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工程釀酒酵母高效合成人參皂苷Ro
本發明達到的技術效果為工程化釀酒酵母菌可實現無需添加異源前體物或底物僅通過培養微生物即可從頭合成高效人參皂苷Ro、竹節參皂苷Ⅳa、姜狀三七苷R1等三種齊墩果烷型稀有人參皂苷以及金盞花苷E。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、技術分析
人參皂苷Ro 是人參的主要活性成分之一，具有多種藥理、生理活性,在人參中含量較低（約0.4%），無法滿足日益增長的市場需求，而利用微生物從頭合成人參皂苷Ro則可以有效解決該問題，顛覆傳統的獲取方式，然而合成途徑未知，目前尚未有利用微生物從頭合成的報道。
本發明技術方案：1.通過生物信息學分析，對現有數據庫中的多種植物基因組、轉錄組數據進行分析和比對，初步篩選候選基因，再結合前期經驗和實驗基礎通過進化樹分析、同源建模、分子對接、保守序列分析等手段，確定最終的候選基因；2.通過酶工程等手段，對候選基因進行重組表達、體外酶活驗證、底物譜驗證等，挑選最合適的酶；3.通過合成生物學、代謝工程、分子生物學相關技術手段，對相關酶進行質粒構建、底盤宿主代謝網絡調控、異源途徑整合，最終成功構建人參皂苷Ro微生物細胞工廠。
本發明解決了人參皂苷Ro天然代謝途徑未知、異源途徑與底盤宿主適配性、已報道相關酶活性低等關鍵技術問題。本發明達到的技術效果為工程化釀酒酵母菌可實現無需添加異源前體物或底物僅通過培養微生物即可從頭合成高效人參皂苷Ro、竹節參皂苷Ⅳa、姜狀三七苷R1等三種齊墩果烷型稀有人參皂苷以及金盞花苷E。
本發明創新點包括：1.通過基因挖掘手段獲得的關鍵酶性能遠遠優于已報道的酶；2.通過基因挖掘手段獲得的多個關鍵酶，實現了人參皂苷Ro的合成途徑構建；3.首次實現了利用微生物從頭合成人參皂苷Ro、竹節參皂苷Ⅳa、姜狀三七苷R1等三種齊墩果烷型稀有人參皂苷以及金盞花苷E。
齊墩果烷型稀有人參皂苷，由于其豐富且具備一定特殊性的藥理、生理活性，可作為現有人參皂苷市場的強力補充，應用前景廣闊。而其天然含量極低，利用微生物對其進行從頭合成可大大降低生產成本與產物分離純化難度，減少有機試劑用量，不依賴植物種植，周期更短，符合國家綠了環保、可持續發展的硬性要求，微生物綠色制造是當前的政策導向也是發展的必然趨勢。
北京理工大學
2022-08-17
新一代高效跨季節儲熱技術
化學儲熱利用化學反應儲熱，儲熱密度高，能長時間儲熱無損耗，是新一代儲熱技術。還能夠提高熱能品位，可用于取暖和工業用熱。本技術是授權專利技術，創新性和先進性突出，市場前景廣闊，可為碳中和目標保駕。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、技術分析
太陽能的不連續性造成無法應用，利用儲熱技術儲存太陽能就可以實現連續供熱，解決這個問題。熔鹽儲熱已經產業化，但是儲熱密度低，熱能損失高，儲熱時間小于10小時。化學儲熱利用化學反應儲熱，儲熱密度高，能長時間儲熱無損耗，是新一代儲熱技術。還能夠提高熱能品位，可用于取暖和工業用熱。本技術是授權專利技術，創新性和先進性突出，市場前景廣闊，可為碳中和目標保駕。
新一代跨季儲熱材料的性能顯著優于同類技術，性能如下：
1）儲熱密度，每噸360 kWh (水的儲熱密度約58 kWh)，是水的5.8倍。
2）簡單密封，長時間保存無熱能損失。
3）儲熱材料成本每噸< 1000元。
4）設備投資 約50元/kWh。
北京理工大學
2022-08-18
燃煤煙氣重金屬高效吸附劑
隨著國家環保標準越發嚴格，要求電廠對煙氣重金屬采取更嚴格的控制措施，同時煙氣部分重金屬含量高會導致催化劑失活（中毒），增加環保成本，為滿足環保標準，需要對煙氣重金屬進行脫除。鑒于此，本研究基于部分天然礦物材料和無機材料骨架制備了系列針對燃煤煙氣砷和汞的高效吸附劑，可以實現高溫煙氣中砷的有效脫除以及部分煙氣溫度區間汞的脫除。
華北電力大學
2022-06-16
高效節能新型家用電器集成驅動系統
