劉芳華,1990年生,山東煙臺(tái)人,中共黨員,河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。作為在入侵生物學(xué)領(lǐng)域嶄露頭角的青年科研人員,她同時(shí)肩負(fù)著教書(shū)育人的教育工作者使命,始終以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度與熱忱的育人情懷,在學(xué)術(shù)探索與人才培養(yǎng)道路上穩(wěn)步前行。
學(xué)術(shù)成就與科研擔(dān)當(dāng)
劉芳華教授長(zhǎng)期聚焦農(nóng)林業(yè)重大入侵生物的入侵成災(zāi)機(jī)制與綠色防控策略研究,積極響應(yīng)國(guó)家對(duì)外來(lái)入侵物種防控的重大戰(zhàn)略需求。其研究團(tuán)隊(duì)以我國(guó)林業(yè)重大入侵害蟲(chóng)——紅脂大小蠹(Dendroctonus valens)為核心模型,系統(tǒng)揭示了該害蟲(chóng)從原產(chǎn)地北美洲的次期性害蟲(chóng),入侵我國(guó)后演變?yōu)閷?dǎo)致近千萬(wàn)株健康樹(shù)木死亡的生態(tài)災(zāi)變機(jī)制,為入侵生物的有效防控提供了至關(guān)重要的理論依據(jù)。團(tuán)隊(duì)尤其致力于闡明伴生微生物在紅脂大小蠹入侵暴發(fā)中的關(guān)鍵作用,為發(fā)展綠色、精準(zhǔn)、高效的新一代生物防控技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。
作為項(xiàng)目主持人,劉芳華教授先后承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目B類(lèi)、中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題、河北省優(yōu)秀青年基金等多項(xiàng)重要科研項(xiàng)目。其研究成果豐碩,以第一作者或通訊作者(含共同)在PNAS、Science Advances、The ISME Journal 等國(guó)際頂級(jí)SCI期刊發(fā)表論文20余篇,參與編撰《植物與昆蟲(chóng)的相互作用》、《生物入侵與生態(tài)安全》等學(xué)術(shù)專(zhuān)著。積極服務(wù)學(xué)術(shù)共同體,擔(dān)任中國(guó)林學(xué)會(huì)森林和昆蟲(chóng)分會(huì)委員會(huì)委員以及iMeta、The Innovation Life、《昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)》等多個(gè)國(guó)內(nèi)外期刊的青年編委或?qū)徃迦?。其學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)獲得廣泛認(rèn)可,先后獲得蕭剛?cè)嵘掷ハx(chóng)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(2021年)和中國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)(2023年)。
劉芳華教授團(tuán)隊(duì)在紅脂大小蠹蟲(chóng)菌共生入侵領(lǐng)域取得了一系列突破性進(jìn)展:
1.揭示腸道共生菌調(diào)控宿主發(fā)育的代謝機(jī)制:闡明了紅脂大小蠹腸道共生細(xì)菌通過(guò)介導(dǎo)腸道低氧環(huán)境及分泌核黃素,協(xié)同調(diào)控宿主葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收,進(jìn)而影響其生長(zhǎng)發(fā)育的分子途徑。研究證實(shí),低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α是共生菌調(diào)控葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,深化了對(duì)微生物-宿主互作調(diào)控發(fā)育的理解。
2.提出蟲(chóng)菌共生體應(yīng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)匱乏的“營(yíng)養(yǎng)消耗-補(bǔ)償”新策略:發(fā)現(xiàn)紅脂大小蠹三株優(yōu)勢(shì)共生細(xì)菌(Serratia liquefaciensB310,Rahnella aquatilisB301 和Pseudomonassp. 7 B321)釋放的揮發(fā)性氨氣,能顯著加速伴生真菌長(zhǎng)梗細(xì)帚霉(Leptographium procerum)的葡萄糖消耗,并激活其淀粉代謝通路(AMYG)。機(jī)制研究表明,轉(zhuǎn)錄因子SUC1與GPCR受體Gpr-1是響應(yīng)氨氣信號(hào)來(lái)介導(dǎo)真菌營(yíng)養(yǎng)代謝調(diào)控的核心元件。該成果創(chuàng)新性地提出了微生物介導(dǎo)的“營(yíng)養(yǎng)消耗-補(bǔ)償”適應(yīng)策略。
3.闡明微生物驅(qū)動(dòng)共生體對(duì)寄主防御的適應(yīng)機(jī)制:揭示了紅脂大小蠹共生微生物可作為其“體外降解/解毒系統(tǒng)”,協(xié)助降解寄主油松中具有拒食效應(yīng)的D-松醇,從而為紅脂大小蠹的入侵與暴發(fā)創(chuàng)造有利條件,并據(jù)此提出了“共生微生物-紅脂大小蠹體外消化/解毒系統(tǒng)”假說(shuō)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),坑道微生物菌群對(duì)D-松醇的消耗效率與對(duì)酚類(lèi)抗蟲(chóng)物質(zhì)柚皮素(Naringenin)的降解效率呈顯著正相關(guān),但具有柚皮素降解能力的細(xì)菌(Novosphingobiumsp.)卻不能直接利用D-松醇,凸顯了微生物群落協(xié)同代謝在克服寄主防御中的復(fù)雜性。
立德樹(shù)人,培育英才
劉芳華教授政治立場(chǎng)堅(jiān)定,堅(jiān)決擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo),始終以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),統(tǒng)籌推進(jìn)教學(xué)與科研工作。她曾獲評(píng)中國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)、河北大學(xué)五四青年獎(jiǎng)?wù)碌葮s譽(yù),充分展現(xiàn)了新時(shí)代青年科技工作者的責(zé)任擔(dān)當(dāng)與卓越風(fēng)采。她始終堅(jiān)守立德樹(shù)人初心,注重學(xué)生全面發(fā)展,鼓勵(lì)學(xué)研結(jié)合,著力培養(yǎng)學(xué)生的科研思維與實(shí)踐能力。她曾擔(dān)任2021級(jí)生命科學(xué)鳳凰班輔導(dǎo)員,悉心指導(dǎo)學(xué)生成長(zhǎng)。在其指導(dǎo)下,班級(jí)學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)異,榮獲河北省三好學(xué)生、河北省優(yōu)秀畢業(yè)生、國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)、河北省大學(xué)生創(chuàng)新年會(huì)特等獎(jiǎng)等多項(xiàng)省級(jí)及以上榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng),育人成效顯著。