山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

研討會(huì)

山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是作為世界銀行貸款重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展項(xiàng)目的一個(gè)子項(xiàng)目，由世界銀行貸款120萬(wàn)美元，國(guó)內(nèi)配套362萬(wàn)元人民幣投資建設(shè)的。1995年11月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，正式命名為微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開始運(yùn)行和對(duì)外開放。2001年、2006年、2011年3次通過(guò)了國(guó)家科技部組織的評(píng)估，成績(jī)良好。

實(shí)驗(yàn)室基本概況

實(shí)驗(yàn)室目前擁有一支年齡結(jié)構(gòu)與知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)思想活躍、能夠承擔(dān)國(guó)家大型科研項(xiàng)目的中青年學(xué)術(shù)骨干隊(duì)伍?，F(xiàn)有“千人計(jì)劃”專家3名；國(guó)家杰出青年基金獲得者3名；國(guó)家級(jí)“百千萬(wàn)”工程人才2名；“泰山學(xué)者”4名；“973”首席科學(xué)家1名。固定人員有教授32人，副教授7人，所有教師均具有博士學(xué)位，且80%以上具有1年以上的海外工作經(jīng)歷。近5年，實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)各類科研項(xiàng)目293項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)總額17421萬(wàn)元，其中國(guó)家級(jí)項(xiàng)目占70%，省部級(jí)和橫向項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)30%。近3年，實(shí)驗(yàn)室獲得發(fā)明專利70項(xiàng)，發(fā)表SCI論文300余篇。

主要研究方向

實(shí)驗(yàn)室以與人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展直接相關(guān)的微生物技術(shù)為主要研究對(duì)象，側(cè)重研究利用包括基因工程、代謝工程等現(xiàn)代生物技術(shù)在內(nèi)的各種技術(shù)手段，選育具有各種特殊功能的微生物新菌株，研究微生物的生理代謝活動(dòng)，開發(fā)利用微生物功能的新工藝、新技術(shù)。主要研究工作包括：

1.生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化技術(shù)研究。包括木質(zhì)纖維素微生物降解機(jī)理基礎(chǔ)研究、篩選和改造木質(zhì)纖維素降解菌及其酶類、相關(guān)酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)、利用微生物技術(shù)降解轉(zhuǎn)化農(nóng)作物秸桿等木質(zhì)纖維素類資源及其它工農(nóng)業(yè)廢棄物；發(fā)酵生產(chǎn)酒精、有機(jī)溶劑等化工原料及飼料、沼氣等有用產(chǎn)品；利用光合細(xì)菌生產(chǎn)飼料添加劑和氫氣能源等。

2.資源和環(huán)境微生物技術(shù)研究。側(cè)重利用微生物技術(shù)開發(fā)難開采礦產(chǎn)資源(如二次采油后的低產(chǎn)油井、低品位金屬礦石和尾礦等)、環(huán)境污染物(廢水廢氣廢渣)治理、清潔生產(chǎn)工藝(細(xì)菌脫硫技術(shù)、生物制漿技術(shù)、酶法廢紙脫墨技術(shù)等)研究、環(huán)境友好產(chǎn)品(生物可降解塑料、生物農(nóng)藥、生物肥料等)研制以及海洋微生物資源的開發(fā)利用、海洋資源的微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)等。

3.發(fā)酵新產(chǎn)品、新工藝的研究。如新型藥物(谷氨酰胺、火菇素、L-肉堿等)、食品或飼料添加劑(乳鏈菌素、飼用益生素、光合菌劑)、酶制劑(脂肪酶、果膠酶、異淀粉酶等)、功能性食品、生理活性物質(zhì)、抑菌殺菌劑、生物聚合物，以及精細(xì)化工產(chǎn)品的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)等。

4.分子生物技術(shù)研究。利用基因工程、蛋白質(zhì)工程、代謝工程等現(xiàn)代生物技術(shù)，有目的的改造乃至創(chuàng)造新的生物機(jī)能，為開發(fā)微生物應(yīng)用新技術(shù)提供必要前提。如構(gòu)建具有抗砷功能的浸礦用自養(yǎng)型硫桿菌、具有嗜殺活性的釀酒酵母生產(chǎn)菌株，建立絲狀真菌高效表達(dá)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)等。

