extraction of plasma lipids. Metabolite 5: 389-403
主要承担项目及成果        5) Zhou YP, Grice K, Stuart-Williams H, Hocart CH, Gessler A, Farquhar GD (2016) Hydrogen isotopic differences between C3 and C4 land plant lipids: consequences of compartmentation in C4 photosynthetic chemistry and C3photorespiration. Plant, Cell and Environment doi: 10.1111/pce.12821
6) Zhou YP, Stuart-Williams H, Grice K, Hocart CH, Gessler A, Kayler ZE, Farquhar GD (2016) Photorespiration and compartmentalization contribute to the contrasting intramolecular2H profiles of C3 and C4 plant sugars.Phytochemistry (accepted)
7) Chen ZG, Yin XJ,Zhou YP (2015) Effects of GC temperature and carrier gas flow rate on TC/EA-IRMS oxygen isotope measurement as studied by on-column CO injection.Journal of Mass Spectrometry 50: 1023-1030.
8) Alshehry ZH, Barlow CK, Weir JM,Zhou YP, McConville MJ, Meikle1 PJ. (2015) An efficient single phase method for the extraction of plasma lipids. Metabolite 5: 389-403
9) Zhou YP, Stuart-Williams H, Grice K, Kayler ZE, Zavadlav S, Gessler A, Farquhar, G.D (2015) Allocate carbon for a reason: priorities are reflected in the13C/12C ratios of plant lipids synthesized via three independent biosynthetic pathways.Phytochemistry 111: 14-20
10) Zhou YP, Grice, K, Stuart-Williams H, Farquhar G.D, Hocart, C, Lu, H. and Liu WG (2010) Biosynthetic origin of the saw-toothed profile in d13C and d2H ofn-alkanes and systematic isotopic differences betweenn-, - &anteiso-alkanes in leaf waxes of land plants.Phytochemistry 71: 388-403
11) Zhou YP, Grice, K, Chikaraishi, Y, Stuart-Williams H, Farquhar, GD (2011) Temperature effect on leaf water deuterium enrichment and isotopic fractionation during leaf lipid biosynthesis: results from controlled growth of C3 and C4 land plantsPhytochemistry, 72: 207–213
12) Zhou YP, Stuart-Williams H, Farquhar GD, Hocart CH (2010) The use of natural abundance stable isotopic ratios to indicate the presence of oxygen-containing chemical linkages between cellulose and lignin in plant cell walls.Phytochemistry 71: 982–993
13) Grice K., Yu H.,Zhou YP, Stuart-Williams H, Farquhar GD (2008) Biosynthetic and environmental effects on the stable carbon isotopic compositions ofanteiso- (3-methyl) andiso- (2-methyl) alkanes in tobacco leaves.Phytochemistry69: 2807-2814

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化学与化工学院周友平教授领导的天然产物稳定同位素组学（Isotopomics in Chemical Biology）团队，通过近4年的努力，率先开发出葡萄糖分子内全部5个氧原子的自然丰度18O/16O测定新方法，相关成果在自然指数期刊Analytical Chemistry上发表，青年教师马然为论文的第一作者，课题组19级博士生赵雨为论文的第二作者（Maet al., 2020; Anal. Chem.,https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.analchem.9b05314;Maet al., 2018; Anal. Chem., 90, 10293-10301;），自然资源部第三海洋研究所为论文的参与单位。

植物来源葡萄糖分子内氧同位素组成（18O/16O）是植物光合、代谢、生理及环境信息的忠实记录者，测定分子内氧同位素组成却是一个巨大的技术挑战。周友平教授领导的天然产物稳定同位素组学团队发展了合成有机化学（图1）、气相色谱/热解/同位素比质谱学（GC/Py/IRMS）和化学动力学计算相结合的方法，首次证实C4来源植物淀粉中葡萄糖分子内氧同位素分布非均一性（图2）。研究结果表明O-2相对分子平均值稍微富集18O，O-3相对富集而O-4和O-6相对贫化。O-6的相对贫化推测与叶片光合作用过程中RuBP（1.5-二磷酸核酮糖）中C-5上氧原子与叶片中蒸发富集水交换的可能性最小有关，据此推测，O-6最有可能记录根部水源的信号。

该研究成果将有助于完善树轮纤维素氧同位素分馏机理，为破解糖植物分子内氧同位素记录的代谢、生理及环境与气候信息打开一扇技术大门。
本研究工作获得国家自然科学基金面上项目[41773032和41973072]资助。

论文信息：
（1）Ma, R.; Zhao, Y.; Liu, L.; Zhu, Z.; Wang, B.; Wang, Y.; Yin, X.; Su, J.; Zhou, Y., Novel Position-Specific18O/16O Measurement of Carbohydrates. II. The Complete Intramolecular18O/16O Profile of the Glucose Unit in a Starch of C4 Origin.Analytical Chemistry2020, 10.1021/acs.analchem.9b05314.
（2）Ma, R.; Zhu, Z.; Wang, B.; Zhao, Y.; Yin, X.; Lu, F.; Wang, Y.; Su, J.; Hocart, C. H.; Zhou, Y., Novel Position-Specific18O/16O Measurement of Carbohydrates. I. O-3 of Glucose and Confirmation of18O/16O Heterogeneity at Natural Abundance Levels in Glucose from Starch in a C4 Plant.Analytical Chemistry2018,90(17), 10293-10301.