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可以量產(chǎn)/n成果簡介：采用先進(jìn)、高效的分離、篩選技術(shù)從自然界不同環(huán)境中分離出具有高效降解、轉(zhuǎn)化水體污染物的微生物，并優(yōu)化其培養(yǎng)條件，開發(fā)出各具特點的高密度發(fā)酵工藝，獲得多種可工業(yè)化生產(chǎn)的凈水微生物制劑。根據(jù)污染水體的特點，有機復(fù)配各類凈水微生物制劑，采用直接投放、原位修復(fù)的方式，對各類污染水體進(jìn)行有針對性的處理。技術(shù)類型：專利技術(shù)（國家發(fā)明專利授權(quán)號：CN1508243）應(yīng)用前景：該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)、黑臭河流脫黑除臭、沼液無害化處理以及生活污水及工業(yè)有機廢水的處理。

L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質(zhì)的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團(tuán)巰基的氨基酸，為谷胱甘肽的組成成分之一。由于其分子中含有活性的巰基，具有許多重要的生理功能：可以增強肝功能，用于治療肝炎、肝硬化與肝昏迷等癥狀；可以作為解毒劑，解除苯、萘等有毒芳香物質(zhì)及藥物中毒；可用于治療因原子能輻射、X射線以及其它短光波所引起的放射性障礙和各種白血球減少癥；有抗過敏與消除過敏癥的作用；可用于蛋白質(zhì)氨基酸制劑，解毒鎮(zhèn)痛劑、疲勞恢復(fù)劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進(jìn)毛發(fā)生長和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品以及飼料工業(yè)。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮(zhèn)痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細(xì)菌和腫瘤生長的作用，目前也在得到不斷的開發(fā)和應(yīng)用。國內(nèi)目前L-半胱氨酸的生產(chǎn)主要依靠人或動物的毛發(fā)經(jīng)酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經(jīng)過電解還原制得L-半胱氨酸。該方法收率低，能耗高，水解過程產(chǎn)生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著L-半胱氨酸生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，微生物轉(zhuǎn)化法制生產(chǎn)L-半胱氨酸逐漸取代了毛發(fā)水解制備L-半胱氨酸。微生物轉(zhuǎn)化法制備工藝以其反應(yīng)條件溫和、專一性強、對環(huán)境友好等優(yōu)點而日益受到重視。本課題組利用自行篩選的高效菌株，通過高密度培養(yǎng)獲得大量菌體，可以將底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）轉(zhuǎn)化為L-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉(zhuǎn)化率92%，半胱氨酸得率78%。

我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發(fā)利用的突出問題，目前平均石油采收率不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開發(fā)。微生物采油是一項經(jīng)濟(jì)有效的提高原油采收率技術(shù)，該技術(shù)具有成本低、不傷害儲層、環(huán)境友好等特點，符合能源與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。近10年來，針對微生物采油技術(shù)的難題進(jìn)行攻關(guān)，系統(tǒng)地研究了微生物在位繁殖效應(yīng)與驅(qū)油機制和微生物驅(qū)油傳遞與界面反應(yīng)過程，提出并建立了驅(qū)油過程中微生物在位繁殖效應(yīng)模型；引入現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，發(fā)展了油藏微生物群落結(jié)構(gòu)與功能微生物的動態(tài)監(jiān)測與評價技術(shù)；開拓性地建立了微生物采油調(diào)控技術(shù)體系。研究成果已形成知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)13項，其中，授權(quán)發(fā)明專利5項、國際PCT專利3項。獲2008年上海市科技進(jìn)步一等獎，2010年獲國家科技進(jìn)步二等獎。

開發(fā)一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進(jìn)而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團(tuán)可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性。基于提出的合成策略，研究人員還建立一個 MOFs“人造細(xì)胞”，通過酶級聯(lián)反應(yīng)模擬細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細(xì)胞對葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補的濃度范圍內(nèi)靈敏。

