在岗研究生导师情况介绍
所系名称计算生物学研究所
性别男
专业名称计算生物学
技术职务研究员
行政职务无
Mail地址zhuxinguang@picb.ac.cn
指导博士
生总数0指导硕士
生总数0已毕业学生通讯地址上海市岳阳路320号计算生物学研究所
目前博士
生数3目前硕士
生数6目前在校生邮政编码200031
研究方向植物系统生物学
研究工作组致力于发展建立insilico植物模型所需的关键模型和算法.该模型的最终目标是能够根据基因型精确预测植物在不同环境条件下的生长和发育过程.一旦建成,该模型将有巨大的理论及应用研究价值.例如,它可用来指导基因工程以提高作物产量,它可用来研究植物在不同环境下的适应性及进化过程等.我组已成功地建立了第一个完整的光合作用系统模型.现阶段，我们致力于通过建立模型来研究与植物基础代谢有关的信号转导，遗传控制，代谢控制.同时,我们也发展新模型来研究叶片水平的生理和生物能量学，以及叶冠层水平的光合作用。我们开发和利用各种算法，例如动力学建模，统计学建模,基于约束的建模，和网络分析。我们使用的衣藻，拟南芥和水稻作为我们的模式植物.单细胞藻衣藻也被用来为模式植物是因为衣藻与高等植物有很高的相似性，并容易获得均匀的细胞,所以可以相对容易地建立和验证精确的细胞水平的模型.衣藻模型将被改造和发展用来建立成拟南芥和水稻的系统生物学模型.
具体的研究领域:
1.系统模型植物的主要代谢
动力学模型和代谢控制
变化和适应不同生态区
功能基因组学研究平台的主要代谢
2.代谢通量分析和基于约束的建模
鲁棒性和灵活性，代谢通量下的应力和突变
定向进化和演变的代谢网络
新的途径和系统设计
3.遗传调控网络
遗传和控制系统
网络的设计原则
遗传和控制系统的进化
4.叶结构,生理与能量学
叶形和叶脉水系统适应与演化
气孔分布，叶形和叶脉的生理
理想的叶片形状和叶脉水动力系统的设计
获奖情况
指导研究
生情况
个人简介1996.8本科学士,山东师范大学
1999.8硕士,中科院植物所光合室
2004.8博士,依利诺依大学香傧分校
工作背景:
2004.8–2006.3博士后,依利诺依大学香傧分校
2006.3---现在研究员,研究助理教授,依利诺依大学香傧分校
2008.8--研究员,青年科学家小组组长,中科院生科院计算生物学研究所
近期论文SelectedPublications:
Xin-GuangZhu.Systems-levelmodeling—Anewapproachforengineeringefficientphotosyntheticmachinery.JournalofBiotechnology.2009doi:10.1016/j.jbiotec.12.014,
ZhuXG,LongSP,OrtDR.ImprovingPhotosyntheticEfficiencyforGreaterYield.AnnualReviewofPlantBiology,61:235-61
Xin-GuangZhu*,LanlanShan,YuWang,WilliamPaulQuick.C4Rice——anarenaforsystemsbiologyresearch.JournalofIntegrativePlantBiology,52(8):762-770
ZhuX-G.Systems-levelmodeling—Anewapproachforengineeringefficientphotosyntheticmachinery.JBiotechnol.,149(3):201-8.Epub2009Dec29.
ChenCP,ZhuX-G,LongSP.Theeffectofleaf-levelspatialvariabilityinphotosyntheticcapacityonbiochemicalparameterestimatesusingtheFarquharetal.(1980)model:atheoreticalapproach.PlantPhysiology(Submitted).
WangZ,*ZhuX-G,LiYY,ChangX,ChenYZ,LiYX,LiuL.Thoughwithconstraintsimposedbyendosymbiosis,preferentialattachmentisstillaplausiblemechanismresponsibleforevolutionofchloroplastmetabolicnetwork.JournalofEvolutionaryBiology(Submitted)
ZhuX-G,deSturlerE,AlbaR(2008).AsimplemodeloftheCalvincyclehasonlyonephysiologicallyfeasiblesteadystateunderthesameexternalcondition.NonlinearAnalysisdoi:10.1016/j.nonrwa.2008.01.021.
WangSWandZhuX-G(2008)CouplingcyberinfrastructureandGIStoempowerecologicalandenvironmentalresearch.Bioscience58:6-7.
ChenC-C,ZhuX-GandZhongS(2008)Selectionofthermodynamicmodelsforcombinatorialcontrolofmultipletranscriptionfactorsinearlydifferentiationofembryonicstemcells.BMCGenomics.
