工业生物技术

摘要： 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类全生物可降解的高分子聚酯材料。近年来,随着代谢工程和合成生物学等技术的发展,PHA的微生物发酵生产取得了进一步突破。目前PHA的生物制造体系主要分为传统工业生物技术和下一代工业生物技术。本文从下一代工业生物技术体系比较分析出发,简要综述了PHA生物合成过程强化、PHA分离纯化及改性加工等研究进展,并展望其未来发展方向,为生产过程节能减排、推进PHA商业化生产应用提供参考。

摘要： 8月1日,瓦克化学股份有限公司与慕尼黑工业大学(TUM)加深合作,联合成立TUM瓦克工业生物技术研究所。该研究所成立的目标在于将德国的工业生物技术研究工作进一步提升至国际尖端水平,以联合各方力量,钻研借助可再生原料生产专用化学品及活性成分的新方法,助力可持续经济发展。合作协议为期6年,瓦克将在此期间为研究所提供总额逾600万欧元的资金。该研究所将在2022—2023年冬季学期正式开展工作。

摘要： 江南大学生物工程学院系统发酵与制药工程研究室是江南大学“轻工技术与工程”国家一流学科的核心团队之一,团队首席为江南大学生物工程学院教授、博士研究生导师、国家高层次人才特殊支持计划领军人才许正宏。团队依托江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心、食品科学与技术国家重点实验室、工业生物技术教育部重点实验室等国家和省部级平台。

摘要： 13C代谢流量分析(13C metabolic flux analysis,13C-MFA),是通过标记实验分析蛋白氨基酸或胞内代谢物同位素标记异构体的分布情况,从而准确定量胞内反应速率.该技术在系统理解细胞代谢特性、指导代谢工程改造和揭示病理生理学等方面起着重要作用,引起研究者的广泛重视.文中重点综述了代谢流分析30年的发展历程,尤其在工业生物技术和生物医药领域的应用,并对未来的发展方向进行展望.

摘要： 以单克隆抗体药物及重组蛋白为代表的生物药在肿瘤、自身免疫性疾病、病毒感染等多个重大疾病的预防及治疗领域发挥了重要作用,已成为全球制药行业的主攻方向之一。动物细胞培养技术和工艺放大是生物药产业化的核心技术,存在巨大挑战,在20世纪90年代初仍被认为是一个很难破解的“黑箱”,是制约行业发展的关键瓶颈之一。自60年代开始,王义翘教授领导的实验室和美国麻省理工学院生物技术工程中心(Biotechnology Process Engineering Center,MIT-BPEC)对动物细胞培养技术进行了全方位系统的研究和探索,涵盖了从贴壁细胞的微载体培养到CHO细胞的无血清悬浮培养,从批次培养、连续培养、灌流培养到高密度流加培养过程中的关键技术和工程问题,包括细胞代谢有毒副产品的控制、高密度流加培养工艺的过程控制、蛋白质糖基化多样性质量分析和控制、搅拌和鼓泡导致的细胞损伤等关键瓶颈。王义翘教授团队数十年的前瞻性研究和多学科交叉合作在动物细胞代谢调控、数十种营养物质的化学计量平衡配比、无血清培养基的开发、有毒代谢副产物的控制、大分子生物药的糖基化多样性分析和质量控制、生物反应器的设计和工艺放大等一系列关键技术的研发方面取得了突破性的前沿成果,为90年代后高密度流加培养工艺在生物技术产品大规模商业化生产中的广泛应用奠定了坚实的基础,为推动全球生物制药技术和产品的蓬勃发展做出了不可磨灭的伟大贡献。本文作者结合90年代初期在王义翘教授实验室学习期间的亲身经历,试图从自己熟悉的专业领域总结王教授团队在生物药产业化起步阶段针对动物细胞培养的关键技术攻关方面取得的重要成果,从一个侧面概述王教授1965—1995三十年间所开展的前沿性研究对全球生物制药此后近30年来的蓬勃发展所做出的奠基性工作和杰出贡献。谨以此文致敬和缅怀恩师王义翘教授!

