研究生科技论文写作课程教学与科研素养培育

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作者 姜万奎 章文明 信丰学 《大学》 2025年第4期123-126,共4页

研究生科技论文写作课程在培养学生科研素养方面具有至关重要的作用。传统的教学方法和内容仅探索了科技论文的写作要点及注意事项,缺乏深层次的对科研方向及科学思维的反馈,往往无法满足研究生的科研能力提升的需求。文章首先通过对当... 研究生科技论文写作课程在培养学生科研素养方面具有至关重要的作用。传统的教学方法和内容仅探索了科技论文的写作要点及注意事项,缺乏深层次的对科研方向及科学思维的反馈,往往无法满足研究生的科研能力提升的需求。文章首先通过对当前研究生科技论文写作教学要点进行分析,其次以引言写作作为切入点详细分析引言写作与研究目标的关系,并进一步提出了基于研究生不同阶段的科技论文写作授课侧重点偏好性,最后基于典型案例教学展示了偏好性学习的特点。通过对研究生科技论文写作课程教学与科研思维关系的探究,提升研究生科技论文写作课程在促进科学思维养成方面的作用,为培养高水平科研人才奠定基础。 展开更多

关键词 研究生课程 科技论文写作 教学改革 科研能力 科学素养

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新工科背景下高校生物化工教学革新思考 被引量：1

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作者 董维亮 章文明 +1 位作者 周杰 信丰学 《化工设计通讯》 CAS 2020年第5期172-172,176,共2页

高校作为人才培养的基地,应当根据当前时代的发展方向以及对人才的需求对传统育人模式以及育人重点进行全方位的改革。随着新工科建设的不断推进,在高校生物化工教学中,相关负责教师应当充分地认识到新时代工科发展对高水平、高素质新... 高校作为人才培养的基地,应当根据当前时代的发展方向以及对人才的需求对传统育人模式以及育人重点进行全方位的改革。随着新工科建设的不断推进,在高校生物化工教学中,相关负责教师应当充分地认识到新时代工科发展对高水平、高素质新型工科人才的需求,进而对高校的教育、教学理念、教学模式、实践进行全方位的审视与改革,从整体上提高学生的专业技术水平和综合素质能力。 展开更多

关键词 新工科 高校 生物化工教学

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合成生物学助力废弃塑料资源生物解聚与升级再造 被引量：12

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作者 钱秀娟 刘嘉唯 +9 位作者 薛瑞 刘豪杰 闻小红 杨璐 徐安明 许斌 信丰学 周杰 董维亮 姜岷 《合成生物学》 CSCD 2021年第2期161-180,共20页

石油基合成塑料因高分子量、高疏水性及高化学键能等特性难以被生物降解,在环境中不断累积,由此导致的"白色污染"已经成为一个全球性环境问题。填埋和焚烧是目前塑料垃圾处置最简单、常用的方法,但随之带来的是更为严重的环... 石油基合成塑料因高分子量、高疏水性及高化学键能等特性难以被生物降解,在环境中不断累积,由此导致的"白色污染"已经成为一个全球性环境问题。填埋和焚烧是目前塑料垃圾处置最简单、常用的方法,但随之带来的是更为严重的环境二次污染问题。为解决这一问题,开发绿色高效的废塑料资源回收利用技术,从源头解决塑料污染,成为发展塑料循环经济的关键。利用微生物/酶将塑料降解为寡聚体或单体,或进一步转化为高值化学品,因反应条件温和、不产生二次污染等优点将成为废塑料污染治理与资源化的新途径。本文详细介绍了废塑料生物解聚与转化方面的最新研究进展,包括塑料降解微生物和酶的挖掘、混菌/多酶体系的设计与构建、塑料解聚机制,以及塑料解聚物到化学品、能源、材料等高附加值产品的转化。然而,废塑料生物降解过程中仍存在降解元件匮乏、降解效率低、降解物难以利用等技术瓶颈。随着合成生物学的快速发展,利用高通量筛选、进化代谢、生物信息学等先进的生物技术,解析降解关键酶的催化机制、定向设计与改造降解酶、研究混菌体系中菌株间互利共生关系与适配机制、设计并构建不同塑料降解物的代谢通路成为废塑料生物降解研究的重点方向。通过建立废塑料生物降解与高值化利用平台,可为巨量的废塑料资源循环利用提供新的理论基础和关键技术,为我国塑料循环经济发展提供经济、环保、可行的技术支撑。 展开更多

关键词 废塑料 生物解聚 生物转化 混菌/多酶 升级再造

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厨余垃圾厌氧消化合成高附加值化学品的研究进展 被引量：4

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作者 汤韵涵 刘岩松 +4 位作者 高豪 章文明 蒋羽佳 信丰学 姜岷 《生物加工过程》 CAS 2023年第2期153-163,175,共12页

