工作成就

1. 平台及基因组学：

1998年之后，参与主持中科院创新工程特支项目，领导建立中科院基因组学研究平台，参与建立人类HapMap研究技术平台。开拓以基因组信息为主的生物信息学研究和服务，建立cDNA微阵列等功能基因组技术平台。在此基础上，开创了中国微生物基因组的研究，其代表性成果是问号钩端螺旋体的基因组测序工作。

钩端螺旋体病，是威胁人类健康和畜牧业生产的常见的人兽共患病之一，分布在世界各地，特别是以水稻种植为主的第三世界国家和地区。洪水等自然灾害会促发该病的爆发流行，是历史上一些大水之后“大疫”的主要疫病之一。然而长期以来，人们对其致病和免疫机制了解粗浅，缺乏简便的诊断手段和高效安全的疫苗，该病依然是一种潜在的危害严重的自然疫源性疾病。在赵国屏等的领导下，由国家人类基因组南方中心协调组成一个以中国科学家为主、美法科学家参与的一个科研团队，经过3年多努力，首次完成了钩端螺旋体的致病菌——问号钩端螺旋体的基因组的测序和破译。国际权威科学杂志《自然》纪念DNA双螺旋发现50周年特刊，公布了这项成果。这项成果为钩端螺旋体病的病理研究、细菌中进化及分类地位特殊的螺旋体的分子生理研究奠定了全新的基础,将极大地促进我国钩端螺旋体病致病机制的研究和预防性疫苗的研制。

此外，赵国屏还广泛开展了野油菜黄单胞菌、结核杆菌和放线菌等一系列微生物的比较基因组和功能基因组，以及微生物元基因组的研究工作。

2.SRAS分子流行病学：

2002年在中国广东顺德首发，并扩散至东南亚乃至全球的严重急性呼吸系统综合症（SARS，非典）造成了包括医护人员在内的多人死亡，引起了社会的恐慌。2003年，赵国屏主持了SARS分子流行病学和SARS冠状病毒进化研究，及时收集材料、组织测序并进行分子机理分析(Science303: 1666-1669, 2004；Proc Natl Acad Sci USA102(7):2430-2435, 2005)。在病毒分子进化分析中充分利用流行病学数据和蛋白结构预测的结果，为利用分子进化数据研究流行病学和病毒感染分子机理探索了新的途径。该项成果不仅为认识该病毒的动物源性及其从动物间传播到人间传播过程中基因组、特别是关键基因的变异规律奠定了基础，而且促进了基因组时代分子流行病学和分子病毒学的发展。

3. 系统与合成生物学：

2008年来，赵国屏在微生物生理代谢及调控的方向上，将基因组学、分子遗传学和蛋白质组学、蛋白质结构生物学研究相结合，建立了微生物系统生物学和合成生物学的研究体系。其中，利用系统生物学等手段深入研究了环境与微生物代谢的关系（例如：不同外界氮源影响工业放线菌产抗生素的分子机制），并提出了硝酸盐协同调控微生物初级代谢和次级代谢，从而最终促进抗生素产量提高的分子模型。此外，赵国屏等开创性地揭示了蛋白质乙酰化修饰协同调控细胞中心代谢的分子机制(Science 327: 1004-1007, 2010)。与该工作同期发表的还有一篇来自复旦大学管坤良课题组的研究论文（Science 327: 1000-1004, 2010)，两个工作共同揭示了蛋白质乙酰化修饰广泛存在：从微生物到人类。

4. 近年来，赵国屏积极开展中国的“合成生物学”研究，与国内外科学家协同并代表中方参与了中英美三国六院（科学院与工程院）联合组织的“合成生物学”系列研讨会。目前正在带领中科院合成生物学重点实验室积极开展科技部973计划项目关于“新功能人造生物器件的构建与集成”的研究；利用合成生物学的方法系统研究了参与人参皂苷中compound K合成的糖基转移酶，为其今后的产业化打下了基础。