摘要： 以单克隆抗体药物及重组蛋白为代表的生物药在肿瘤、自身免疫性疾病、病毒感染等多个重大疾病的预防及治疗领域发挥了重要作用,已成为全球制药行业的主攻方向之一.动物细胞培养技术和工艺放大是生物药产业化的核心技术,存在巨大挑战,在20世纪90年代初仍被认为是一个很难破解的"黑箱",是制约行业发展的关键瓶颈之一.自60年代开始,王义翘教授领导的实验室和美国麻省理工学院生物技术工程中心(Biotechnology Process Engineering Center,MIT-BPEC)对动物细胞培养技术进行了全方位系统的研究和探索,涵盖了从贴壁细胞的微载体培养到CHO细胞的无血清悬浮培养,从批次培养、连续培养、灌流培养到高密度流加培养过程中的关键技术和工程问题,包括细胞代谢有毒副产品的控制、高密度流加培养工艺的过程控制、蛋白质糖基化多样性质量分析和控制、搅拌和鼓泡导致的细胞损伤等关键瓶颈.王义翘教授团队数十年的前瞻性研究和多学科交叉合作在动物细胞代谢调控、数十种营养物质的化学计量平衡配比、无血清培养基的开发、有毒代谢副产物的控制、大分子生物药的糖基化多样性分析和质量控制、生物反应器的设计和工艺放大等一系列关键技术的研发方面取得了突破性的前沿成果,为90年代后高密度流加培养工艺在生物技术产品大规模商业化生产中的广泛应用奠定了坚实的基础,为推动全球生物制药技术和产品的蓬勃发展做出了不可磨灭的伟大贡献.本文作者结合90年代初期在王义翘教授实验室学习期间的亲身经历,试图从自己熟悉的专业领域总结王教授团队在生物药产业化起步阶段针对动物细胞培养的关键技术攻关方面取得的重要成果,从一个侧面概述王教授1965—1995三十年间所开展的前沿性研究对全球生物制药此后近30年来的蓬勃发展所做出的奠基性工作和杰出贡献.谨以此文致敬和缅怀恩师王义翘教授!

摘要： 2020年8月29日,我的博士生导师,麻省理工学院十二位学院教授之一、国际生物化工奠基人、美国工程院院士、美国国家科学和艺术院院士王义翘博士在美国波士顿家中与世长辞。我怀着万分悲痛的心情,回忆自进入王教授实验室与恩师30年的交往;缅怀他指导学生开展想象性、开创性科研的独特培养方式;怀念他以身作则、孜孜不倦地把生物工程技术做到极致的追求和毅力;整理老师治学、育人、敬业和帮助推动华人社会生物技术研发和产业发展的事迹;感恩老师全力支持和资助我回国创业的恩情。王教授与我亦师亦友,更像是家人。

摘要： 利用微生物细胞工厂实现原料转化和产品合成是绿色生物制造的核心.然而,当前生物制造仍以富含糖类的谷物粮食为主要原料,存在"与民争粮"的争议,亟需开发非粮原料.甲醇作为煤化工产业中的重要产品,具有来源广、价格低、还原性强等优势,有替代粮食原料的潜力.天然甲基营养菌可利用甲醇生产单细胞蛋白和各种氨基酸,但存在理论收率低、遗传改造工具不足等缺点.随着合成生物学的发展,以大肠杆菌等模式生物作为底盘细胞构建人工甲基营养菌,实现甲醇到各种化学品的生产已成为研究热点.本文总结了多种甲基营养型大肠杆菌的构建策略,明确了影响天然路径代谢的关键因素与代谢过程中的重要中间产物,概括了各种天然路径在大肠杆菌中的优化策略与人工新路径的构建方法,并对工程菌株的优化提出了展望.

