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牛冬

博士/教授

牛冬,教授,博士生导师,动物基因组工程研究团队负责人,入选省级人才专项。主要从事人类异种器官移植供体猪、疾病模型猪和农业用优质及抗病新猪种等基因编辑大动物的研发和相关病理及免疫学研究。主持完成国家及省部级等研究课题共16项,发表论文78篇,以第一发明人获授权专利33项,申请中的专利77项。在人类异种器官移植供体猪研发方面取得了世界领先的突破性成果。牛冬及所在团队首次实现了对猪基因组中内源逆转录病毒PERVs(异种移植中的最大微生物威胁)全部62个位点的一举敲除,创造了迄今为止一次性敲除基因位点数目最多的世界纪录,主导研发出了首批PERVs全部灭活的安全供体猪,并成功获得了基因编辑数目最多的与人免疫及凝血系统兼容的供体猪,突破了异种移植停滞数十年之久的困境,具有划时代意义。上述系列成果牛冬以第一及共同第一作者在《Science》上发表论文2篇,其中1篇被选为封面论文,并被全球一百多家著名媒体报道。另外,牛冬在人类疾病大动物模型猪、优质及抗病猪的研发方面也取得了系列突破性成果,已成功研发八十余种疾病模型猪细胞和七种优质及抗病猪细胞,并在陆续进行各类基因编辑猪的克隆生产及产业化应用。

  • 通讯地址

    浙江省杭州市临安区武肃街666号学2-512

    邮编:311300

    E-mail:dniu@zafu.edu.cn

    电话/传真:

  • 教育背景

    博士(2002/02-2004/06): 浙江大学动物科学学院,动物遗传育种与繁殖专业


    硕士(1996/09-1999/06): 浙江大学动物科学学院,动物遗传育种与繁殖专业


    学士(1989/09-1993/06): 河南师范大学生物系,生物专业

  • 工作经历

    2019/06 - 至今:浙江农林大学,动物科技学院、动物医学院,教授


    2018/02 - 2019/05:浙江大学,动物科学学院,副教授


    2014/12 - 2018/02: 哈佛大学,医学院遗传系,访问科学家、研究员


    2006/09 - 2014/12:浙江大学,动物科学学院,副教授


    2004/09 - 2006/09: 美国加州州立大学洛杉矶分校,生物系,博士后


    1999/08 - 2004/09: 浙江大学,动物科学学院,讲师


    2004/01 - 2004/04: 美国爱荷华州立大学,农业与生命科学学院,访问学者


    2001/06 - 2001/08: 日本东京农工大学,兽医系,访问学者


    1993/08 - 1996/08: 河南省新乡市国营755厂中学,教师

  • 课程教学

    1. 生理学(本科)


    2. 动物繁殖学(本科)


    3. 现代生物学进展(双语)(本科)


    4. 细胞生物学(双语)(本科)


    5. 动物繁殖理论与生物技术(研究生)

  • 获奖荣誉

    1.2017年度浙江大学十大学术进展(排名1/1)(2018.05.15)


    2.金华猪瘦肉系配合力研究与中试(排名3/9),金华市科学技术奖,证书号:第2016046号,二等奖,金华市人民政府(2016.09)


    3.浙江大学优秀班主任(2014)


    4.浙江大学优秀班主任(2013)


    5.浙江大学求是学院优秀班主任(2012)

  • 研究方向

    1.用于人类异种器官移植的供体猪研发


    2.人类疾病大动物模型猪的研发


    3.优质及抗病新猪种的研发


    4.动物克隆及体细胞重编程相关机制研究


    5.内源逆转录病毒与疾病发生关系的研究

  • 科研项目

    科研项目(主持)


    1.猪内源性逆转录病毒的跨种感染研究。浙江省自然科学基金重点项目(LZ22C010003,30万元,2022.01.01-2024.12.31)


    2.系列大动物疾病模型猪的生理、病理及表型检测技术开发。企业委托技术开发项目(H20200397,100万元,2020.11.12-2022.12.31)


    3.PERVs在猪中的传递规律研究。浙江农林大学科研发展基金项目(2019FR022,300万元,2019.5.22-2024.5.22)


    4.宏基因组学技术解析猪肠道微生态机构的应用研究。金华市科技计划农业类重点项目(2014-2-018,10万元,2014.06.01-2017.06.01)


