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个人简介

李晨虹,男,1973年2月生,安徽郎溪人,无党派,汉族,硕(博)士研究生导师;1996年7月入职上海水产大学,2012年8月入职上海海洋大学工作,现任生物系教授,上海海洋大学环境DNA技术与水生态健康评估工程中心主任。发表论文100余篇,其中SCI论文90篇;授权发明专利3项;主持及参与国家重点研发计划、国家自然基金、上海市科委等各类科研项目和美国自然基金生命树项目等10多项;先后获得上海市科技进步一等奖(第七完成人)、二等奖(第四完成人)、农业部科技进步三等奖(第六完成人)。2011年被评为上海市“东方学者”,2013年获浦江人才计划支持。 教育背景 2002/8 - 2007/7,美国内布拉斯加大学林肯分校,生物学,博士 2001/1 - 2002/7,美国佛罗里达理工学院,海洋生物 1993/7 - 1996/7,上海水产大学,水产养殖,硕士 1989/9 - 1993/6,上海水产大学,水生生物,学士 工作经历 2012/8 - 至今,上海海洋大学,水产与生命学院,教授 2011/1 - 2011/5,英国约克大学访问研究 2010/8 - 2012/7,美国查尔斯顿学院,豪林斯海洋研究所,博士后 2007/8 - 2010/7,美国内布拉斯加大学林肯分校,生物系,博士后 1996/7 - 2000/12,上海水产大学,农业部水产增养殖生态生理重点实验室,助理研究员 教学工作情况 新开设了3门本科生教学课程,其中有两门全英文课。新开3门研究生教学课程,包括两门留学生课程。获得一门上海高校示范性全英语课程和一门外国留学生英语授课示范性课程建设项目资助。李晨虹在教学上着重培养学生学术科研素养,指导多名本科生进实验室项目和科学竞赛,把培养学生成为有用之人当作人生追求目标之一,获2019年上海海洋大学“优秀研究生导师”和2020年“受学生欢迎的好老师”称号(2020,2021,2022);2021年,“系统发育基因组学本研一体化教学团队”获得优秀教学团队;上海海洋大学“教学名师”、“师德标兵”等。 本科生课程:鱼类学(全英文)、普通动物学(全英文)、奇妙的鱼类世界(新生研讨课)等课程。 研究生课程:生物信息学(全英文)、分子系统分类学与生态学理论与方法、学术英语等课程。 主持和参与的科教项目 [1] 科技部,“生物安全关键技术研究”重点专项2022年项目,“外来水生生物对水域生态系统的影响及入侵风险评估和防控”,150万元,课题主持 [2] 上海市科学技术委员会,国际科技合作项目,19410740500,孟加拉鲥(Tenualosa ilisha)遗传资源的研究,2019.11 - 2021.10,30万元,在研,主持 [3] 上海市科学技术委员会,部分地方院校能力建设,19050501900,崇明世界级生态岛水生生物资源资产台帐的建立,2019.4 - 2022.3,80万元,在研,主持 [4] 教育部留学回国人员启动基金,2014,沙塘鳢的种群结构及遗传分化,2014.1-2016.1,3.5万元,已结题,主持 [5] 上海市科委浦江人才,12PJ1403400,超级DNA条形码及在鱼类物种鉴定中的应用,2013.9-2015.8,20万元,已结题,主持 [6] 国家自然科学基金青年基金,312019015,日本鳗鲡种群遗传结构的重新评估,2013.01-2015.12,30万元,已结题,参加 [7] 上海人才发展资金,2012056,鱼类物种间的靶基因富集及下一代测序技术,2012.10-2013.10,10万元,已结题,主持 [8] 上海高校特聘教授(东方学者),2011,海洋生物,2011.11-2014.11 申请和授权专利情况 [1] 李晨虹;王颖;袁昊. 