摘要： 郑州轻工业大学“烟草化学与生物技术团队”依托国家烟草专卖局烟草工业生物技术重点实验室和河南省烟草香精香料工程技术研究中心,共有9名骨干成员,其中教授4人、副教授2人、讲师3人。近年来,团队一直致力于解决烟草生物催化与转化、烟草化学与香精香料领域相关应用基础理论问题和共性关键技术难题,取得了一系列科技创新成果。相关研究内容获得或申报国家发明专利50余件,发表研究论文50余篇,获2017年度行业科技进步二等奖1项、省级科技成果奖励4项,部分成果已实现产业化应用。

摘要： 在工业生产过程中,工业生物技术的应用可以有效地减少能源与原材料消耗,降低对环境的污染,对落实"碳达峰""碳中和"目标具有重要意义.因此,工业生物技术的研究引起了更加广泛的关注.在目前的研究工作中,虽然一些技术已经取得了长足的进步,但仍然面临着巨大的挑战,产生了一系列问题,只有妥善解决这些问题,才能促进工业生物技术的发展.该文对工业生物技术的研究现状进行分析,探讨工业生物技术的研究现状和发展趋势.

摘要： 工业生物技术是以微生物或酶为催化剂进行物质转化,大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等,是解决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段.工业生物技术涉及生物、医药、化学、工程、计算机等多个交叉研究领域,其文献计量研究具有一定的专业性、复杂性和前沿性,为了更好地开展工业生物技术领域主题文献检索策略的制定和文献数据集的构建工作,本研究构建了工业生物技术领域知识系统和主题词表,开发了工业生物技术领域检索语言兼容转换系统,为基于科学文献的工业生物技术领域知识挖掘奠定了基础.

摘要： 工业生物技术的出现，对农业产生了深刻而广泛的影响。本文综述了工业生物技术在农业中的推广应用，包括微生物菌种对提高土壤肥力，修复土壤环境的应用，由发酵工程和酶工程生产的生物农药、生物有机肥、生物腐植酸的应用，以及基因工程和细胞工程在抗逆性植物的筛选，人工种子的培育，脱毒苗的生产等方面的应用。同时分析了工业生物技术在农业生产中的应用前景。

摘要： 资源匮乏、能源短缺和环境污染日趋恶化等现实问题，已经成为社会可持续发展的巨大障碍。工业生物技术是解决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段。中国科学院在“1+10”基地建设中，设置了“先进工业生物技术基地”，面向国际工业生物技术科学发展前沿和国家能源、资源、环境重大需求在生物能源、生物炼制、绿色工业过程等领域布局了一批重要的项目，因此，迫切需要利用e-Science的手段，建设工业生物技术的知识环境，促进资源共享和合作研究。工业生物技术知识环境在中国科学院现有信息化和工业生物技术研究布局的基础上，整合和集成必须的生物实物资源信息、专利信息、文献情报、产品、企业、政策等信息，建立工业生物技术基地综合知识仓库、开展信息定制、信息推送等主动的个性化信息服务；建立虚拟实验室，促进交流与合作，从而改变科研人员传统地进行科研活动的方式；同时开展面向重大科研项目的综合信息服务，从项目立项调研、给予全方位的信息技术支撑，提高IT 手段对生物学领域重大科研项目的支撑能力，对于提高中国科学院在我国工业生物技术领域的影响力和竞争力有着非常重要的意义。

摘要： 本文以系统论为方法,分析了生物产业的特点,结合燃料乙醇生产中经验和问题,通过平台建立、关键技术和综合优化几个方面的分析说明系统论在工业生物技术发展中的应用。提出系统论应用的最终目的是实现生物产业在全局优化指导下的局部最优化.用系统论的方法总结了生物产业中的有益经验,对生物产业进行了展望.

