继发表Nature子刊后，青岛农业大学该团队利用光合细菌绿色合成高值化合物，创造成果转让金额记录
学术
2024-10-19 15:10
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简介：杨建明，博士，教授，博士生导师，入选2024年度科学影响力排行榜。现为生命科学学院“生物与医药”专业硕士点负责人，青岛农业大学“光合固碳产能研究中心”负责人，兼任青岛市碳达峰碳中和标准化工作组专家，军委科技委实训演练方案评审专家，青岛市城阳区军民融合专家库专家，山东省农学会第十届理事、Microbial Cell Factories (JCR 2区）期刊副主编，主要从事微生物代谢及微生物传感领域的研究。近年来主持国家级课题7项，省部级、地厅级5项，企业横向课题8项，校级课题3项，已在Nature Communications、Biotechnology Advances、Biosensor and Bioelectronics、Green Chemistry等国内外著名期刊发表论文70余篇，其中SCI 62篇，授权发明专利40项，获省部级、地厅级科技奖项各1项，荣获“山东省优秀研究生指导教师”、“校优秀共产党员”、“校最美教师”等荣誉称号。围绕“双碳”国家战略发展需求，生命科学学院杨建明教授团队直击行业痛点，以自然界中的光合细菌——沼泽红假单胞菌为研究对象，利用合成生物学技术改造策略，逐步提升该菌株的番茄红素合成效率，成功创建新型光合细菌——沼泽红假单胞菌微生物细胞转化平台。目前该高效工程生产菌株的番茄红素产量达283.22 mg/g 细胞干重，是原始菌株的87.4倍。这是迄今为止报道的光合细菌产番茄红素最高产量，实现了CO2绿色生物合成高值化合物的重大突破。 该微生物细胞工厂展现出卓越的CO2利用效率，不仅实现了高效的碳捕获功能，还能将捕获的碳转化为高附加值的生物基高端产品，如番茄红素与虾青素，将废弃资源 CO2 “变废为宝”。这不仅能有效缓解排放CO2对环境造成的环保压力，亦可降低企业的尾气处理成本，获得的高附加值产品还能增加企业的经济效益，最终助力实现“双碳”战略目标。该科技成果在科技部火炬中心主办的2022年度全国颠覆性创新技术大赛中荣获领域赛优胜奖及总决赛优秀奖，同时获得了2023年度青岛市自然科学奖二等奖，成功与喜海投资控股集团完成技术成果转让仪式，转让金额100万元。此次转让创造了山东省“光合固碳”领域专利单笔转让金额最高纪录。习近平总书记指出，要主动发现、培育、运用可服务于国防和军队建设的前沿尖端技术，捕捉军事能力发展的潜在增长点，强化军事需求牵引，最大限度实现民为军用。战场雷区及现代战争遗留的爆炸物造成了潜在的人道主义风险和环境污染，而常规探测方式存在探测效率低、作业安全性差、易受干扰等瓶颈问题。因此，亟需发展一种安全高效低成本爆炸物探测关键技术。生命科学学院杨建明教授团队针对目前爆炸物分子探测技术的局限性，利用合成生物学、微生物学、光学、计算机技术等交叉学科，创造出爆炸物生物传感探测关键技术。该技术基于爆炸物分子诱导的微生物基因表达调控机制，从爆炸物分子“指纹”特征检测入手，采用合成生物学技术设计和构建生物传感元件，最终创建了“生物探测爆炸物关键技术”。该技术颠覆了传统的基于物理特性的检测原理，针对爆炸物分子的“化学指纹特征”进行特异性检测，成果达到国际先进水平，获得了中央军委装备发展部主办的全军装备创意大赛总决赛二等奖（陆军赛道第一名）及低成本发展奖，相关技术获得中央军委装备发展部“慧眼行动”项目、中央军委科技委国防科技创新重点探索项目资助，并授权中国发明专利17项和实用新型专利4项。![]()