基于Illumina 测序的串联条形码、其标记的DNA文库及其构建方法。专利号:ZL201811406204.X(发明专利) [2] 李晨虹;陶紫玉;程方圆. 用于鉴定短颌鲚、湖鲚和刀鲚的SNP分子标记及其应用。专利号:ZL201811062784.5(发明专利) [3] 李晨虹;王辉;刘芊芊;辛妮. 一种用于环境DNA的过滤器。202210754981.3 [4] 李晨虹;刘芊芊;王辉. 便携式压水装置。申请号:202221177579.5 [5] 李晨虹;陈文隽. 一种获得脊椎动物线粒体基因组的新方法。申请号:202221177579.5 专著和教材情况 [1] Ortí, G, Li, C. 2009. Phylogeny and Classification (Chapter 1). pp 1-24 in: Jamieson, B.G.M. (Eds.), Reproductive Biology and Phylogeny of Fishes. Science Publishers, Enfield, New Hampshire. [2] Ortí, G, Li, C., Farias, I. P. 2005. Filogenia, filogeografíay estructura poblacional de las especies de Prochilodus (Prochilodontidae, Characiformes) en las principales cuencas fluviales de Sudamérica. In: Renno J. -F., García-Dávila C., Duponchelle F. and Nuñez J. (Eds.), Biología de las Poblaciones de Peces de la Amazoníay Piscicultura. Comunicaciones del Primer coloquio de la Red de Investigación sobre la Ictiofauna Amazónica, Iquitos, Perú, pp. 116-122. 曾获主要荣誉称号和奖励 [1] 2011年,获上海市“东方学者”称号; [2] 2013年,获“浦江人才”计划资助; [3] 2014年,获上海海洋大学科学成果奖(自然科学类)三等奖; [4] 2016年,上海海洋大学育才奖; [5] 2016年,上海海洋大学青年教师讲课比赛二等奖; [6] 2018年,上海海洋大学师德标兵; [7] 2019年,上海海洋大学“优秀研究生导师”; [8] 2020年,上海海洋大学“受学生欢迎的好老师”称号 [9] 2021年,“系统发育基因组学本研一体化教学团队”获得优秀教学团队 科教工作获奖情况 [1] 从“吉富”到“新吉富”-尼罗罗非鱼种质创新与应用上海市科技进步一等奖7主要参加2007-12 [2] 中华绒螯蟹种质研究与鉴定技术上海市科技进步二等奖4主要参加2004-12 [3] 吉富品系尼罗罗非鱼的引进及其同现有养殖品系的评估农业部科技进步三等奖6主要参加1997-11 致未来的“LMSE”成员 欢迎对鱼类学、分子系统学、比较基因组、环境DNA等研究方向感兴趣的学子报考本实验室的研究生、博士生。本实验室国际化程度较高,工作语言为双语,要求能用英文进行学术交流和日常沟通。研究工作中要求能自己设计数据分析流程和编写脚本,至少学会Perl、Python或R等一门生物信息学分析语言。最为重要的是学生要有自我实现的动力(motivated)和自主性(self-perpetrated),实验室着力创造一个开放、独立、平等、创新的学术环境,为热爱研究、想做事的人提供最大的支持(对科研、对做事没兴趣,又不想学习的,可能会有不能毕业的风险)。

