科研方向1：原生动物细胞分子生物学

    以原生动物纤毛虫为材料，研究与细胞分裂、物质运输、新生肽链合成的终止与释放等细胞内重要生命活动过程相关蛋白的基因克隆、表达、纯化。利用 RNA 干扰、免疫荧光等技术研究其基因表达产物在细胞内的定位，探讨这些蛋白在细胞中的功能。主要研究低等真核生物肽链释放因子与蛋白质合成过程中终止密码的识别机制；研究以内吞与胞吐为主要物质交换方式的单细胞真核生物中囊泡转运信号蛋白基因的分化程度及其基因产物 RabGTPase 在囊泡转运过程中的功能；研究纤毛虫大核特定序列的识别和基因删除机制。研究细胞分裂相关蛋白如中心蛋白、微管蛋白的结构与功能等。

    目前已克隆了 4 种两类肽链释放因子基因，在大肠杆菌中进行了表达，同时，通过定点突变、酵母双杂交，体外 Pull Down 等技术研究两类释放因子的相互识别与作用；已克隆了 20 多种 RabGTPase 基因，通过比较大核、小核及 mRNA 水平上不同 RabGTPase 基因表达，确定了该类基因的部分内部删除序列；与清华大学合作获得了第一类释放因子和中心蛋白的晶体；制备了肽链释放因子、中心蛋白、 RabGTPase 等 5 种不同的抗体，开展这些蛋白在细胞中的定位研究，对研究蛋白 - 蛋白、蛋白 - 核酸的相互作用，阐明真核生物肽链合成终止过程中释放因子识别终止密码的机理及其作用机制，探讨囊泡转运信号蛋白 RabGTPase 在细胞中的功能等具有重要的意义。

   相关国家基金项目有：

   1）国家自然科学基金，纤毛虫遗传密码子表达特点的研究， 1996-1998 ， 10 万元，主持人，梁爱华。项目编号： 39570093

   2）国家自然科学基金，纤毛虫释放因子结构及其终止密码识别机制， 2003.1-2005.12 ， 22 万元，主持人，梁爱华。项目编号： 30270204

   3）国家自然科学基金，纤毛虫 RabGTPase 基因分析和细胞定位 , 2004.01-2006.12, 20 万元，主持人，王伟。 项目编号： 30300038

   4）国家自然科学基金项目，肽链释放因子在细胞有丝分裂中的功能， 2005.01-2007.12 ， 1.8 万元， 24.00 万元，主持人，柴宝峰。项目编号： 30470239

科研方向2：植物抗虫基因工程

    分离克隆具有抗虫功能的基因，构建含单价、双价、多价抗虫基因的重组质粒，转化不同植物，筛选抗虫新品种。目前已将蝎昆虫毒素基因和几丁质酶基因等具有抗虫功能的基因，克隆到不同植物表达载体中，构建了多种重组质粒。与山西省农科院合作，利用农杆菌介导等方法将重组质粒导入 多种植物 （油菜、棉花、玉米、烟草、杨树等），筛选抗虫新品种。

    同时，将东亚钳蝎昆虫特异性神经毒素基因与一种昆虫几丁质酶基因克隆到一个可转化昆虫细胞的中间载体中，获得含双价抗虫基因的重组质粒，并将该重组质粒与苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒 AcNPV 基因组 DNA 共转染昆虫细胞中，获得含双价抗虫基因的重组杆状病毒。利用该重组杆状病毒开发新型生物杀虫剂。该项目已申请国家发明专利，公开号为 CN1597938 。

    相关重点基金项目有：

    国家自然科学基金，双价抗虫基因植物表达载体的构建， 2000-2002 ， 14 万元，主持人，梁爱华。项目编号： 39970416

    山西省科技厅攻关项目，新型重组杆状病毒生物杀虫剂开发（ 031010 ）， 2003-2005 ， 15 万元，主持人，梁爱华。

    4）D- 海因酶等亚酰胺水解酶的基因克隆、酶结构及其应用（省级项目）

   Gene cloning, enzyme structure and potential applications of some of imidases such as D-hydantoinase and so on ( province projects)

    多聚羟基烷酸是一类由原核生物合成的新型热塑材料，具有生物可降解性、生物相容性、生物可再生性、降解产物无毒性及表面可修饰性等优良特性，属典型的环境友好型新材料。 PHAs 不仅可以替代传统石化塑料，消除白色污染，更可以应用于医疗与医学组织工程方面，如作为手术缝合线、伤口覆膜、各种医疗器械、克隆器官支架和靶向药物缓释剂的制作材料，有着诱人的应用前景。英、美、日等国对于 PHAs 的研究开展较早，已经有多聚羟基丁酸和羟基丁酸与羟基戊酸共聚体等产品投放市场。目前世界各国对于 PHAs 的研究主要集中在开发生产菌株、构建基因工程菌、探索代谢途径及调控机理、创建生产方法与技术、测定产品结构与性能和拓宽应用范围等方面。我们是从 1994 年开始这项研究工作的，最初与中国农大李季伦院士合作，后单独立项，已开发出羟基丁酸与羟基己酸共聚体和羟基丁酸与羟基辛酸共聚体两种 PHAs 新产品，申请发明专利两项，在国内外发表文章多篇，研究水平基本与国外同步。

科研方向二：细菌多糖的发酵生产及应用开发研究

    当前，生命科学的研究已经进入了系统生物学时代，继核酸和蛋白质之后，对于生物物质的研究已拓宽到了多糖方面。多糖与受精、发育、分化、免疫、抗肿瘤、抗辐射等许多生命现象有关，因此研究多糖具有重要的理论意义。近年来，越来越多的多糖被开发出来，分别作为免疫功能增强剂、食品添加剂、增稠剂、凝固剂、絮凝剂、润滑剂等应用于多个领域，在经济建设与人民生活中发挥着重要作用。迄今为止，对于真菌多糖的研究较多，如灵芝多糖、香菇多糖等，但对于细菌多糖的研究不多。我们分离获得一株产多糖能力较强的细菌，对其产生的多糖的生物学特性、结构与功能、发酵生产工艺及其应用技术进行了研究，已发表论文两篇，申请发明专利一项。

科研方向三：山西老陈醋传统工艺的发掘、优化与规范

    山西老陈醋作为我国的四大名醋之一，产品质量优良、驰名中外，深受消费者喜爱，然而其生产工艺落后，经济效益欠佳。深入研究山西老陈醋大曲微生物的群落结构、功能菌株及代谢过程与调控机理是提高与发展山西老陈醋生产技术的根本途径。近年来，我们已经对山西老陈醋的功能微生物、群落结构、酿造工艺、有效成分进行了初步研究，并取得了一些进展，正在采用 DNA 指纹图技术与代谢分析技术进行山西老陈醋代谢工程方面的研究。

    在研项目：

    1) 羟基丁酸和羟基辛酸共聚体的性能及其在骨移植和药物缓释方面的应用基础研究，国家自然科学基金资助， 25 万元。

    2) 聚羟基烷酸靶向抗癌药物缓释纳米微球的研发，山西省科技攻关项目， 15 万元。

    3) 应用生物技术开发细菌免疫多糖新产品的研究，山西省教育厅资助， 2 万元。