年是胡章立团队丰收的一年：1月，团队与合作者在环境生物学领域顶级刊物EnvironmentalScienceTechnology上发表了CNR10调控植物重金属转运机制的研究论文；3月，团队在生物能源Top刊物BiotechnologyforBiofuels上发表了转录因子DOF调控衣藻脂代谢的研究成果；4月，团队与合作者在环境科学Top期刊JournalofHazardousMaterials上公布了植物镉抗性蛋白PCR调控的分子机制；7月，团队与合作者在Nature正刊上公布了科学界寻找了30多年的植物盐感受器及其作用机制；8月，他们受特邀在生物技术领域Top期刊BioresourceBiotechnology上发表了微藻生物制氢研究的综述论文……
虽然捷报频传，但埋首藻类与植物分子生物学研究近30年，胡章立早已在风雨中练就了荣辱不惊的品性和心态。“莫听穿林打叶声，何妨吟啸且徐行”，不管是收获还是磨砺，他都更愿意相信是研究工作的阶段性积累。而让藻类及植物为我所用、为民所用的梦想让他没办法停下脚步。在投入科研的第30个年头，他为自己和团队又定下了新的目标，从此踏上一条更加崎岖难走的基础原创研究与产业化应用之路。
开拓衣藻光合细胞工厂
藻类有什么用途？对很多普通老百姓来说，他们或许会有这样的疑问。
藻类是一类比较原始、古老的低等生物。已知的藻类有3万种左右，广泛分布在海洋、湖泊、绿地甚至沙漠等地。藻类结构简单，没有根、茎、叶的分化，含有叶绿素等光合色素，能进行光合作用。藻类既包含真核生物，也包含原核生物（如蓝藻）……但很多普通老百姓可能不知道，藻类的用途其实有很多。
21世纪，美国提出了“微型曼哈顿计划”，期望通过研发藻类产油寻求新的可再生能源。计划一出立即重燃起美国新一轮的藻类生物能源研发热潮。事实上，除了用做生物燃料之外，微藻经过加工处理，还可以生产出药品、食品、保健品、饲料产品，因此被人们称为“光合细胞工厂”。
胡章立与藻类植物结缘其实是从20世纪90年代初开始的，他年进入西北农业大学植物生理学专业攻读硕士学位，一开始研究玉米等植物的逆境代谢调控，年进入中国科学院水生生物研究所藻类学研究室开展藻类空间逆境生物学研究，是国内藻类空间生物学领域早期的博士学位获得者。年，他在香港城市大学生物及化学系进行博士后研究，期间成功构建出具有超强抗性且高效结合重金属的转MT-like衣藻工程株，为之后发明固定化藻菌耦合处理重金属废水的技术方法及装置打下了坚实的基础。随着研究的不断深入，胡章立越能发现藻类植物研究的价值和意义。笃定这一方向，他开始了漫长而又深感值得的探究之路。
年，胡章立进入深圳大学生物工程系开展藻类及植物分子生物学领域的研究工作，立足前沿和市场需求，埋首“光合细胞工厂”相关科研工作20余载，他先后主持国家及省市科研项目30余项，发表研究论文余篇，完成发明专利40余项，收获了不少创新性成果。
以莱茵衣藻为代表的真核微藻具有生长繁殖快、光合效率高、三套遗传转化系统、兼性营养且具有可食性等优良性状，可利用CO2和H2O进行光合作用，是理想的“光合细胞工厂”。
自年至今，胡章立带领团队先后建立了具有自主知识产权的莱茵衣藻细胞核、叶绿体和线粒体外源基因高效表达系统，完成10多项相关发明专利并发表40多篇相关研究论文。以此为基础，他们实现了很多创新之举，包括发明了莱茵衣藻分泌型表达系统、莱茵衣藻多基因共表达系统和基于蓝光诱导的衣藻基因开关系统；设计构建了预防禽流感的疫苗藻株、累积人组织激肽释放酶的药用藻株、表达抗菌肽的饵料藻株和累积PHB的工程藻株等。
这些创新探索为胡章立及其团队在药用工程藻研究上的突破埋下了坚实伏笔。经过近20年积累，由胡章立担任负责人的国家重点研发计划“药用单细胞真核微藻工程株的设计构建”项目获得国家科技部立项。在这一项目中，胡章立带领团队针对药用单细胞真核微藻设计构建面临的基础理论与技术瓶颈展开深入探索研究，阐明细胞器基因组理性设计与合成装配的原理，建立药用单细胞真核微藻工程藻株库，相关研究将为实现工程藻株规模培养与药用化合物制备奠定坚实的基础。