    5.高效转化木质纤维素的人工多酶体系兼益生菌微生态制剂的制备及其在猪中的应用效果研究。杭州市科技计划项目(20140432B96,10万元,2014.01.01-2015.12)


    6.一种提高地方鸡种生长性能的生物制剂研究与开发。浙江省科技厅畜禽健康养殖科技创新团队项目七(2010R50027,8万元,2011.04.01-2014.03.31)


    7.金华猪瘦肉系配合力研究与中试。浙江省科技厅重大科技专项重点农业项目子课题(2011C12006,10万元,2011.01-2013.12)


    8.贵州奶牛产奶性状重要候选基因分析与关联性研究。浙江大学基本科研业务费专项资金-科研基地发展专项(2011KYJD046,20万元,2011.01-2013.12)


    9.提高地方鸡种生产性能的系列生物工程制剂的研究与开发。浙江省科技厅优先主题重点国际科技合作合作研究项目(2009C14022,50万元,2009.07-2012.06)


    10.提高地方猪种生长性能的生物制剂的研究与开发。浙江大学基本科研业务费专项资金-青年科研创新专项(2010QNA6076,5万元,2010.01-2011.12)


    11.猪GM-CSF与生长抑素乳酸菌口服制剂及其作用效果的研究。浙江省科技计划项目(2009C32079,15万元,2009.01-2010.12)


    12.金华猪种质遗传纯度及其应用的研究。浙江省科技计划项目(2004C32029,14万元,2004.01-2006.12)


    13.人beta防御素2与表皮生长因子融合表达及产物加工的研究。浙江省自然科学基金(Y204348,5万元, 2005.1-2007.12)


    14.Studies on the genetic diversity of Chinese native chicken breeds。国际科学基金(IFS,瑞典)(B/3370-1,9.68万元,2003.01-2005.12)


    15.性腺肽类激素对鸭卵泡发育的局部调节机理研究。国家自然科学基金青年基金(30200198,20万元,2003.01-2005.12)

  • 发表论文

    发表论文 (SCI收录)


    1.Yu Liu, Yifan Niu, Xiang Ma, Yun Xiang, De Wu, Weifen Li*, Tao Wang*, Dong Niu*. Porcine endogenous retrovirus: classification, molecular structure, regulation, function, and potential risk in xenotransplantation. Functional & Integrative Genomics. 2023, 23(1):60.


    2.Wang Y, Li SH, Yang SJ, Li XQ, Liu L, Ma X, Niu D*, Duan X*. Exposure to phenanthrene affects oocyte meiosis by inducing mitochondrial dysfunction and endoplasmic reticulum stress. Cell Proliferation. 2023, 56(1):e13335.


    3.Zhou YT, Li R, Li SH, Ma X, Liu L, Niu D*, Duan X*. Perfluorooctanoic acid (PFOA) exposure affects early embryonic development and offspring oocyte quality via inducing mitochondrial dysfunction. Environment International. 2022, 167:107413.


    4.Xiao-Qing Li, Yi Wang, Shu-Jie Yang, Yu Liu, Xiang Ma, Lu Liu, Si-Hong Li, Dong Niu*, Xing Duan*. Melatonin protects against maternal diabetes-associated meiotic defects by maintaining mitochondrial function. Free Radical Biology and Medicine. 2022, 188: 386–394.


    5.Ma X, Zeng W, Wang L, Cheng R, Zhao Z, Huang C, Sun Z, Tao P, Wang T, Zhang J, Liu L *, Duan X *, Niu D *. Validation of reliable safe harbor locus for efficient porcine transgenesis. Functional & Integrative Genomics. 2022, 22(4):553-563.


    6.Jian-Zhou Shang , Shi-Ru Li , Xiao-Qing Li , Yu-Ting Zhou , Xiang Ma , Lu Liu , Dong Niu*, Xing Duan*. Simazine perturbs the maturational competency of mouse oocyte through inducing oxidative stress and DNA damage. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2022, 230:113105.


    7.Dong Niu#, Kun-Lin Chen#, Yi Wang, Xiao-Qing Li, Lu Liu, Xiang Ma, Xing Duan*. Hexestrol deteriorates oocyte quality via perturbation of mitochondrial dynamics and function. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021, 9:708980.