研究领域

(1)开发单拷贝核基因标记 科学问题:鱼类系统学研究长期受到基因标记数量过少的困扰,常用的分子标记只有线粒体基因和少量核基因标记。这些标记往往是被随机发现使用的,缺少系统性开发分子标记的研究。而基因标记数量太少会影响鱼类系统学研究的准确性和精确度。 创新点:创造了通过比较模式生物基因组,寻找用于系统发育研究基因组水平分子标记的方法,并开发了简单易用的生物信息学工具,EvolMarkers(Mol Ecol Resour,2012,第一并通讯作者),先后将此方法应用于桑科植物(Appl in Plant Sci,2013,第二作者)、蚂蚁(Entomologia,2013,第二作者)、绦虫(Mol Ecol Resour,2016,共同通讯作者)、线虫、纤毛虫、辐鳍鱼类(BioRxiv,2017,通讯作者)、爬行类和哺乳类等生物类群。 学术影响:所开发的鱼类单拷贝核基因标记、跨内含子标记和靶基因富集标记获得国内外广泛认可,开启了通过比较基因组系统寻找分子标记的潮流。国际上许多研究团队都受到启发采用了相同的技术路线,用来开发不同生物类群系统学研究的分子标记。李晨虹教授的原始文献近5年他引99次。 (2)建立跨物种靶基因富集方法 科学问题:传统获取分子系统学研究数据的手段是设计PCR引物,扩增目标基因,然后克隆、测序。这种方法耗费人力、物力,一次只能获得一个样本一个基因的序列。 创新点:当2005年第一篇二代测序文章在Nature发表后,如何利用二代测序平台高通量获取目标基因数据成为很多科学家思考的问题。2013年李晨虹教授和美国查尔斯顿学院的Gavin Naylor教授、德国波茨坦大学的Michael Hofreiter教授合作,结合自主开发的单拷贝编码核基因标记,通过优化分子杂交和洗脱的条件,建立了跨物种靶基因富集编码序列的方法。应用该方法,结合二代测序可以一次获得上百个不同物种的上千个编码基因序列。同其它类似的方法如富集超保守序列(UCE)相比,跨物种靶基因富集的目标片段是单拷贝编码基因序列,有较成熟的进化模型和分析方法,更适用于分子系统学的研究。 学术影响:相关论文发表在Biotechniques杂志上(2013,他引53次,第一作者)。被该杂志评选为“2013年度精选文章”之一,评价为:“DNA杂交捕获与二代测序相结合,可以在大量个体中,一次性鉴定数百个目标基因的序列。然而,这一技术在捕获相似度不高的目标时,并不那么成功。李晨虹等人对技术进行改进,在不同物种中实现了对同源序列的有效捕获。这一技术将有助于研究基因家族进化,对于比较生物学有重要启示”。 除了文章被大量引用外,李晨虹教授开发的跨物种靶基因富集方法还吸引了很多国内外科学家的兴趣,向李晨虹教授提出开展合作研究,将这一方法应用到不同类群的生物中,包括:爬行类(中国黄山学院,黄松;美国加州梅里特学院,R. Macey)、绦虫(美国北密歇根大学,K. E. Galbreath)、线虫(美国南伊利诺伊大学,F. A. Jiménez)、鲟形目(美国佛吉尼亚海洋研究所,E. J. Hilton;美国史密森尼博物院,C. B. Dillman)、鳕形目(美国威廉姆玛丽学院,A. Roa-Varon)、虾虎鱼亚目(美国华盛顿大学,L. Tornabene)、 亚马逊流域棉鼠亚科(美国德克萨斯理工大学,J. Salazar-Bravo)和已灭绝洞熊的古DNA研究(德国波茨坦大学,M. Hofreiter)等。 因为技术领先,很多国内外专家学者都来李晨虹教授实验室访问学习,如:李晨虹教授两次作为东亚和环太平洋暑期研究计划(EAPSI)的中方导师分别指导受美国自然基金资助的佛吉尼亚海洋研究所的博士生Adela Roa-Varon和德州农工大学柯柏斯克里斯提分校的博士生Kendall Johnson。另外,德州农工大学的Tornabene博士两次自筹经费来李晨虹教授实验室学习。Tornabene现任美国华盛顿大学的助理教授,与李晨虹教授团队保持良好的合作关系。 (3)创新位点筛选的分子系统学分析方法 科学问题:高通量的数据和大量的基因位点除了需要一个合理的数据分组方法,还需要对不同的位点进行筛选,因为部分基因位点可能含有系统误差(如碱基组成偏差),用其进行分析常导致错误的结论。 创新点:李晨虹教授提出根据反映碱基组成偏差指标选择基因位点用于分子系统学分析的方法(Mol Phylogenet Evol,2012,第一作者;Syst Biol,2013,第二作者)。在此基础之上,李晨虹教授比较了根据进化速度、系统发育信息量(Phylogenetic informativeness)、树形度(Treeness)、GC含量和接近分子钟程度(Molecular likeliness)等五种不同指标来筛选基因位点进行系统学研究,发现进化特征接近分子钟的基因标记最适用于分子系统学分析。 (4)多位点分子条形码 科学问题:DNA条形码是利用DNA序**定物种的一种方法,被广泛地运用到各个领域。目前的条形码方法大多是基于一个位点(COI)。这种方法在物种分化时间短,物种间存在基因交流的情况下往往会得到错误的结论。 创新点:李晨虹教授开发了一种基于靶基因富集和二代测序的多位点分子条形码技术,并试用于常规COI条形码无法正确判断的物种。