中文摘要：

以飞秒激光技术为基础，以雨生红球藻和红发夫酵母为研究对象，进行了虾青素生物合成技术的关键问题研究。在飞秒激光光镊对单细胞操纵的基础上，实现了目标细胞的无损分离，构建了飞秒激光单细胞分离技术；以飞秒激光产生的THz波为基础，搭建THz时域光谱检测与分析平台，实现了胞内代谢物的高分辨检测，构建了单细胞原位检测与识别技术；将基因组重排技术用于虾青素的生物合成，完成了红发夫酵母虾青素高产株的选育。此外，还开展了用进化工程方法进行红发夫酵母虾青素高产株选育的相关研究。在进行飞秒激光的单细胞水平生物工程研究过程中，通过将基于飞秒激光的光镊、光刀和THz-TDS技术整合到一个系统中，构建集无损伤和高分辨的操纵，动态和实时的检测以及高灵敏度的分析为一体的集成化飞秒激光单细胞技术平台，实现了虾青素生物合成过程的胞内代谢物信息的实时定量表达。本项目构建的飞秒激光单细胞技术将对进行单细胞分析的研究有重要的科学意义和实际应用价值。