共26767项成果
生物技术与医药
现代农业
氨基酸发酵产业规模在过去十年中整整扩大了一倍，L-苏氨酸（33万吨）是年产量排名前三的氨基酸之一，2014年达33万吨/年，早期的L-苏氨酸生产菌种主要有通过传统育种方法选育而来的粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）、大肠杆菌（Escherichia coli）和谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum，包括Brevibacterium lactofermentum，Brevibacterium flavum等亚种）。目前，Escherichia coli占主导地位，Corynebacterium glutamicum次之。有基于此，本团队利用基于系统生物学全局改造，聚焦合成生物学技术，利用多种代谢工程策略对苏氨酸菌株进行系统改造，获得产率高、糖酸转化率高、鲁棒性好的苏氨酸生产菌株。这些策略对于传统诱变获得的苏氨酸高产菌株同样适用。
生物技术与医药
L-异亮氨酸是人体8种必需氨基酸之一，因其具特殊的结构和功能，其用量逐年增长，目前国际上日本生产L-异亮氨酸且占垄断地位，厂家有味之素、协和发酵和田边制药三家，均已发酵法生产，产率达30-35 g/L，提取率60-70%，我国的异亮氨酸研究起步晚，目前分批发酵大罐产酸率为20-22g/L，总得率为40-50%，与日本相比较，我国的L-异亮氨酸生产水平还很低下，主要是由于生产菌株绝大多数通过诱变选育获得，少数菌株利用基因工程手段改造，但仅局限于少数合成酶基因，这严重制约了支链氨基酸产率的进一步提高。本项目首先借助比较蛋白组学研究技术，从细胞内异亮氨酸合成及转运的整体网络入手，揭示其中影响氨基酸胞外积累的若干关键蛋白质，研究氨基酸合成及转运、代谢调控、底物利用、细胞通透等相关蛋白质的作用机制。然后采用系统生物学和代谢工程研究手段，利用启动子改造、基因共表达、酶定向进化等技术进行系统改造，以显著提高乳糖发酵短杆菌支链氨基酸生产水平。比较蛋白组学分析将为支链氨基酸高产机理研究奠定坚实理论基础，乳糖发酵短杆菌代谢工程系统改造为工业化应用提供有力技术支撑。
生物技术与医药
现代农业
其他
本项目从一株高产L-异亮氨酸的C. glutamicum出发，运用反向代谢工程策略对其代谢通路进行理性重排，以期实现L-苏氨酸高产，包括：通过异源表达、纯化及酶活测定，鉴定C. glutamicum IWJ001的天冬氨酸激酶（AK1）、高丝氨酸脱氢酶（HD1）；通过对合成途径关键基因进行表达或敲除，初步探讨C. glutamicum IWJ001中L-异亮氨酸高效合成的机制；对其代谢途径进行理性重构，构建L-苏氨酸生产菌；通过控制培养基中生物素和D-泛酸的供给调节C3-C4回补途径和TCA循环途径中基因的转录，加强前体草酰乙酸的合成并削弱TCA循环通量，进一步提高L-苏氨酸的产量和转化率；通过敲除草酰乙酸脱羧途径基因pck及副产物L-赖氨酸合成途径基因ddh，从减少碳的损耗及减少副产物积累两方面，进一步优化上述L-苏氨酸高产菌。
生物技术与医药
