学科建设
研究团队
当前位置: 首页 -> 学科建设 -> 研究团队 -> 正文

营养支持与功能食品开发(朱文丽、张召锋团队)

团队负责人:

联系方式:

关键词:

研究背景

全球慢性病负担加重与人口老龄化趋势下,功能食品市场规模持续扩大(年增长率>8%),但当前研究面临三大瓶颈:

科学机制模糊:80%以上药食同源成分作用靶点不清,导致产品同质化严重(市面90%产品缺乏精准营养证据);

干预手段滞后:传统营养干预依赖静态指南,难以实时感知代谢动态变化,导致依从性低;

全周期管理缺失:生命各阶段营养需求差异显著,但研究多聚焦单一年龄段,缺乏跨生命周期机制解析。

本研究方向依托“临床资源-多组学平台-转化医学”三位一体优势 ,以 “全生命周期精准营养” 为核心,通过解析药食同源成分多靶点机制、构建数据驱动干预体系,推动功能食品从“经验驱动”向“医学-数据双驱动”跨越,助力健康中国战略。

关键科学问题及研究内容

1. 药食同源功能食品全生命周期研发与转化

科学问题:如何基于全生命周期需求与医学机制,解析药食同源成分的多靶点协同效应,开发适配心血管疾病、抗衰老及肿瘤的精准功能食品?

研究内容:

多靶点机制解析:

心血管:筛选菌菇类等食药同源物质,结合冠心病队列验证颈动脉斑块缩小效应;

抗衰老:利用线虫和类器官模型解析多糖等激活自噬通路机制,开发延缓认知衰退等功能食品;

肿瘤营养:针对肿瘤营养需求,设计化疗适配免疫配方。

AI驱动开发 :

构建多目标优化模型生成疾病特异性配方(如心血管“降脂-抗炎-血管保护”三联配方);

临床转化:

依托北大附属医院临床营养科网络开展RCT研究,目标3年内获批特医食品批号3-5项;

建立“实验室-类器官-临床”三级转化链,缩短研发周期50%。

2. 数据驱动的精准营养管理技术建立

科学问题:如何整合多组学指标与跨模态大数据,构建基于代谢内稳态的精准营养评估、预测与干预技术体系?

研究内容:

多组学指数开发:

融合代谢组、微生物组、基因组与临床数据,筛选动态平衡指数等标志物;

构建“代谢弹性指数”(血糖/线粒体动态平衡)和“疾病易感指数”(基因-营养交互模型)。

智能干预技术:

开发数字孪生模型预测个性化膳食效果(可穿戴设备实时监测血糖/酮体);

应用知识图谱与强化学习生成场景化处方(如高盐敏感基因人群低钠膳食方案);

AI反馈机器人动态优化依从性(运动不足时自动增加膳食纤维推荐)。

3. 全生命周期营养健康知识图谱构建与应用

科学问题:如何系统整合生命各阶段营养数据,构建动态知识图谱并实现个性化健康管理?

研究内容:

知识图谱构建:

结构化10万+营养-疾病关联(如维生素D缺乏与骨质疏松、膳食纤维与菌群多样性);

应用图神经网络挖掘潜在关联(如青春期铁摄入不足与成年认知衰退的非线性关系)。

个性化推荐系统:

开发“营养数字孪生”模型(融合LC-MS代谢组数据与可穿戴设备实时监测);

全周期管理APP精准推荐(更年期植物雌激素摄入、老年肌肉衰减干预方案)。

跨生命周期机制解析:

解析婴幼儿维生素D水平对老年心血管钙化的远期影响;

建立中年营养延缓端粒损耗的预测模型。

未来规划

时间

重点任务

关键指标

第1年

构建药食同源数据库与多组学平台

完成100种成分活性谱解析;建立代谢内稳态指数算法框架;启动临床多中心网络

第2年

开展全生命周期功能食品机制研究与AI模型开发

解析3-5条心血管/抗衰老通路;获批2项功能食品专利;发布知识图谱1.0版

第3年

推进功能食品临床试验与智能干预技术验证

完成5款产品多中心RCT;健康管理APP用户达1万+

第4年

优化递送系统与动态干预技术,启动产业化

开发3种靶向递送载体;智能干预系统准确率>90%;转化2-3款特医食品

第5年

推广全生命周期管理体系,影响政策制定

获批国家行业标准3项;覆盖10万+用户;纳入《国民营养计划2030》技术指南

支撑平台

1. 多组学分析与机制研究平台

组成单位:国家分子医学实验室、衰老研究中心、校企联合实验室

核心功能:

单细胞测序与空间转录组技术解析多靶点机制;

类器官模型(心脏、肠道、肿瘤)高通量筛选活性成分;

代谢组-微生物组联合分析平台(LC-MS/Q-TOF+宏基因组测序)。

2. 临床转化与验证平台

组成单位:北大附属医院临床营养科、肿瘤科、心血管研究所

核心功能:

三甲医院多中心RCT网络;

可穿戴设备(无创血流动力学监测手环)实时采集代谢数据;

特医食品功效评价体系(斑块体积、握力、化疗耐受性等硬终点)。

3. 智能计算与大数据平台

组成单位:北京大学医疗健康大数据研究院、人工智能研究院

核心功能:

分布式计算框架(Spark+Flink)处理EB级数据;

知识图谱与图神经网络挖掘营养-疾病关联;

数字孪生模型预测个体化营养需求。

4. 产业化合作平台

合作企业:

核心功能:

功能因子稳态化制备(微胶囊包埋、纳米乳化);

智能硬件研发(植入式代谢传感器、AI营养机器人);

GMP标准产品生产线建设。

预期成果与价值

科学突破:解析8-10条全生命周期营养调控通路(Nature/Science子刊≥15篇);

技术转化:获批特医食品批号5-8项,智能管理系统覆盖100万+用户;

社会价值:慢性病早期识别率提升40%,干预依从性提高50%,助力“健康中国2030”。

以“全生命周期研发-数据驱动管理-知识图谱应用” 为核心,依托北京大学 跨学科平台 与 临床-产业资源 ,本方案将实现功能食品研发范式变革,构建覆盖“基础研究-产品转化-健康管理”的完整生态链,为我国慢病防控与主动健康管理提供系统性解决方案。

友情链接

Friendly links

地址:北京市海淀区学院路38号

邮编:100191 

版权所有©北京大学营养与食品卫生学系