在 S.pombe 中發(fā)現(xiàn)的一個全新pre-RC組分Sap1，它是pre-RC的裝配過程中不可或缺的一個蛋白: 與ORC一樣，Sap1在細(xì)胞生長周期中與DNA復(fù)制源結(jié)合，通過一系列的功能研究及X射線晶體學(xué)與NMR聯(lián)合的結(jié)構(gòu)功能研究表明，Sap1與通過其九個AT-鉤狀基序結(jié)合不對稱AT富序列的ORC不同，Sap1優(yōu)先結(jié)合5’-（A / T）nC / G（A / T）9-10G / C（A / T）n-3’，對于DNA起始復(fù)制源有一定的序列傾向性。 通過進(jìn)一步的功能研究證明Sap1和ORC存在相互作用，ORC在招募Cdc18至DNA復(fù)制源時需要Sap1來完成pre-RC組裝，充分表明Sap1是直接參與pre-RC組裝的復(fù)制起始因子，本研究論文表明在S.pombe的DNA復(fù)制過程中，首先需要Sap1與ORC共同結(jié)合到DNA復(fù)制源上從而開啟DNA的起始復(fù)制過程。進(jìn)一步的研究表明在人類的DNA復(fù)制過程中同樣存在Sap1功能類似的蛋白質(zhì)元件，相關(guān)工作正在進(jìn)行中。

超聲波頻率優(yōu)化控制關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用項目所研究的技術(shù)屬于先進(jìn)制 造領(lǐng)域。相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)品涉及振動與聲、電子、機械及材料等新技術(shù)。國內(nèi)超聲 波應(yīng)用系統(tǒng)中的主要部件（超聲波換能器、超聲波電源）其技術(shù)指標(biāo)與國外有相 當(dāng)距離，制約了整個行業(yè)的發(fā)展。因此，本項目主要圍繞超聲波電源及超聲波應(yīng) 用，結(jié)合企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)，針對超聲波相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)中的多項關(guān)鍵技術(shù)展開研 究，提出解決方案。關(guān)鍵技術(shù)的突破提升了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量水平及競爭比較優(yōu)勢， 創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為提升超聲波應(yīng)用行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)水平建立良好的示范作 用。項目主要研究下述 3 方面技術(shù)： 1.超聲波生物處理（萃取、破碎、清洗等系統(tǒng)）是電力電子技術(shù)與生物工程 技術(shù)交叉、融合的學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于輕工、食品、醫(yī)藥、能源、化工等領(lǐng)域的 機械裝備，是近年快速發(fā)展的輕工工藝裝備。項目以大范圍頻率搜索策略，配置 多套換能執(zhí)行振板、匹配諧振網(wǎng)絡(luò)和寬頻帶超聲波電源裝置，通過操控（總控、 顯示、參數(shù)設(shè)置、模式設(shè)置與功率給定功能）終端協(xié)調(diào)、控制，進(jìn)行超聲波生物 處理優(yōu)化頻率的搜索。通過對應(yīng)不同處理過程的不同物理量傳感器，對處理液中 超聲波作用區(qū)域進(jìn)行處理效率監(jiān)測，得到處理效率變化的動態(tài)，依據(jù)該動態(tài)，確 定最佳工藝，使各種不同處理對象接受到適合頻率的超聲波作用，從而成倍提高 處理效率。主要包括：以超聲波電源作為系統(tǒng)的執(zhí)行器，以生物處理過程（效率） 為反饋量，實現(xiàn)超聲波生物處理的全閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。 2.超聲波精細(xì)霧化化學(xué)機械拋光處理，是機械工程與電子工程交叉學(xué)科，解 決常規(guī)工藝無法解決的機械加工問題。通過本項目研發(fā)的超聲波電源，在“超聲 霧液化學(xué)機械研拋納米表面形成機理和關(guān)鍵技術(shù)”發(fā)揮了關(guān)鍵作用，保證了課題 的研發(fā)需求。 3.超聲波電源。主要研究超聲波電源系統(tǒng)原理、系統(tǒng)實現(xiàn)方法和在生物處理 方面、機械加工、塑料焊接方面的應(yīng)用。當(dāng)前超聲波電源系統(tǒng)主要有信號源、驅(qū) 動電路、采樣反饋電路、（算法）控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)方案為：①模擬+數(shù)字電路； ②全數(shù)字電路；③微型計算機電路。缺點為運行功耗大，無自動頻率跟蹤功能或 頻率跟蹤范圍小，無法保證輸出最大功率。本項目完成了基于高速 DSP 電路的超 聲波電源。采用智能控制算法，自動頻率跟蹤范圍寬，輸出功率效率高。能在超338 聲換能器的工況變化（溫度、負(fù)載、模具等）時，頻率跟蹤點穩(wěn)定地運行在加工 工藝所需的頻率上。 授權(quán)專利： 超聲波生物處理的頻率搜索控制方法 200910215255.9 超聲波生物處理效率的蓋上檢測方法 201110342001.0 一種超聲波灸袖珍式超聲波穴位按摩儀及其操作電路 201110347561.5 一種超聲波灸電路結(jié)構(gòu)，201110049586.7 超聲波生物處理的頻帶搜索匹配方法 201110363842.X 一種小功率高頻超聲波電源實現(xiàn)方法 2012100040137, 一種微型超聲波發(fā)生器的高效節(jié)能方法，2012100096908， 超聲波生物處理效率的蓋上檢測方法 2012101814370，201110049586.7 超聲波生物處理的并行頻率搜索控制系統(tǒng) 201020002032.2 超聲波生物處理的頻率搜索控制系統(tǒng) 201020002031.8 超聲波生物處理效率的蓋上檢測裝置, 2012200057985, 一種小功率高頻超聲波電源結(jié)構(gòu)，2012200426513, 超聲波頻率搜索生物處理系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，2012200738144, 袖珍式超聲波穴位按摩儀及其操作電路 2012202604159 一種超聲波灸，2012202608319