    8.Dong Niu#, Xiang Ma#, Taoyan Yuan#, Yifan Niu#, Yibin Xu, Zhongxin Sun, Yuan Ping, Weifen Li, Jufang Zhang*, Tao Wang*, George M. Church*. Porcine genome engineering for xenotransplantation. Advanced Drug Delivery Reviews. 2021, 168:229-245.


    9.Taoyan Yuan, Wanqiu Zhao, Yifan Niu, Yan Fu, Lizhi Lu*, Dong Niu*. Exploration of the temporal-spatial expression pattern and DNA methylation-related regulation of the duck telomerase reverse transcriptase gene. Poultry Science. 2019, 98(8):3257-3267.


    10.Tao Wan, Dong Niu, Chuanbin Wu, Fu-Jian Xu, George Church, Yuan Ping. Material Solutions for Delivery of CRISPR/Cas-Based Genome Editing Tools: Current Status and Future Outlook. Materials Today. 2019, 26:40-66.


    11. Junwang Tang, Qianqian Fang, Rongyi Shao, Junda Shen, Jun He, Dong Niu*, Lizhi Lu*. Digital gene-expression profiling analysis of the fatty liver of Landes geese fed different supplemental oils. Gene. 2018, 673:32-45.


    12. Junwang Tang, Maxue Lu, Qianqian Fang, Feizhen Lu, Rongyi Shao, Junda Shen, Dailin Lu, Jun He, Lizhi Lu*, Dong Niu*. Effects of hydrated sodium calcium aluminosilicate on growth performance, fatty liver, intestine morphology, and serum parameters of overfed geese. Animal Production Science. 2018, 58(10):1876-1884.


    13.Junwang Tang, Qianqian Fang, Maxue Lu, Rongyi Shao, Junda Shen, Lizhi Lu* , Dong Niu*. The effect of hydrated sodium calcium aluminosilicate on fatty liver and the composition of the intestinal microbiota in overfed Landes geese. Brazilian Journal of Poultry Science. 2018, 20(2):393-402.


    14.Niu D#, Wei HJ#, Lin L#, George H#, Wang T#, Lee IH#, Zhao HY, Wang Y, Kan Y, Shrock E, Lesha E, Wang G, Luo Y, Qing Y, Jiao D, Zhao H, Zhou X, Wang S, Wei H, Güell M*, Church GM*, Yang L*. Inactivation of porcine endogenous retrovirus in pigs using CRISPR-Cas9. Science. 2017, 357(6357):1303-1307.


    15. Güell M#, Niu D#, Kan Y#, George H, Wang T, Lee IH, Wang G, Church G, Yang L*. PERV inactivation is necessary to guarantee absence of pig-to-patient PERVs transmission in xenotransplantation. Xenotransplantation. 2017, 24(6): e12366.


    16.Yuan T, Sun Z, Zhao W, Wang T, Zhang J, Niu D*. Phoenixin: a newly discovered peptide with multi-functions. Protein and Peptide Letters. 2017, 24(6):472-475.


    17.He J, Tian Y, Zhao Y, Liu Y, Tao Z, Li G, Niu D, Lu L, Lu Y. MiR-144 affects fatty acid composition by regulating ELOVL6 expression in duck hepatocytes. Cell Biology International. 2017, 41(6):691-696.


    18.Du X, Liu Y, Lu L, Wang W, Zeng T, Tian Y, Xu X, Shen J, Niu D*, Lu Y*. Effects of dietary fats on egg quality and lipid parameters in serum and yolks of Shan Partridge Duck. Poultry Science. 2017, 96(5):1184-1190.


    19.He J, Wang W, Lu L, Tian Y, Niu D, Ren J, Dong L, Sun S, Zhao Y, Chen L, Shen J, Li X. Analysis of miRNAs and their target genes associated with lipid metabolism in duck liver. Scientific Reports. 2016, 6:27418.


    20.Yang L#, Güell M#, Niu D#, George H#, Lesha E, Grishin D, Aach J, Shrock E, Xu W, Poci J, Cortazio R, Wilkinson RA, Fishman JA, Church G*. Genome-wide inactivation of porcine endogenous retroviruses (PERVs). Science. 2015, 350(6264):1101-1104.