ZhuX-G,deSturlerE,LongSP(2007)OptimizeddistributionofcarbonmetabolismenzymescandramaticallyincreasephotosyntheticCO2uptakerate.-Theoreticalexplorationsusingacompletemodelofphotosyntheticcarbonmetabolism.PlantPhysiology145:513-526.
WangZ,ZhuX-G,YangJ,ChenY,LiY,LiuL(2006)Comparisonofmodularizationmethodsinapplicationtodifferentbiologicalnetworks.LectureNotesinComputerScience4316:185-195.
LongSP,ZhuX-G,NaiduSL,OrtDR(2006)CanimprovementinPhotosynthesisIncreaseCropYields?PlantCellandEnvironment29:315-330.
WangZ,ZhuX-G,ChenYZ,YangJ,LiYY,LiYX,LiuL(2006)Exploringphotosynthesisevolutionbycomparativeanalysisofmetabolicnetworkbetweenchloroplastandcyanobacteria.BMCGenomics7:100.
ZhuX-G,Govindjee,Baker,NR,deSturlerE,LongSP(2005)Fluorescenceinsilico:SimulationsofchlorophyllafluorescenceinductionkineticsofgreenplantsviarepresentationofthecompletesequenceofexcitationenergyandelectrontransporteventsaroundphotosystemII.Planta223:114-133.
WittigW,BernacchiCJ,ZhuX-G,GielenB,MigliettaF,AngelisPD,CeulemansR,LongSP(2005)ModelinggrossprimaryproductionforPopulussppgrownunderfree-airCO2enrichment.GlobalChangeBiology11:644-656.
ZhuX-G,PortisAR,LongSP(2004).WouldtransformationofC3cropplantswithforeignRubiscoincreaseproductivity?Acomputationalanalysisextrapolatingfromkineticpropertiestocanopyphotosynthesis.PlantCellandEnvironment27:155-165.
RogersA.,etal,ZhuX-G,DeLuciaE.H.,OrtDR,LongSP(2004)Leafphotosynthesisandcarbohydratedynamicsofsoybeangrownthroughouttheirlife-cycleunderFree-AirCarbondioxideEnrichment.PlantCell&Environment27:449-458.
ZhuX-G,WhitmarshJ,OrtDR,LongSP(2004).Studyoftheeffectsofphotoinhibitionondynamicsofcarbonuptakeusingreverseray-tracingalgorithm.JournalofExperimentalBotany55:1167-1175.
BookChapters
5.ZhuX-G.SystemsBiologyofPhotosynthesis.InTheScienceofPhotochemistryandPhotobiology(EditorKendricSmith).
4.ZhuX-G,LongSP.CanincreaseinRubiscospecificityincreasecarbongainbywholecanopy?Amodelinganalysis.InModelingofphotosynthesis,AguLaisk,LadaNedbalandGovindjee(eds).InAdvancesinphotosynthesisandRespiration(Serieseditor:Govindjee).
3.LeakeyADB,OrtDR,AinsworthEA,BernacchiCJ,ZhuX-G,LongSP(2006)PhotosynthesisinaCO2richatmosphere.InPHOTOSYNTHESIS:AComprehensiveTreatise:Physiology,Biochemistry,BiophysicsandMolecularBiology.JulianJ.Eaton-RyeandBaishnabC.Tripathy(eds).Vol1,SpringerDordrecht.
2.OrtDR,AinsworthEA,AldeaM,AllenDJ,BernacchiCJ,BerenbaumMR,BolleroGA,CornicG,DaveyPA,DermodyO,DohlemanFG,HamiltonJG,HeatonEA,LeakeyADB,MahoneyJ,MiesTA,MorganPB,NelsonRL,O'NeilB,RogersA,ZangerlAR,ZhuX-G,DeLuciaEH,LongSP(2006)SoyFACE:theeffectsandinteractionsofelevated[CO2]and[O3]onsoybean.InManagedecosystemsandCO2:Casestudies,processesandperspectives.NösbergerJ,LongSP,NorbyRJ,StittM,HendreyGR,BlumH(eds).EcologicalStudiesSeriesVol187,SpringerVerlag,pp.71-86.
1.LongSP,ZhuX-G,NaiduSL,RainsCA,OrtDR(2005)Limitstoefficienciesofprimaryproduction-constraintsandopportunities.InYieldsoffarmedspecies:constraintsandopportunitiesinthe21stcentury.Sylvester-BradleyR,WisemanJ(eds).NorttinghamUniversityPress.