成果簡介集成家用驅動系統是新一代的驅動系統， 解決了目前家用電器中驅動系統的效率低、 自動化程度低的現狀。 利用現代電力電子技術、 控制理論、 傳感器理論及現場總線技術， 把家用電器中的控制提升到網絡驅動的時代， 節省材料、 提高效率。 該項技術為國家發明專利。成熟程度和所需建設條件成熟技術， 可以 SKD、 CKD 形式轉讓， 也可以合作生產， 不小于 300 平方米的生產廠房， 電子設備生產條件。技術指標單相電機和單相變頻器，
安徽工業大學
2021-04-14
聚硅硫酸鋁鐵高效絮凝劑
研究內容 ：該產品是一種高效、價廉、無毒、低鋁、適應性廣且制造 方便的新型無機凈水劑 —聚硅硫酸鋁鐵高效凈水劑。 利用該產品處理靛藍印染廢水、造紙中段廢水、廢紙造紙脫墨廢水， 處理效果佳， COD 去除率、 BOD 去除率均在 90％以上，色度脫除率也在 96％以上，基本達到國家排放標準，這樣的處理效果可實現廢水不經生化 處理，簡化廢水處理工藝，降低廢水處理費用。凈水效果遠優于目前市場 上可獲得的無機型凈水劑，凈水劑
南昌大學
2021-04-14
酯化反應高效綠色催化劑的制備技術
成果簡介羧酸和醇的酯化是一類經典的有機合成反應， 羧酸酯在藥品、 食品防腐劑、溶劑、 化妝品和生物燃料等領域有廣泛的應用。 目前， 工業上酯化反應通常使用硫酸為催化劑， 但硫酸腐蝕強， 化學性質活潑， 酯化過程不可避免發生碳化、 聚合等多種副反應， 后處理程序復雜， 且產生大量廢酸造成環境污染。本項目采用固體超強酸作為催化劑， 除了可避免液體無機酸存在的設備腐蝕和副產物多問題外， 還可在氣固相反應體系中連續進行酯化反應， 具有反應速度快、 催化活性高、 易于與產物分離、
安徽工業大學
2021-04-14
荔枝高效生產關鍵技術創新與應用
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
荔枝原產我國，廣東省栽培面積、產量均居世界第一，但長期以來生產上存在“成花難、保果難、保鮮難”三大技術難題。該成果針對這些難題開展了歷時20多年的系統深入研究和產業化應用，取得了如下創新性：
一、理論上有六大創新，如提出了荔枝花芽分化階段轉變學說，系統地闡明螺旋環剝和花穗修剪提高坐果的原理，揭示了果實品質形成、發育與調控的生理和分子機制，發現花色素苷降解酶和采前炭疽病菌潛伏侵染是導致茘枝采后品質劣變的重要原因等。
二、針對荔枝產業問題，依托理論創新，在技術創新上研發和集成了以“促花、保果和保鮮”為核心的采前與采后技術相配套的五項關鍵技術，解決了長期阻礙產業發展的“成花難、保果難、保鮮難”三大技術瓶頸。
三、將理論研究、技術研發、集成與示范推廣有機結合，創建了以“理論研究來源于生產，研究成果應用于生產并進一步促進生產發展，采前采后技術全程應用”為鮮明特點的產學研相結合的 “西麗模式”。
該成果在荔枝應用基礎研究和共性關鍵技術研發方面取得了一批開創性成果，為我國荔枝產業發展提供重要技術支撐，引領荔枝產業的發展方向，并為我國果業發展的產學研結合模式作了有益的探索，整體上達到國際同類研究領先水平。
華南農業大學
2022-08-15
水溶性高效農用肥料多聚磷酸銨
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、成果簡介
近年來多聚磷酸銨已逐漸進入復混肥和液體肥料的生產領域，特別是在美國和歐洲發達國家已經得到廣泛應用。用液體多聚磷酸銨基礎溶液通過添加氮肥、鉀肥、微量元素配制成的清液型液體肥料，可以通過滴灌和噴施機械化系統施用，并具有施肥準確度高、均勻性好、成本低等優點。
項目特色和創新之處：采用磷酸與尿素縮合法高效合成多聚磷酸銨，由于短鏈聚磷酸銨溶解度高，比一般磷肥可提高液體肥料中磷的含量；可配置磷含量較高的液體肥料，pH值近中性，作物使用安全系數高；結晶溫度較低，生產使用方便。且聚磷酸銨對金屬離子有螯合作用，可利用其螯合作用在液體肥料中添加微量元素。一些微量元素在聚磷酸銨溶液中的溶解度遠高于在正磷酸銨溶液中的溶解度，利用聚磷酸銨原料作為無機螯合劑，較有機螯合劑便宜，同時又能提供氮磷養分。另外聚磷酸鹽不被植物直接吸收，而是在土壤中逐步水解成正磷酸被植物利用，因而是一種緩溶性長效磷肥。