5.生化工程技術(shù)研究。包括數(shù)量生h理學(xué)、代謝流量分布分析、生物過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建、發(fā)酵過(guò)程的計(jì)算機(jī)優(yōu)化調(diào)控技術(shù)、新型發(fā)酵技術(shù)(如補(bǔ)料分批培養(yǎng)技術(shù)、連續(xù)發(fā)酵技術(shù)、固定化細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、高密度培養(yǎng)技術(shù)、發(fā)酵和分離耦聯(lián)技術(shù))及新型生化反應(yīng)器的研制、生化分離技術(shù)等。

主要研究成果

1995年實(shí)驗(yàn)室正式運(yùn)行和對(duì)外開放以來(lái)的短短4年里，已先后承擔(dān)了8項(xiàng)國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目、1項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、4項(xiàng)海洋“863”計(jì)劃項(xiàng)目在內(nèi)的100多項(xiàng)各類科研課題。14項(xiàng)科研成果獲得了省部級(jí)以上科研獎(jiǎng)勵(lì)。其中，“纖維廢物液體深層發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶”獲國(guó)家教委1997年科技進(jìn)步獎(jiǎng)(發(fā)明類一等獎(jiǎng))和1998年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)(四等獎(jiǎng))；“微生物對(duì)天然纖維素的降解機(jī)制研究”獲教育部1998年科技進(jìn)步獎(jiǎng)(基礎(chǔ)類一等獎(jiǎng))。15項(xiàng)研究成果通過(guò)了省部級(jí)以上的成果鑒定，多數(shù)被認(rèn)為達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平。先后出版著作3部，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表論文300余篇，其中SCI、EI收錄刊物論文32篇?！碍h(huán)流靜態(tài)混合器高粘度生物反應(yīng)器”“光合細(xì)菌柱式膜反應(yīng)器”等發(fā)明獲得了國(guó)家專利。纖維素酶制劑、耐高溫黃原膠、高毒力B.T生物殺蟲劑、谷氨酰胺、真菌多糖等發(fā)酵新產(chǎn)品，微生物3次采油技術(shù)、棉麻織物生物整理技術(shù)等微生物新工藝，都已經(jīng)投入實(shí)用，并獲得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

以上這些研究工作的開展，對(duì)于解決人類社會(huì)面臨的資源、環(huán)境和糧食等急迫的問(wèn)題具有重要的意義。實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期開展的兩類主要研究工作(纖維素微生物和自養(yǎng)微生物)都具有鮮明特色。前者以纖維素等可再生性能源物質(zhì)的微生物轉(zhuǎn)化為主，例如，對(duì)青霉纖維素酶有系統(tǒng)的研究，在此基礎(chǔ)上成功地利用亞銨法造紙廢液、廢渣生產(chǎn)纖維素酶，這達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在印染工業(yè)和畜牧業(yè)中獲得成功應(yīng)用；后者則在濕法冶金、石油和煤炭脫硫、廢水凈化等方面可發(fā)揮獨(dú)特的作用。實(shí)驗(yàn)室已建立了自養(yǎng)菌的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)外首次將大腸桿菌的抗砷基因引入自養(yǎng)細(xì)菌中并得到了表達(dá)。該項(xiàng)研究被國(guó)家自然科學(xué)基金委評(píng)為優(yōu)秀成果，并已被法國(guó)高教科研部批準(zhǔn)為中法合作項(xiàng)目。

人才培養(yǎng)及學(xué)術(shù)交流合作

實(shí)驗(yàn)室設(shè)有微生物學(xué)碩土點(diǎn)和博士點(diǎn)、發(fā)酵工程碩士點(diǎn)，可以授予相應(yīng)的理學(xué)或工學(xué)學(xué)位。建室以來(lái)，已培養(yǎng)出眾多碩士和博士。實(shí)驗(yàn)室非常重視對(duì)青年科研人員的培養(yǎng)和扶植。近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室獲準(zhǔn)的國(guó)家項(xiàng)目已基本上都是以中青年為主體。如已有4位青年博士連續(xù)獲得兩項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。4項(xiàng)海洋“863”項(xiàng)目均由年輕人任課題負(fù)責(zé)人。實(shí)驗(yàn)室5個(gè)研究方向均有中青年教師成為主要學(xué)術(shù)骨干。

