核心问题：如何通过微生物代谢工程和合成生物学手段高效生产与石油基燃料性质相近、可直接用于现有基础设施的先进生物燃料，并解决产量、宿主耐受性、途径调控及商业化中的关键瓶颈。
关键发现：乙醇能量含量仅为汽油的70% 等 7 条
核心问题：青蒿素主要依赖植物提取，供应不稳定且价格波动，需要开发稳定、廉价的半合成生产途径以满足抗疟疾药物需求。
关键发现：最终菌株Y1284在乙醇脉冲补料工艺并添加IPM的条件下产青蒿酸25 g/L，较初始菌株Y285(3.3 g/L)提高超过10倍，碳摩尔产率提高7倍 等 6 条
核心问题：直接从二氧化碳光合合成异丁醛和异丁醇，并提高生产率以替代化石燃料，解决CO2排放和能源问题
关键发现：表达kivd的SA590在12天产生723 mg/L异丁醛，平均速率2500 μg L-1 h-1 等 5 条
核心问题：阐明iridoid合成酶（ISY）催化的还原环化反应的结构基础，揭示其与同源蛋白progesterone 5β-还原酶（P5βR）在底物选择性和催化机制上的差异。
关键发现：CrISY野生型kcat为4.2 s⁻¹，KM为1.9 μM 等 9 条
核心问题：揭示青蒿中萜烯环化功能在进化上如何出现，即环化机制从线性合酶（BFS）到环化合酶（ADS）的关键突变和上位性网络。
关键发现：构建了理论27,524个突变体的BFS基因文库，实际筛选754个突变体 等 5 条
核心问题：植物叶片中萜类异源生产产量低且易挥发损失，缺少有效的胞内储存机制，需要工程化脂滴作为合成和储存平台。
关键发现：AtWRI11-397 与 NoLDSP 共表达使叶片三酰甘油含量较对照提高12倍 等 8 条
核心问题：如何快速实现多基因生物合成途径的平衡表达与组合优化，降低构建和筛选成本。
关键发现：COMPASS成功用于β-胡萝卜素、β-紫罗酮及柚皮素生产优化。β-胡萝卜素最高产量达0.81±0.25 mg/g cdw（菌株G1pDI 1），较TDH3组成型启动子对照提高1.2-1.5倍 等 2 条
核心问题：工程化异源代谢通路缺乏自然组织，级联酶催化效率低，导致代谢通量失衡和目标产物产量低
关键发现：体外互作实验表明，从DEBS和RAPS中分离的DDs仍保留结合能力，KD值分别为D2DD-D3DD 等 4 条
核心问题：雷公藤内酯酮（triptonide）等三环氧二萜具有重要生物活性，但植物来源的提取纯化成本高，且其生物合成途径中的关键酶（尤其是催化A环18(4→3)甲基迁移和B/C环环氧化的细胞色素P450）未知，阻碍了在酿酒酵母中建立异源发酵生产平台。
关键发现：T. wilfordii的4个CYP基因TwCYP82D274、TwCYP71BE86、TwCYP71BE85和TwCYP82D213构成从miltiraidiene合成triptonide的最小CYP基因集。TwCYP71BE86催化A环18(4→3)甲基迁移并参与C18氧化，TwCYP71... 等 2 条
核心问题：微生物生产大麻素（如THC）时，构建菌株变体的能力远超筛选高产菌株的能力，缺乏低成本、高通量的检测方法；LC-MS通量低且昂贵，成为代谢工程开发的瓶颈。
关键发现：10 μM 2-AG刺激下CB2R与Gpa1组合的GFP表达变化达60倍 等 5 条
核心问题：解析禾谷镰刀菌中TRI6和TRI10对TRI5表达及脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)生物合成的调控机制，特别是长链非编码RNA RNA5P对TRI5表达的顺式抑制作用。
关键发现：tri6突变体中有56个差异表达基因(DEGs)，tri10突变体中有450个DEGs 等 9 条
