周集中(1959年8月出生于湖南新邵),华裔美国人,生物学家,现任美国橡树岭国家实验室环境基因组学研究中心主任,清华大学环境学院教授、入选人。他还担任美国微生物科学院院士,美国艺术与科学院院士,俄克拉荷马大学教授,俄克拉荷马大学植物学与微生物学系环境基因研究所所长。周集中长期从事微生物基因组学,微生物生态学,生物修复,生物能等领域的研究。他在1981年获得湖南农业大学学士学位,1984年获得湖南农业大学硕士学位,1993年获得华盛顿州立大学博士学位。他曾在中国科学院生态环境研究中心、密歇根大学、橡树岭国家实验室环境科学部从事研究,并在2005年任俄克拉荷马大学微生物与植物生物学系首席教授。2010年通过人才计划被引入清华大学,2014年任俄克拉荷马大学微生物与植物生物学系George Lynn Cross研究教授,2015年任俄克拉荷马大学植物学与微生物学系环境基因研究所所长。周集中教授于2004年被国家基金委授予海外杰青,2007年迄今一直担任中国生态学会微生物专业委员会名誉主任,曾任Applied and Environmental Microbiology杂志主编之一、现为美国微生物学会旗舰杂志mBio主编之一。
人物经历
1978年—1981年,就读于湖南农业大学,毕业获得学士学位。
1982年—1984年,就读于湖南农业大学,毕业获得硕士学位。
1985年—1986年,任湖南农业大学植物病理与昆虫学系讲师。
1986年—1988年,在中国科学院生态环境研究中心从事农业生态系统的研究。
1989年,任华盛顿州立大学昆虫学系Alan Berryman博士实验室助教。
1990年—1993年,就读于华盛顿州立大学,毕业获得博士学位。
1993年—1995年,任密歇根州立大学美国国家科学基金会微生物生态学中心研究助理。
1996年—1997年,在橡树岭国家实验室进行博士后研究。
1997年—2000年,任橡树岭国家实验室环境科学部研究员。
2000年—2001年,任橡树岭国家实验室环境科学部微生物基因组学与生态学研究室主任。
2001年—2002年,任橡树岭国家实验室环境科学部资深研究员。
2002年—2004年,任橡树岭国家实验室环境基因组学研究中心主任。
2003年—2005年,任橡树岭国家实验室环境科学部杰出研发科学家。
2005年,任俄克拉荷马大学微生物与植物生物学系首席教授。
2006年,任劳伦斯伯克利国家实验室高级访问科学家。
2007年—2010年,任中南大学“长江学者”讲座教授。
2010年,通过人才计划被引入清华大学。
2014年,任俄克拉荷马大学微生物与植物生物学系George Lynn Cross研究教授。
2015年,任俄克拉荷马大学植物学与微生物学系环境基因研究所所长。
2019年—2020年,任普林斯顿大学生态与进化系访问教授。
2022年,兼任俄克拉荷马大学诺曼计算机科学学院教授。
科研成就
周集中领导的研究小组首次研制了用于复杂环境条件下的各种类型微生物检测和鉴定的基因芯片,如功能基因芯片、群落基因组芯片以及用于亲缘关系研究的寡聚核苷酸芯片,并首次成功地将这些芯片用于检测和鉴定土壤及海洋沉积物中各种类型的微生物。他的研究小组还同时发明了用于蛋白质芯片技术的新的蛋白质的化学固定方法。
周集中的研究小组并同时建立了与基因芯片有关的一系列样品处理、提取和放大的综合技术。他所研究的基因芯片以及有关的综合技术和方法不但对环境科学发挥重大作用,而且还可用于工农业废水和废物处理、农业动植物病原物的检测、动植物检疫以及人体病原物和疾病的检测。
周集中在微生物功能基因组学方面取得的成就:利用生物芯片,周集中领导的研究小组首次发现在一高抗辐射的细菌种中一种DNA连接酶在抗辐射中的作用以及能量代谢途径在辐射修复中的作用。与世界多所大学和研究机构的科学家合作,他的小组研制了多种具有生态环境和基础研究重要性的细菌的全基因组芯片,这些细菌包括金属还原细菌、光合细菌、抗辐射细菌、硫酸还原细菌以及氮氧化细菌。
周集中在微生物群落生态学方面取得的建树:利用分子生物学技术和方法,周集中的研究小组首次发现了一种与动植物群落完全不同的微生物群落分布类型。利用数学模型和模拟以及控制条件下的模拟实验,他们发现空间隔离是控制这种分布类型的主要机制。他的这项研究首次把微生物群落的研究重点从一般描述性的研究转移到机理机制性的研究,从而可望实现最终从机理上改变和控制微生物群落,以达到人类所需要的目的。