除了将工程微藻用作药品开发之外，胡章立及其团队还致力于莱茵衣藻持续光合放氢转基因生物反应器的构建与调控研究，同样收获颇多。
氢气作为世界上最清洁的能源，是唯一能真正做到“零排放”的可再生能源。20世纪40年代，研究者发现绿藻存在光合放氢现象。然而经大量研究发现：因绿藻氢酶受光合放氧的抑制，在自然条件下藻细胞持续光合放氢时间只能维持几秒到几分钟。如何破解绿藻持续光合放氢的瓶颈，科学家们一直在探索。
0年，研究人员发现莱茵衣藻在缺硫环境下能够持续放氢70小时以上。那么，这是一条可行的绿藻光合制氢产业应用的道路吗？怀抱将绿藻光合制氢推向产业应用的愿望，胡章立开启了寻找新突破的艰难旅程。他带领课题组先后对莱茵衣藻缺硫胁迫的小RNA组学、转录组学和蛋白组学进行了深入系统的研究，发现一些microRNAs（如miR.1等）能参与莱茵衣藻光合系统Ⅱ活性的调控，并进一步研究发现，这些miRNAs调控的靶基因（OEE2、D1等）均为PSII复合体的组成蛋白。由此，他们提出了一个大胆的设想：能否通过诱导microRNAs的表达来替代缺硫培养，从而使绿藻细胞能够持续放氢？这意味着：他们将走一条前无古人的创新之路。
心中有光，便不惧道阻且长。胡章立带领课题组排除万难，从细微处着手，他们惊奇地发现：间断诱导miRNAs高表达会导致OEE2的表达水平间断下调，从而使藻细胞持续光合放氢时间达到72小时以上。这一新发现最终将他们的设想落在了实处。
紧接着，在莱茵衣藻细胞内源性miRNAs中哪些能够用于转基因生物反应器的构建？如何诱导调控内源miRNAs或人工miRNAs在莱茵衣藻细胞中的间断表达？间断诱导miRNAs表达的环境条件、强度与时间等参数怎么控制？与缺硫放氢相比较，构建的莱茵衣藻转基因生物反应器的产氢效率如何……伴随着一连串问题被逐一攻破，胡章立及其团队终于发现解决绿藻细胞不能连续放氢重大基础问题的新途径，这将会大大促进绿藻光合制氢技术的产业化应用。
宝剑锋从磨砺出，20多年来，胡章立带领的研究小组早已不记得度过了多少个不眠之夜，也早已数不清做了多少次的实验。“创新之路本艰险，有梦想就有动力”，怀抱科研到实处的梦想，他们的衣藻“光合细胞工厂”研究之路还会在一路探寻一路收获的跋涉中继续向前延伸。
破解植物及藻类逆境感受密码
藻类及植物在地球上生存了上亿年，其身影遍布地球各个角落。是什么让它们生命力如此顽强？它们对逆境的感受与抗性分子机制是怎样的？如何应对有害藻类水华的泛滥……一连串的问题有待研究者们一一揭晓。
胡章立与植物及藻类的抗逆研究颇有渊源，无论是硕士阶段研究干旱胁迫对玉米生长部位的影响，还是博士阶段研究微藻空间生物学效应，提出杜氏盐藻感受微重力胁迫的机制模型……相关研究为他之后的深入拓展夯实了基础。
植物的生长有赖于环境，为了生存，它们需要应对环境的持续变化，包括不利于植物生长和发育的胁迫环境。据了解，世界上超过6%的土地面积和大约20%的耕地受到盐害威胁且逐年增加。过量的盐分不利于植物的生长发育，会导致农业的损失和植物生态系统的严重恶化。在过去的30多年里，科学家们一直致力于寻找植物盐感受器基因。为了找到这个关键所在，胡章立与20多年前的老同事再次携手，率领团队从寻找植物细胞感知盐胁迫的受体基因出发，解码植物感应盐胁迫信号的分子机制。多年探索，终有所成：年7月31日，他们关于植物盐感受器GIPC及其机制的研究成果以长文形式在Nature上发表。值得一提的是，Nature还同期刊发了题为“Howplantsperceivesalt”的评论文章，对研究进行了深度报道。相关研究获得了国内外同行的广泛