核心问题：人工合成甲酸营养型菌株生长缓慢且产率低，主要原因是异源甲酸脱氢酶（FDH）活性慢，导致能量供应不足，无法达到天然甲酸营养菌的生长速度和工业化要求的产物产量。
关键发现：K4Me2菌株在100 mM甲酸中的最小倍增时间为4.4±0.1小时，优于原始K4e（>6小时） 等 7 条
核心问题：后消费混合塑料废物的化学复杂性和组成变异性使其难以作为生物制造的原料，单菌株难以有效利用。
关键发现：LDPE、HDPE、PP、PET、PS 的碳效率分别为 35.1%、39.0%、25.4%、71.6%（TPA）、39.6%（BEN） 等 8 条
核心问题：紫杉醇合成中天然P450酶活性低、选择性差，导致下游氧化步骤效率低，缺乏非天然氧化酶替代方案
关键发现：从29种真菌氧化酶中筛选，13种对紫杉二烯有活性，TteUPO活性最高 等 9 条
核心问题：抗癌药物长春碱（vinblastine）的可持续生产面临植物提取产量极低和化学合成困难的问题，本研究旨在通过工程酵母建立微生物供应链，实现长春碱前体vindoline和catharanthine的从头生物合成，并经化学偶联生成长春碱。
关键发现：优化后strictosidine产量达到25.2 mg/L (47.4 μM)（96孔板）；MIA-EM-2菌株在ambr 250生物反应器中从头产生catharanthine 等 3 条
核心问题：全球约十亿人面临维生素D不足，植物是维生素D的极差来源，需要开发植物基的维生素D3生物强化食品。
关键发现：敲除Sl7-DR2后，7-DHC在叶片中含量显著升高，UVB照射1小时可将叶片中7-DHC转化为维生素D3，产量接近200 μg/g干重 等 2 条
核心问题：丹参中丹参酮和酚酸两类主要活性成分的积累调控机制尚不清楚，缺乏能同时调控两类成分的内源转录因子。本研究旨在鉴定并功能表征一个新型内源R2R3-MYB转录因子SmMYB36，揭示其同时影响丹参酮和酚酸生物合成的调控机制。
关键发现：SmMYB36编码160个氨基酸，预测分子量为18 kDa，与NCBI中KF059390.1序列有98%同一性。SmMYB36定位于细胞核和细胞质，具有转录激活活性（酵母在0-20 mM 3AT下仍可生长）。过表达SmMYB36显著提高丹参酮积累（总丹参酮含量增加，可见红色加深），同时降低迷迭...
核心问题：缺乏系统性表征的细胞色素P450酶库，无法实现对单萜骨架的受控氧官能团化以扩展萜类化学多样性。
关键发现：构建了包含12个CYP酶的工具箱（8个CYP101A1变体、2个CYP102A1变体、1个CYP153A6变体，并评估了CYP108和CYP102A7但被排除） 等 5 条
核心问题：茶叶中未知成分缬草醇的合成基因未被鉴定，需要发现并功能验证催化缬草醇生物合成的倍半萜合酶基因。
关键发现：['从C. hiemalis花中分离出7个高度相似的TPS基因（ChTps1a-g），其中ChTps1a（ChTPS1）活性最高，编码554个氨基酸，分子量64.1 kDa，含有RDR、DDxxD和NSE/DTE保守基序', '在工程化大肠杆菌中，ChTPS1的主要产物经NMR鉴定为valer... 等 2 条
核心问题：植物芳樟醇合酶在微生物宿主中表达时活性低，缺乏高活性、高特异性的芳樟醇合酶，限制了芳樟醇的微生物合成效率与选择性。
关键发现：通过生物信息学预测和实验验证，鉴定出四个双功能芳樟醇/橙花叔醇合酶（Aa.LNS、Ap.LNS、Gm.LNS、Hs.LNS）和一个单功能芳樟醇合酶Ap.LS。Ap.LS在大肠杆菌中利用葡萄糖生产对映纯(R)-芳樟醇，产量达381.2 mg/L，是细菌Sc.LNS（8.7 mg/L）的44倍、植... 等 4 条