摘要： 工业生物技术数据系统与知识环境建设针对中国工业生物技术领域的数据资源,开展调查研究,整合和集成工业生物技术研究必须的生物实物资源信息、专利信息、文献情报、产品信息、企业信息、政策等信息,建立综合知识仓库、开发智能检索引擎和信息化协同工作环境；针对若干科研人员的个性化需求,开展最新发展态势和核心关键技术信息的定制信息服务。将虚拟实验室和网格技术运用到科研活动中,是e-Science概念在工业生物技术领域的重要应用。

摘要： 工业文明在短暂的两百多年时间内耗尽浓缩的生物质碳──不可再生的化石资源,不仅带来严重的资源、环境和能源危机,也使人类直接和间接利用今日的太阳能成为迫在眉睫。发展生物经济,利用可再生资源通过生物炼制生产生物能源、大宗化学品与生物材料,将可持续发展的工业融入地球大体系的物质循环之中,实现在太阳能驱动下的工业与农业,将构成人类的新文明。工业生物技术是生物经济的支柱,其应用将形成生物能源产品工程与生物炼制技术生产大宗化学品与生物材料的产品工程。建立以企业为核心,高等院校、研究院所共同发展的创新研发模式将大大促进工业生物技术的创新,中国将可以走出一条通往绿色生态现代化之路。

摘要： 本文分析了近代石化经济的发展带来了严重的水污染、温室效应、白色污染等问题，以及世界正面临着资源、环境和能源等危机，发展工业生物技术是世界各国的重大需求。工业生物技术是利用生物酶或细胞为催化剂生产大宗或精细化学品、材料、能源和医药产品等的技术。工业生物技术的研究前沿是将生物技术与化学工程有机的结合起来，采用生物技术解决化学工程问题，采用化工技术强化生物过程。工业生物技术的核心是发现和改造生物催化剂——酶或细胞，而酶的功能决定于三维结构，三维结构决定于基因序列，因此，酶的改造归根结底要进行基因的分子克隆和体外重组操作。本文以微生物法生产丙烯酰胺为实例，从微生物法生产丙烯酰胺存在的主要问题出发，提出了催化剂的基因工程改造策略：通过腈代谢基因簇研究，敲除副产物基因；通过在酶分子中构建盐桥，提升腈水合酶热稳定性；通过全局转录机器工程，改造菌株耐受性。丙烯酰胺生产菌株基因重组的目标是获得高性能复合的基因工程菌株。该多性能集成的重组红球菌具有：生长好、酶活高、抑制副产物生成、对底物和产物耐受性好、热稳定性好等优点，已经和即将在生产上取得重大的经济效益。

摘要： 脂肪酶以其来源广泛、催化功能多的优势已成为工业生物催化领域中应用最广的一类酶。近年来，随着工业生物技术的飞速发展，脂肪酶的需求量越来越大，可是我国的脂肪酶市场主要由国外的诺维信、杰能科等公司垄断，缺乏具有自主知识产权且性能优越的脂肪酶。在此背景下，华东理工大学鲁华生物技术研究所10年来一直致力于脂肪酶的开发，以实现性能优越的具有自主知识产权脂肪酶的国产化。

摘要： 工业生物技术作为国家的重大战略需求，被列为六大高新技术之首。在《国家中长期科技规划》中写道：生物技术和生物科学将成为21世纪世纪引发新科技革命的重要推动力量。其中，“生物催化与生物转化”被认为是新一代工业生物技术的主体，其研究内容的第一项就是"功能菌株大规模筛选技术"，因为生物资源是国家重要的战略资源，也是生物科技创新的源头所在。在国际上生物催化剂工程的发展也从过去的天然酶进入到现在的生物信息学时代，因此生物化工学科特别是生物催化技术也面临重大的机遇和挑战。本报告将结合作者所在实验室的一些典型实例，介绍基于传统的“富集培养+分步筛选”方法发现工业生物催化剂的高内涵筛选技术。

摘要： 细菌纤维素是由微生物产生的一类纯纤维素,具有很多独特的性质,因此细菌纤维素应用领域非常广泛.重点介绍了细菌纤维素性质以及在食品工业、医用材料、造纸工业等方面的应用和研究的情况。

摘要： 本发明涉及生物技术装置的领域，尤其涉及一种包括生物反应器的生物技术装置、排出气体温度控制装置以及处理排出气流的方法。本发明还涉及一种用于一次性生物反应器(V)的无菌的一次性流体导管的连接装置(720)以及一种用于处理流体流的方法。可重复使用的连接装置包括：插座(721)，其中流体导管(701)的一部分能够被可分离地设置；以及联接构件(712)，将连接装置连接到温度控制装置(700)，该插座具有接触表面(723)，该接触表面设置为使得接触表面邻接设置在插座中的流体导管，并且其中流体导管的一部分能够沿与连接装置的纵轴线大体上正交地延伸的方向被引入到插座中。