目前，水产品常采用化学防腐剂、低温、气调、电离辐射、生物保鲜剂等，其中采用化学防腐剂在实际生产中应用比较多，但化学试剂存在一定的安全隐患，物理方法对设备和技术的要求较高。因此生物保鲜剂越来越受到重视，因其来源于可食用的动物、植物或微生物，安全性较高且对环境污染较小，在水产品中应用也越来越广泛。海蓬子属于藜科盐角草属的无叶茎肉质化的真盐生植物，研究表明海蓬子中黄酮类物质的抑菌活性较强，实验数据显示，黄酮粗提液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、副溶血弧菌等几种常见细菌均有较好的抑制效果。茶多酚是一种天然食品抗氧化剂和抑菌剂，并具有清除自由基的能力，有延长产品货架期、防止褪色等优点，且能够抑制油脂氧化、酸败变质等。茶多酚是被公认的效果最为显著的生物保鲜剂之一，特别在水产品应用方面较为广泛。茶多酚保鲜机理已经非常明确，但是由于单一的生物保鲜剂的抗菌谱较窄，作用范围有限，因此将不同的生物保鲜剂按照一定的比例混合使用，不仅能够增加保鲜剂的抗菌谱，还能通过协同作用增加抑菌效果。本发明以药食两用资源海蓬子为原料，融入一定配比茶多酚组分，将这二者的功效联合起来，可以起到高效保鲜的目的。
能源环保
面向过程工业中高温气体除尘（＞300℃）需求，发明了面向不同应用过程的碳化硅陶瓷膜材料设计和制备方法，开发出碳化硅陶瓷膜材料微结构调控技术，实现了膜厚度、孔径以及孔隙率的可控调节；发明了基于晶须和纤维增强的高透气性碳化硅陶瓷膜制备技术，开发了晶须表面修饰结合旋转喷涂工艺制备低阻力碳化硅分离膜工艺，成功攻克了膜材料强度与孔隙率矛盾效应难题，开发的碳化硅陶瓷膜材料透气率达到国际领先水平；高温碳化硅陶瓷膜除尘技术及成套装备方向共申请专利20余项，其中授权中国发明专利10余项，授权美国发明专利2项，形成了完全自主知识产权的高温碳化硅陶瓷膜除尘技术及成套装备。项目成果有力推进了我国工业过程中高温气体净化技术水平的提升，推动和服务了国家“双碳”战略的实施，提高能源利用率，经济效益与社会效益显著。
能源环保
针对精细化工行业氯化钠废盐处理处置难题，开发出具有自主知识产权的氯化钠废盐资源化集成技术，以离子膜烧碱回用为目标，高效削减废盐中TOC、TN和TP。集成技术已成功用于农药、染料、医药等行业含不同特征污染物废盐的无害化和资源化处理中，并拓展到不同行业含盐废水预处理、尾水深度处理等应用场景。
能源环保
自主研发的“前置反硝化（PreDN）分级生物脱氮”技术主要针对工业生化尾水COD、TN等多污染因子无法达标的问题，高效脱氮协同实现有机物的降解。根据功能性微生物的生长特性，研制出分级反应、多级回流生物反应器，内部采用气水多向反冲洗设计，碳源投加采用管道混合及在线控制的优化设计，解决了传统反硝化生物滤池气塞水损、易板结、低滤速、反洗布气不均匀、布水不均匀、易发生细菌性膨胀等问题。
能源环保
基于轻质缓释除磷材料的新型人工湿地技术，主要是针对现有人工湿地基质材料难以满足对磷的去除效果，为了更好的解决湿地运行过程中基质对磷的吸附容量小，易出现压实、堵塞，基质难以规模化生产的难题，通过有机耦合吸附法、化学法和生物除磷的技术特点，以工程应用广泛的水泥为主体材料，混合富含钙、铁等成分的环境功能材料，通过特殊的发泡、造粒工艺，制备轻质发泡缓释材料。材料具有大比表面积特点使其具有较强的吸附性能，同时材料因其内部的三维通孔结构使其具有缓释离子除磷的特性，有效解决了基质材料除磷效率低的缺点；以轻质发泡缓释材料为基质构建新型人工湿地，并研究人工湿地参数对水体中磷的去除规律，实现轻质发泡缓释材料除磷的关键技术攻关，开发新型高效除磷的轻质型人工湿地技术，探索解决人工湿地堵塞的解决方案，为河湖等水环境治理工程提供技术示范，为解决水体磷超标难题提供理论依据
装备制造