结果显示随着位点个数的增加,物种间的差异变得清晰,种间遗传距离和种内遗传距离分化变得清楚,物种鉴定的准确率也从0上升到100%。 (5)海洋鱼类的分类和生物地理 以前期开发分子标记、优化靶基因富集和创新高通量数据分析方法等工作为基础,李晨虹教授开展了多种海洋鱼类的分类和生物地理研究。 科学问题:露齿鲨属是一类本已“灭绝的”鲨鱼,仅存的标本只有保存在博物馆中的几块骨骼和几片皮肤,直到上世纪90年代在印尼婆罗洲和澳大利亚北部又发现了少量活体标本。但这些新标本和博物馆中保存了170多年的标本碎片之间是什么关系?它们的分类地位及露齿鲨属的生物地理等都需要通过分子系统学研究来回答,但前期用传统PCR克隆测序获得博物馆标本序列的尝试都以失败告终。 创新点:李晨虹教授和美国查尔斯顿学院的Gavin Naylor教授合作,应用靶基因富集方法获得了包括博物馆标本在内的所有露齿鲨物种线粒体基因组和100多个核基因的序列,发现先前命名的5种露齿鲨可能有3个种是同物异名,120年前的缅甸露齿鲨标本实际是恒河露齿鲨的同物异名(PNAS,2015,第一作者)。这项研究的意义在于它为我们展示了新的遗传学研究方法(如靶基因富集)可以利用博物馆保存上百年标本的信息,甚至可以纠正百年前发生的物种命名的失误。 科学问题:虾虎鱼是种类最多的海洋鱼类,目前已命名的有270属,2000多种。虾虎鱼广泛分布于世界各地的热带、亚热带和温带地区,生活在包括海水、河口、部分淡水和地下环境。虾虎鱼分布广,在海洋生态系统中有重要的作用。和其它鲈形目的鱼类相比,虾虎鱼很多形态分类特征都发生了退化或缺失,所以基于形态特征的系统分类存在很大困难。同样,因分子标记数量不足,目前基于分子数据的虾虎鱼系统学研究也存在较大分歧。 创新点:李晨虹教授和德州农工大学柯柏斯克里斯提分校的Pezold教授以及华盛顿大学的Tornabene助理教授合作,运用靶基因富集的方法富集了43个虾虎鱼目物种的目标基因并测序,重建虾虎鱼的系统分类关系。另外李晨虹教授结合形态学和靶基因富集位点研究了虾虎鱼目、沙塘鳢科的系统分类,确立了一个新属,细齿黝属(Mol Phylogenet Evol,2018,通讯作者)。还发表了鲱形目、鳓鱼系统发育地理学研究的文章(Fisheries Sci,2016,通讯作者)。 (6)环境DNA研究 科学问题:近年来,人类活动影响导致水生态系统平衡遭到破坏,水生生物多样性锐减水生态健康状况堪忧。快速、有效地监测水生生物是评价水生态健康,科学开展水生态环境保护和管理的前提。环境DNA(environmental DNA,eDNA)技术是一种运用分子生物学方法,从环境样品中提取DNA并进行测序和分析来反映物种信息的技术。由于该技术只需采集环境样品(水、土壤、沉积物等)便能获得大量物种信息,具有非入侵性、灵敏性及低成本等特点,近年来备受关注。但是,已有的研究实践表明,目前eDNA技术仍然面临一些挑战,阻碍了其常态化、业务化应用。如:采样效率、假阳性和假阴性、来源不确定性、数据库缺失和定量结果不准确等5个方面。 创新点:李晨虹教授团队在线粒体基因组高通量富集建库、eDNA水样提取装置设计、多位点eDNA标记开发和入侵水生生物监测等方面做了一些新的尝试。

近期论文

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[1] Jiantao Hu, Chun Lan & Chenhong Li. Microdous amblyrhynchos sp. nov., a new member of the small-toothed sleepers (Teleostei, Gobiiformes, Odontobutidae) from Guangxi, southern China. Zookeys, accepted. [2] Zhou, T., Lu, L., & Li, C. (2023). Optimization of the “in-silico” mate-pair method improves contiguity and accuracy of genome assembly. Ecology and Evolution, 13, e9745. https://doi.org/10.1002/ece3.9745 [3] Zhou, T., Huang, J., Dillman, C.B. et al. Development of Single Nucleotide Polymorphism Markers for the Autotetraploid Scaphirhynchus Sturgeons (Acipenseriformes). J. 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学术兼职

水产学重要刊物《Journal of the World Aquaculture Society》遗传领域主编(Section Editor)、《Molecular Phylogenetic and Evolution》 杂志副主编、《Korean Journal of Ichthyology》杂志编委。

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