摘要： 本发明涉及生物技术装置的领域，尤其涉及一种包括生物反应器的生物技术装置、排出气体温度控制装置以及处理排出气流的方法。本发明还涉及一种用于一次性生物反应器(V)的无菌的一次性流体导管的连接装置(720)以及一种用于处理流体流的方法。可重复使用的连接装置包括：插座(721)，其中流体导管(701)的一部分能够被可分离地设置；以及联接构件(712)，将连接装置连接到温度控制装置(700)，该插座具有接触表面(723)，该接触表面设置为使得接触表面邻接设置在插座中的流体导管，并且其中流体导管的一部分能够沿与连接装置的纵轴线大体上正交地延伸的方向被引入到插座中。

摘要： 本发明公开了用生物技术和膜技术处理工业废水的装置及其处理方法，涉及污水处理技术领域。用生物技术和膜技术处理工业废水的装置及其处理方法，包括如下步骤，把待处理的污水输入污水沉淀池进行沉淀，去除污水中大部分的固体颗粒物，沉淀后的污水注入初级混凝桶，向初级混凝桶中投放无机混凝剂，污水与无机混凝剂充分混合、结块、然后沉淀得到污水A。本发明能够能够有效的对工业废水进行净化处理，使得污水得到深层次的处理，设置的微生物吸附箱配合微生物吸附剂能够有效去除污水中的大量重金属离子，设置的超滤器和拥有反渗透膜组的水箱能够有效去除污水中的微生物、胶体、颗粒悬浮物等，保证水质得到最大限度的改善。

摘要： 本发明公开了一种用生物技术和膜技术深度处理工业废水的方法，S1）把待处理的污水输入污水沉淀池进行沉淀；S2）沉淀后的污水注入絮凝沉淀池内进行二次沉淀，S3）絮凝沉淀的污水注入微生物絮凝箱内进行二次絮凝；S4）微生物絮凝后的水注入过滤吸附池内进行第一次过滤；S5）对过滤吸附后的水进行PH值调节；S6）酸碱度调整后的污水进行第二次过滤；S7）对进行膜过滤的水进行检测，保证水质处理的合格，若检测合格，由管道注入纯水水箱，若检测不合格，按照检测结果进入上述那道步骤；本发明实现了对污水进行两次沉淀、两次絮凝、两次过滤和吸附以及酸碱度调节，使得污水得到深层次的处理，保证水质得到最大限度的改善，保证水质的回收利用质量。

摘要： 本发明涉及一种用生物技术和膜技术深度处理工业废水的方法，所述方法包括以下步骤：a、调节PH值：将所需要处理的工业废水通过含有碱和碳酸钙的水箱；b、膜过滤：将调节过PH值的预处理水经过超滤膜组过滤；c、微生物絮凝：将经过b处理的预处理水经过含有微生物絮凝剂的水箱，进行微生物的絮凝；d、过滤吸附：将经过c处理的预处理水经过拥有超滤膜组和树脂吸附组的水箱，进行二次过滤和对絮凝物的吸附；e、检测：若检测合格，由管道注入纯水水箱，若检测不合格，按照检测结果进入上述哪道步骤。本方法结构简单，动作性能稳定，水的回收率高，而且方法经济实用，节能环保。

摘要： 本发明涉及一种用生物技术和膜技术深度处理工业废水的方法，所述方法包括以下步骤：a、调节PH值：将所需要处理的工业废水通过含有碱和碳酸钙的水箱；b、膜过滤：将调节过PH值的预处理水经过超滤膜组过滤；c、微生物絮凝：将经过b处理的预处理水经过含有微生物絮凝剂的水箱，进行微生物的絮凝；d、过滤吸附：将经过c处理的预处理水经过拥有超滤膜组和树脂吸附组的水箱，进行二次过滤和对絮凝物的吸附；e、检测：若检测合格，由管道注入纯水水箱，若检测不合格，按照检测结果进入上述哪道步骤。本方法结构简单，动作性能稳定，水的回收率高，而且方法经济实用，节能环保。