南開大學
2022-07-29
多種高效分子篩材料的低成本制備
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
分子篩是指具有規則分子級別孔道結構的結晶硅鋁酸鹽，廣泛應用于催化與吸附分離工業過程。對于工業結構革新和綠色環保化工具有十分重要的意義。
我們長期從事分子篩材料的研究和開發工作，目的有多種先進的分子篩材料得以推出。
1應用于甲醇制烯烴反應的分子篩催化材料
我們基于對甲醇制烯烴反應與失活機理的理解，成功設計AlPO-34催化劑。AlPO-34骨架雜質量級的Si可產生痕量Brønsted酸中心，與反應物甲醇作用形成痕量苯基碳正離子進而引發烴池路線實現甲醇制烯烴反應，同時大大降低了甲醇制烯烴二次反應的發生。與工業化催化劑SAPO-34相比，AlPO-34將甲醇制烯烴反應中低碳烯烴收率提高一到兩個百分點，穩態壽命提高一倍。根據目前所開車的60萬噸MTO裝置的經濟效益測評,低碳烯烴收率每提高一個百分點,每年的凈利潤便可提高6000萬元（授權發明專利：ZL201110226964.4）。
2分子篩超薄納米片材料
分子篩超薄納米片具有短的孔道和較開放的晶穴,在保持分子篩擇形效果的同時可以有效降低客體分子的擴散阻力，在催化與吸附分離方面表現出更高的性能，受到廣泛的關注。我們使用便宜易得的模板劑與阻隔劑，成功制備了b軸取向的50納米以下的MFI分子篩納米片，其生產成本不足目前文獻報道的五分之一，產率高達80%，此方法極具工業應用前景。目前，該技術相關的發明專利已提交，處在審查階段。
3Lewis酸分子篩的規模化制備
我們開辟全新的方法，通過合成后處理技術將Sn、Zr等孤立金屬離子引入分子篩骨架，成功制備出一系列Lewis酸分子篩材料，并將其應用在多種催化反應中。其中，Sn-分子篩與Zr-分子篩在環氧化合物開環反應中表現出極其優異的性能，具有工業應用前景（授權發明專利：ZL201410169234.9；ZL201410620863.9）。
4應用于煙氣脫硝Fe-分子篩催化劑的直接合成
Fe-分子篩催化劑是新一代煙氣脫硝催化劑，其綜合性能已經可以與傳統V2O5-WO3/TiO2體系相媲美，且避免了使用高毒性組分V2O5所產生的環境污染問題，在歐美發達國家已得到推廣應用。我們成功開發原位晶化法，一步直接制備Fe-分子篩，解決了Fe-分子篩制備復雜，重現性差的問題，同時大大降低Fe-分子篩的生產成本，所制備樣品在煙氣脫硝反應中表現出優于Johnson Matthey產品的性能（CN201410527707.8）。
南開大學
2022-07-29
富氧燃燒高效低成本運行關鍵技術
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
化石燃料燃燒產生的CO2是溫室氣體的主要來源。開發具有CO2捕集功能的新型化石燃料燃燒技術是實現“2030碳達峰、2060碳中和”愿景目標的關鍵。富氧燃燒技術采用大規模空分系統所產生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時采用煙氣再循環調節爐膛內的介質溫度和傳熱特性，可實現煙氣中CO2高濃度富集，便于CO2的分離與捕集。該技術可以降低煙氣CO2排放(約90%)，同時易于實現NOx、SOx等污染物的協同控制。在國家重點研發計劃的資助下，華中科技大學牽頭十余家著名大學、研究所和企業圍繞富氧燃燒CO2捕集技術開展合作研究，系統掌握了富氧燃燒碳捕集技術的著火/燃燒、輻射傳遞等基礎理論，揭示了新型燃燒技術的原理和規律；突破了富氧燃燒專用鍋爐、燃燒器、氧注入器、煙氣冷凝器、低能耗三塔空分系統等一批新型關鍵技術和裝備的設計原理及其放大設計規則，發明了“空氣燃燒-富氧燃燒”兼容設計成套裝備并完成了技術放大驗證，為低成本規模化CO2捕集技術的工業化應用奠定了基礎。
華中科技大學
2022-07-27