三维矢量精确成形机器人，是指通过多轴（3~6轴）机器人对金属材料施加连续变化的矢量力系，并控制材料沿着某一特定方向实现精确流动，最终实现形状和尺寸精准控制的高效、高精度柔性成形机器人。三维矢量精确成形机器人具有柔性大、快速响应、产品适应性广、制造精度高等突出优势，是特种机器人家族中的重要成员。基于三维矢量精确成形机器人的高性能复杂构件整体精确制造是国际先进制造领域近年来的一项重要技术创新，可以实现难变形材料复杂构件的柔性精确成形、局部特征加工及在线强化。该项技术在航天航空、核能工程、交通运输工程等重要领域都有着广泛的应用前景。
装备制造
许多动物(例如蛇、吸血蝙蝠)利用可见光谱之外的信息来构建描述附近物体的“热地图”；这使得他们能够检测到肉眼无法看到的特征。项目将开发一种智能感知系统，利用与节点相关的实时热数据计算点云，并在机械臂上进行应用测试，目标是为机器人提供高级热感测能力。
能源环保
新材料
现代农业
本项目开发了基于生物可降解高分子的熔喷布的生物可降解绿植平台及其成套装备和工艺。本项目开发的可降解绿植平台以多层生物可降解熔喷布为骨架，各层间包覆种子、养料及高吸水树脂等等；通过将种子设置于各层之间，被熔喷布包裹其中，可以有效避免现有技术中种子暴露在表层易脱落、不易发芽生长的问题，能够很好的将种子固定好；同时，熔喷层由可降解材料制成，在种子落地发芽生根后，无需熔喷基材进行保护固定，熔喷基材会在自然环境下逐步降解，避免熔喷基材污染环境。
本项目开发的可降解绿植平台一方面可以高效、低成本及大规模地制造。另一方面，该可降解绿植平台既可以高效、低成本及大规模地应用于城市建筑的外墙绿化、屋顶绿化，又可以高效、低成本及大规模地应用于荒漠化土地的治理，还可以高效、低成本及大规模地应用于蔬菜、作物等的种植，也还可以高效、低成本及大规模地应用于水面种植及水质治理。本项目的绿植平台在绿化、荒漠化土地的治理、水质治理以及作物种植等领域均具有广阔的应用前景，在具有良好社会效益的同时也具有十分明显的经济效益。
生物技术与医药
虽然CAR-T疗法在恶性肿瘤治疗领域取得突破性进展，但也面临着实体瘤治疗效果不理想，患者愈后复发率高等问题，急需创新型产品缓解市场需求。
B7H3属于B7免疫检查点超家族，在肿瘤细胞和肿瘤相关成纤维细胞中异常高表达。从已有的数据来看，靶向B7H3的抗体对小鼠肉瘤、胰腺癌等实体瘤具有明显抑制效果，且未发现明显毒副作用，提示靶向B7H3CAR-T肿瘤治疗策略的安全可行性。
疾病复发是CAR-T疗法的主要难题，诺华报道的CTL019临床试验1年平均复发率45%。与鼠源scFv具有较强的免疫原性，鼠源CAR-T细胞在人体内存活短暂有关。而全人源scFv将最大程度降低CAR免疫原性，减少机体免疫排斥，提高CAR-T细胞体内存活。
团队自主研发全人源B7H3- CAR-T产品，在规避国外鼠源序列专利保护的同时增加产品疗效、有效降低复发率。体外研究表明该产品可完全清除超高负荷卵巢癌小鼠腹腔移植瘤，并在卵巢癌、前列腺癌、三阴性乳腺癌、原位脑胶质瘤及脑胶质瘤等动物模型中表现出良好的疗效和安全性。该管线的临床研究已完成11例患者的细胞回输研究，安全性良好。首例卵巢癌患者在腹腔灌注后腹膜转移灶消失，原发肿瘤缩小一半。治疗后，患者于2022年9月完成卵巢癌根治手术，未行常规化疗，2023年1月底复查，未见肿瘤复发，患者身体状况良好。
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