利用植物化學(xué)遺傳學(xué)手段，以擬南芥乙烯過量合成突變體eto1-2和乙烯信號活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學(xué)小分子文庫中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應(yīng)的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們早期的研究發(fā)現(xiàn)KYN能夠抑制乙烯所誘導(dǎo)的下游生長素合成途徑中的一類關(guān)鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發(fā)現(xiàn)PRT也作用于乙烯下游反應(yīng)，抑制了生長素合成途徑中的另一類關(guān)鍵酶（相關(guān)工作正在整理發(fā)表中）。 不同于KYN和PRT，第三個小分子PZA只特異性抑制乙烯過量合成突變體eto1-2的“三重反應(yīng)”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導(dǎo)的乙烯反應(yīng)，暗示PZA可能通過抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發(fā)現(xiàn)，PZA無法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉(zhuǎn)化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進(jìn)而以POA的形式競爭性抑制ACO的催化活性。 進(jìn)一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機理（圖C和圖D）。晶體結(jié)構(gòu)表明，POA是通過與活性中心的一個鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結(jié)合。此外，POA與其周圍氨基酸之間形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結(jié)合。通過對ACO2蛋白關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行突變，證實了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內(nèi)源底物ACC，從而競爭性抑制了ACO的活性。這些結(jié)果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機理，還為進(jìn)一步優(yōu)化POA結(jié)構(gòu)，提高其抑制活性提供了理論基礎(chǔ)。

本項目提供一種耐熱型全生物降解材料的制備方法，以聚乳酸材料為基體樹脂，加入的耐熱改性劑成本較低，且與聚乳酸一樣可完全生物降解，生產(chǎn)過程所用設(shè)備簡單，只須在通用設(shè)備上做一些改進(jìn)，所制備的耐熱材料與進(jìn)口料相比有明顯的價格優(yōu)勢。主要技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品生產(chǎn)周期小于40s, 耐熱溫度超過100℃。可用于一次性餐具的生產(chǎn)。

在沼氣工程、垃圾填埋場、污水處理廠等廢棄物處理項目中，會產(chǎn)生含有硫化氫組分的生物質(zhì)氣體，在其利用及排放過程中需要進(jìn)行脫硫凈化處理。本系統(tǒng)采用濕式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，將硫化氫組分轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，也可形成硫酸鹽副產(chǎn)，可滿足對原料氣進(jìn)行高效脫硫并使凈化后氣體達(dá)到相關(guān)要求及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用于滲濾液沼氣工程、餐廚垃圾處理廠、污水處理廠、垃圾填埋場、垃圾中轉(zhuǎn)站等領(lǐng)域。