    21.Bingbing Wu, Taoyan Yuan, Ruili Qi, Jun He, Imran R. Rajput, Weifen Li, Yan Fu, Dong Niu*. Construction, expression and characterization of a single chain variable fragment antibody against human myostatin. Protein & Peptide Letters. 2014, 21(1): 45-51.


    22.Dong Niu, Qinfang Shen, Junli Zhu, Jiangmei Liu, Jiajie Yuan, Shuang Tan, Xuping Yu. Construction and application of the vectors to identify genes encoding exported proteins. Molecular Biology Reports. 2013, 40(10):5907-12.


    23.Jun He, Yong Tian, Jinjun Li, Junda Shen, Zhengrong Tao, Yan Fu, Dong Niu*, Lizhi Lu*. Expression pattern of L-FABP gene in different tissues and its regulation of fat metabolism-related genes in duck. Molecular Biology Reports. 2013, 40(1):189-95.


    24.Jun He, Jiucheng Chen, Lizhi Lu, Yong Tian, Zhengrong Tao, Deqian Wang, Jinjun Li, Guoqin Li, Junda Shen, Yan Fu, Dong Niu*. A novel SNP of liver-type fatty acid-binding protein gene in duck and its associations with the intramuscular fat. Molecular Biology Reports. 2012, 39(2):1073-1077.


    25.Jun He, Yong Tian, Jinjun Li, Junda Shen, Zhengrong Tao, Yan Fu, Dong Niu*, Lizhi Lu*. Expression pattern of adipocyte fatty acid-binding protein gene in different tissues and its regulation of genes related to adipocyte differentiation in duck. Poultry Science. 2012, 91(9):2270-2274.


    26.Bingbing Wu, Ruili Qi, Bin Li, Taoyan Yuan, Heshan Liu, Jun He, Zhiwei Lin, Weifen Li, Yan Fu, Dong Niu*. Effect of active immunization against a recombinant mouse granulocyte-macrophage colony-stimulating factor / somatostatin fusion protein on the growth of mice. Molecular Biology Reports. 2012, 39(6):6773-6779.


    27.Bingbing Wu, Taoyan Yuan, Ruili Qi, Jun He, Yan Fu, Dong Niu, Weifen Li*. Effect of immunization with a recombinant cholera toxin B subunit/somatostatin fusion protein on immune response and growth hormone levels in mice. Biotechnology Letters. 2012, 34(12): 2199-2203.


    28.Zhiguo Li, Fang Liu, Wenfeng Li, Shaowu Zhang, Dong Niu, Haisheng Xu,Qihua Hong, Shenglu Chen & Songkun Su. Differential transcriptome profiles of heads from foragers: comparison between Apis mellifera ligustica and Apis cerana cerana. Apidologie. 2012, 43(5): 487-500.


    29.Jun He, Lizhi Lu, Yong Tian, Zhengrong Tao, Deqian Wang, Jinjun Li, Guoqin Li, Junda Shen, Yan Fu, Dong Niu*. Analysis of intramuscular fat and fatty acids of different duck breeds and their association with SNPs of duck A-FABP gene. Canadian Journal of Animal Science, 2011, 91(4): 593-596.


    30. Liu WM, Zhang J, Lu LZ, Shi FX, Niu D, Wang DL, Yu B, Tao ZR, Shen JD, Wang DQ, Tian Y. Effects of perilla extract on productive performance, serum values and hepatic expression of lipid-related genes in Shaoxing ducks. British Poultry Science. 2011, 52(3):381-387.


    31.Dong Niu, Xu-xia Zhou, Tao-yan Yuan, Zhi-wei Lin, Hui Ruan, Wei-fen Li. Effect of the C-terminal domains and terminal residues of catalytic domain on enzymatic activity and thermostability of lichenase from Clostridium thermocellum. Biotechnology Letters. 2010, 32(7):963–967.