周集中在嗜极端条件微生物的研究方面取得的成果:他的小组从地下两千米岩石样品中首次分离和纯化了金属还原细菌。这些细菌与现代微生物分离达两亿年之久。同时,他的小组还从海底沉积物中分离到特别喜低温的能产生磁铁矿的金属还原细菌,并首次发现细菌在零度下也能产生磁铁矿。这些细菌对于研究生命起源、生物进化、外星生物和生物技术开发有着非常重要的研究和应用价值。
2014年2月,周集中在《美国科学院院刊》在线发表题为《流体生态系统的随机性、演替和环境扰动》的研究论文,首次提出并验证了一个关于生态系统演替规律的新型理论框架。
科研项目
截至2023年2月,周集中承担美国“Genomes to Life”等重大项目20余项及中国海外青年合作研究基金等多项课题。
学术交流
人才培养
截至2022年12月,周集中共指导了33名博士毕业生(俄克拉荷马大学17名、清华大学16名)、18名硕士毕业生(俄克拉荷马大学6名、清华大学12名)、79名博士后(俄克拉荷马大学75名、清华大学4名)以及177名访问学者。
周集中在学生培养方面推行新的培养方式,他联合多位老师建立了“导师组”制度,通过定期的导师会议共同指导学生的科研。对博士生采取与中国国外联合培养的方式,即选择中国国外知名学者的实验室让学生交流学习一至两年,使学生在中国国外接受到国际前沿的科研训练。
除了培养自己的学生,周集中带领的清华团队每年都会面向全国志在微生物生态学领域有造诣的学生、教师提供一至两天免费的基因组培训课程,教大家分析数据、讲解基因芯片的前沿信息、提供免费指导。从2010年到2016年2月为止已经有几百人接受了培训。
社会任职
时间担任职务1997年湖南农业大学客座教授1998年东北林业大学客座教授1998年中国科学院生态环境研究中心客座教授2000年浙江大学客座教授2000年—2006年中国生态学学会微生物专业委员会副主任2003年—2006年中国国家自然科学基金科学项目特邀海外评审员2003年—2013年《Applied and Environmental Microbiology》主编2005年—2008年中南大学升华特聘教授2007年中国生态学学会微生物专业委员会名誉理事2007年中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所客座教授2007年中国科学院微生物研究所客座教授2007年—2022年《生物工程学报》编委2008年《PLoS Computational Biology》客座副主编2008年—2012年中国科学院青岛生物能源与过程研究所特聘学者2009年中南大学客座教授2009年—2019年《mBio®》高级编辑2009年—2020年近海海洋环境科学国家重点实验室(厦门大学)客座教授(闽江学者)2010年中山大学客座教授2011年—2019年哈尔滨工业大学客座教授2012年—2017年四川大学客座教授2018年山东大学客座教授2020年《Microbiome and Environmental Microbiome》副主编2020—2023《美国科学院院刊》客座编辑2021年《mLife》联合主编2022年南方海洋科学与工程广东省实验室全球海洋负碳排放委员会委员
获奖记录
时间荣誉表彰1979年湖南农业大学优秀学生奖1988年中国科学院青年科学家奖2001年美国青年科学家总统奖2005年美国微生物科学院院士2008年美国科学促进会会士2015年2014年度美国能源部最高奖欧内斯特·奥兰多·劳伦斯奖(Ernest Orlando Lawrence)2016年—2017年奥克兰大学Hood奖学金2018年美国生态学会会士2019年美国微生物学会环境研究奖(ASM Award for Environmental Research)2020年国际水协会会士2022年IWA/ISME生物集群奖2023年美国艺术与科学院院士
人物影响
为推动兰州大学草学、生态学、微生物领域进一步发展,提升学科水平和人才培养质量,更好的服务于国家生态文明建设,时任兰州大学草地微生物研究中心副主任杨云锋教授以其博士后导师、草地微生物研究中心首席科学家周集中命名,设立“周集中草地微生物奖学金”,以奖励相关学科优秀本科生和研究生。
“周集中—石小娅奖学金”是由周集中与夫人石小娅捐赠成立的专项学生奖学金,用于奖励清华大学从事生态学、环境科学和工程专业的优秀学生。