近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室先后選派了14位青年教師出國(guó)進(jìn)修留學(xué)，合作開展了“絲狀真菌高效表達(dá)載體構(gòu)建”“酵母細(xì)胞膜分子生物學(xué)”“固定化細(xì)胞高濃度發(fā)酵”“極端嗜酸自養(yǎng)細(xì)菌遺傳工程”“粘細(xì)菌生物活性物質(zhì)”“蛋白質(zhì)替代層析分離技術(shù)”等前沿研究課題。其中多數(shù)同志按期完成合作研究回室工作，極大地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室的科研工作進(jìn)展，大大縮短了實(shí)驗(yàn)室研究工作同國(guó)際先進(jìn)水平的差距。

實(shí)驗(yàn)室非常重視對(duì)外開放工作。在1995年夏，實(shí)驗(yàn)室尚未正式驗(yàn)收，世行貸款購(gòu)買的儀器設(shè)備還沒(méi)有全部到位，國(guó)家也沒(méi)有提供運(yùn)行補(bǔ)助費(fèi)的情況下，實(shí)驗(yàn)室就在山東大學(xué)支持下自籌經(jīng)費(fèi)，發(fā)布了實(shí)驗(yàn)室開放課題申請(qǐng)指南，開始了對(duì)外開放。到目前為止，實(shí)驗(yàn)室已資助開放課題52項(xiàng)，接納客座研究人員40余人。部分開放課題取得了較好的研究成果。例如，由山東輕工業(yè)學(xué)院陳嘉川教授承擔(dān)的木聚糖酶漂白麥草漿和改善漂白漿性能的研究項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)通過(guò)酶預(yù)漂可改善紙漿的可漂性，降低有效氯用量25%以上。通過(guò)對(duì)漂白漿進(jìn)行酶處理，可明顯改善紙漿的強(qiáng)度和白度，已先后在國(guó)內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文8篇，所發(fā)明的“利用木聚糖酶改善草漿性能工藝”申請(qǐng)了發(fā)明專利。

建室以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室先后派出20余人次參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議。除日常接待國(guó)外來(lái)訪講學(xué)外，實(shí)驗(yàn)室還分三批先后邀請(qǐng)美國(guó)、日本、法國(guó)、丹麥的8位專家來(lái)室訪問(wèn)，并同時(shí)邀請(qǐng)部分國(guó)內(nèi)著名學(xué)者共同講學(xué)，舉辦了兩期全國(guó)性的發(fā)酵工程和微生物技術(shù)高級(jí)研討班和一期分子生物學(xué)研討班，來(lái)自全國(guó)各地30余家科研和教學(xué)單位的150余位青年學(xué)者參加了研討活動(dòng)，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室同國(guó)外多家科研單位的交流合作。實(shí)驗(yàn)室還主辦了第二屆全國(guó)青年微生物學(xué)工作者學(xué)術(shù)會(huì)議。來(lái)自全國(guó)各地的150余名青年代表和部分老專家匯集濟(jì)南，共同探討21世紀(jì)微生物學(xué)科的發(fā)展，增進(jìn)了全國(guó)青年微生物學(xué)工作者之間的友誼和聯(lián)系，也擴(kuò)大了微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)，特別是在年輕一代同行中的影響，為今后實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步對(duì)外開放打下了良好基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)室在學(xué)科建設(shè)方面取得了諸多進(jìn)展，推動(dòng)了我國(guó)微生物技術(shù)研究工作的發(fā)展，成為國(guó)內(nèi)微生物技術(shù)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開發(fā)研究和人才培養(yǎng)的重要基地。在國(guó)家相關(guān)政策和依托單位山東大學(xué)的有力支持下，實(shí)驗(yàn)室將始終圍繞國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo)，立足創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究，加快實(shí)現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化，爭(zhēng)取在科研方面實(shí)現(xiàn)重大的突破并進(jìn)一步引進(jìn)和培養(yǎng)高水平人才，保持研究隊(duì)伍的活力。