  • 授权专利

    已授权发明专利


    1.牛冬,汪滔,王德华,王磊,程锐,曾为俊,马翔. CRISPR/Cas9系统及其在构建胰岛素受体底物基因缺陷的猪源重组细胞中的应用. 专利号:ZL202010084343.6


    2.牛冬,汪滔,马翔,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英. 制备ADDI四个基因联合敲除的重症免疫缺陷猪源重组细胞的方法及其专用试剂盒. 专利号:ZL202011007025.6


    3.牛冬,汪滔,王德华,王磊,程锐,曾为俊,马翔. gRNA靶点组合在构建血友病模型猪细胞系中的应用. 专利号:ZL201910823017.X


    4.牛冬,汪滔,陶裴裴,曾为俊,王磊,程锐,马翔,赵泽英,刘璐,黄彩云. 一种用于构建先天性黑蒙症克隆猪核供体细胞的CRISPR/Cas9系统及其应用. 专利号:ZL202011178268.6


    5.牛冬,汪滔,马翔,刘璐,曾为俊,王磊,程锐,陶裴裴,赵泽英,黄彩云. 用于ADCY3 基因编辑的CRISPR 系统及其在构建肥胖症猪核移植供体细胞中应用. 专利号:ZL202011300411.4


    6.牛冬,汪滔,刘璐,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英,马翔,黄彩云. 用于构建TPH2基因突变的抑郁症克隆猪核供体细胞的CRISPR/Cas9系统. 专利号:ZL202011343904.6


    7.牛冬,汪滔,王德华,王磊,程锐,曾为俊,马翔. Cas9过表达载体及其构建方法和应用. 专利号:ZL201910823019.9


    8.牛冬,汪滔,王德华,王磊,程锐,曾为俊,马翔. CRISPR/Cas9系统及其在构建α,β和α&β地中海贫血模型猪细胞系中的应用. 专利号:ZL201910890978.2


    9.牛冬,汪滔,陶裴裴,刘瑜,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英,马翔,黄彩云. CRISPR系统及其在构建SCN1A基因突变的癫痫性脑病克隆猪核供体细胞中的应用. 专利号:ZL2020115544282


    10.牛冬,汪滔,陶裴裴,曾为俊,王磊,程锐,马翔,赵泽英,刘璐,黄彩云. CRISPR系统及其在构建LRP5基因突变的骨质疏松症克隆猪核供体细胞中的应用. 专利号:ZL202011168189.7


    11.牛冬, 汪滔, 马翔, 曾为俊, 王磊, 程锐, 赵泽英, 陶裴裴, 黄彩云. 一种构建瘦肉率高,生长快的优质猪核移植供体细胞的基因编辑系统及其应用. 专利号:ZL202110175618.1


    12.牛冬, 汪滔, 马翔, 曾为俊, 刘璐, 王磊, 程锐, 赵泽英, 段星, 陶裴裴, 黄彩云. 构建瘦肉率高,生长快且抗蓝耳病和系列腹泻病的优质猪核移植供体细胞的方法及其应用. 专利号:ZL202110197015.1


    13.牛冬,汪滔,陶裴裴,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英,马翔. 用于构建骨质疏松症克隆猪核供体细胞系的OPG基因编辑系统及其应用. 专利号:ZL202011421197.8


    14.牛冬,汪滔,马翔,刘璐,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英,陶裴裴,黄彩云. 用于构建MC4R基因突变的肥胖症猪核移植供体细胞的CRISPR系统及其应用. 专利号:ZL202011504254.9


    15.牛冬, 汪滔, 马翔, 曾为俊, 刘璐, 王磊, 程锐, 赵泽英, 段星, 陶裴裴, 黄彩云. 构建瘦肉率高,生长快,繁殖力高且抗系列流行病的优质猪核移植供体细胞的方法及其应用. 专利号:ZL202110196591.4


    16.牛冬,汪滔,陶裴裴,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英,马翔,黄彩云. CRISPR系统及其在构建STXBP1 突变的癫痫性脑病克隆猪核供体细胞中的应用. 专利号:ZL2021101061680


    17.牛冬,汪滔,马翔,刘璐,曾为俊,王磊,程锐,赵泽英,陶裴裴,黄彩云. 用于构建双基因联合敲除的动脉粥样硬化猪核移植供体细胞的CRISPR 系统及其应用. 专利号:ZL2021100657329


    18.牛冬. 一种口服免疫阻断猪生长抑素作用的转化子及其应用. 专利号:ZL201010219045.X


    19.牛冬. 一种口服免疫阻断鸡抑制素作用的转化子及其应用. 专利号:ZL201010238089.7


    20.牛冬. 一种口服免疫阻断鸡肌抑素作用的转化子及其应用. 专利号:ZL201010238116.0


    21.牛冬. 一种口服免疫阻断鸡生长抑素作用的转化子及其应用. 专利号:ZL201010238086.3