摘要： 本发明公开了一种用生物技术和膜技术深度处理工业废水的方法，其特征在于先对工业废水采用膜式过滤器过滤后进行无机膜浓缩，再进行生物处理。无机膜浓缩后的浓缩液进入生物处理器，生物处理器采用微生物絮凝剂进行处理，经生物处理器处理后，废水得到净化。无机膜浓缩后的清液进入有机膜设备进行分离，分离后的净水回用，杂质再排入生物处理器处理。本发明可使工业废水的污染物治理彻底，净水回用率高，优于现行的其他治理工业废水的技术；设施的占地面积小，投资少，易于收回治理工业废水的投资成本。

摘要： 为了提供污染危险低并且同时可以实现最佳流动特性的生物技术过滤可能性，提出用于生物技术生产方法的过滤器模块(100)的用途，所述过滤器模块(100)在过滤器壳体(110)中具有包括中空纤维(114)束的过滤器和离心泵转子(132)。提出用于过滤生物技术液体(L)的过滤器模块(100)，所述过滤器模块(100)具有：过滤器壳体(110)；布置在所述过滤器壳体(110)中的包括中空纤维(114)束的过滤器；布置在所述过滤器壳体(110)中的离心泵转子(132)，使得其流体连接到所述中空纤维(114)的内部，其中，所述离心泵转子(132)能够被磁驱动，使得它可以迫使液体(L)通过所述中空纤维(114)；用于供应待过滤的生物技术液体(L)的第一端口102，所述第一端口(102)流体连接到所述过滤器的中空纤维(114)的内部；用于去除待过滤的生物技术液体(L)的第二端口(104)，所述第二端口(104)流体连接到所述过滤器的中空纤维(114)的内部；以及用于去除析出的废液的第三端口(107)，所述第三端口(107)流体连接到所述中空纤维(114)的外部。提出过滤装置(1100、1200、1300)，具有：过滤器模块(100)，所述过滤器模块(100)能够耦合到驱动单元；以及用于磁驱动所述过滤器模块(100)的离心泵转子(132)的驱动单元，在所述过滤器模块(100)耦合到所述驱动模块时，所述驱动单元可以产生用于磁驱动和磁支撑所述离心泵转子(132)的动态磁场。

摘要： 本发明公开了一种适用于织染工业废水的好氧生物技术水处理方法，包括底座、注水端、处理端、衔接管、净化端、控压囱，底座上端与处理端下端进行定位连接，衔接管与处理端上端进行固定连接，净化端侧端与衔接管相连接，控压囱通过衔接管设置于净化端右侧方位；本发明通过注水端进一步改进后，其根据导入格的持续引流废水来带动转动器进行活动，使之能够直接带动缠绕机构在导入格当中转动，从而缠绕机构可通过自身集卷层与第一、第二夹片、的搭配下来将废水中的纤维线条物质进行引导拉扯，使纤维线条状物质能够在废水进入处理端中事先将其区分归纳开来，防止因纤维线条物质的影响而导致的处理端故障等原因。

摘要： 本发明涉及一种生产香气物质或香气物质混合物的生物催化过程，包括以下步骤:准备转化培养基，其包含醋栗科、蔷薇科和/或葡萄科的植物组分；将该转化培养基与来自担子菌纲的至少一种真菌接触，该至少一种真菌能够在该转化培养基上形成香气物质或香气物质混合物；借助于该真菌将该植物组分转化为该香气物质或香气物质混合物；以及可选地回收该香气物质或香气物质混合物，其中该香气物质或香气物质混合物优选地包含至少一种选自由2‑辛酮、2‑壬酮、2‑十一酮、芳樟醇氧化物、苯甲醛、香叶醇、2‑辛醇、邻氨基苯甲酸甲酯、2‑氨基苯甲醛和芳樟醇组成的组的化合物。