厨余垃圾在生活垃圾中占比巨大,已对食品安全、自然资源可持续利用和环境造成了不利影响,故亟须实现厨余垃圾的有效处理及利用。目前处理厨余垃圾最常用的方式主要包括填埋与焚烧,但存在易产生二次污染、耗能大等问题,阻碍了其大规模应... 厨余垃圾在生活垃圾中占比巨大,已对食品安全、自然资源可持续利用和环境造成了不利影响,故亟须实现厨余垃圾的有效处理及利用。目前处理厨余垃圾最常用的方式主要包括填埋与焚烧,但存在易产生二次污染、耗能大等问题,阻碍了其大规模应用。厨余垃圾具有有机质含量高的特性,通过生物炼制合成高附加值化学品(如有机酸等),不仅可实现产品的清洁生产,也可提高厨余垃圾的经济价值。本文首先概括了国内外厨余垃圾的处理现状及处理方法,其中厌氧消化法可清洁生产高附加值产品,展示出巨大的研究潜力。因此,对厌氧消化厨余垃圾合成化学品进展进行详细综述,最后对构建人工混菌培养体系和生物膜调控在厨余垃圾生物制造领域的应用提出了展望。 展开更多

关键词 厨余垃圾 生物制造 厌氧消化 高附加值化学品 混菌培养

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“十四五”背景下合成生物学产业发展趋势分析 被引量：7

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作者 王浩绮 高豪 信丰学 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-5,共5页

合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前,合成生物技术已经广泛应用于天然产物合成、医学、能源、工业等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布,被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热... 合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前,合成生物技术已经广泛应用于天然产物合成、医学、能源、工业等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布,被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨。合成生物学凭借更经济、环境友好等突出特点,将颠覆相当一部分传统行业。梳理我国合成生物学领域行业政策和国内合成生物学产业,并针对合成生物学在生物基化学品、生物制药、农业、食品、医美和化妆品领域的作用进行重点阐述,同时对其未来发展进行展望。 展开更多

关键词 合成生物学 生物学产业 生物经济 化学品 生物制药

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合成生物学课程思政的建设路径 被引量：1

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作者 朱皓 信丰学 章文明 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期116-120,共5页

合成生物学作为一门新兴交叉学科,被广泛认为是改变未来的颠覆性科学技术,在课程思政建设方面有着重要的现实意义。合成生物学在教授学生合成生物学专业知识的同时,也要与马克思主义基本原理相结合,在课程自身知识体系中进行社会主义核... 合成生物学作为一门新兴交叉学科,被广泛认为是改变未来的颠覆性科学技术,在课程思政建设方面有着重要的现实意义。合成生物学在教授学生合成生物学专业知识的同时,也要与马克思主义基本原理相结合,在课程自身知识体系中进行社会主义核心价值观的树立和引导,注重科学思维、工程伦理教育,提升学生在合成生物学领域发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生勇攀科学高峰的自信心和勇担时代使命的责任感。在合成生物学课程思政实践路径上需要进一步完善教学体系、创新课程思政形式、拓展课程思政高度、深度、广度和温度,使合成生物学课程与思政课程同向同行,形成协同效应,构建全员全程全方位育人大格局。 展开更多

关键词 课程思政 合成生物学 建设意义 立德树人 实践路径

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微生物发酵法合成虾青素的研究进展 被引量：4

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作者 周强 周大伟 +6 位作者 孙敬翔 王靖楠 姜万奎 章文明 蒋羽佳 信丰学 姜岷 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第1期126-143,共18页

虾青素是一种高附加值的抗氧化萜类物质,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、预防炎症、护眼等诸多功效。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成虾青素是实现虾青素工业化生产最有效的途径之一,也更能满足消费者对天然... 虾青素是一种高附加值的抗氧化萜类物质,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、预防炎症、护眼等诸多功效。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成虾青素是实现虾青素工业化生产最有效的途径之一,也更能满足消费者对天然化合物的需求。目前,生产虾青素的微生物包括细菌、真菌、藻类等。本文系统介绍了虾青素的结构性质和生产方法,重点讲述了虾青素天然合成以及外源构建的合成路径,总结了不同微生物如雨生红球藻、酵母和大肠杆菌生产虾青素的最新进展,分析了利用基因工程和发酵过程调控手段提高虾青素产量的方法。未来,通过代谢工程等手段(如虾青素合成基因过表达、使用高强度启动子、代谢途径优化等)可提高虾青素产量,以进一步增加虾青素在食品、医疗、化妆品和饲料等产业的应用。 展开更多

关键词 微生物 虾青素 萜类物质 生物合成

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木质纤维素生物转化的技术研究和应用前景 被引量：3

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作者 潘润泽 牟璐 +5 位作者 邱敏 姜万奎 章文明 蒋羽佳 信丰学 姜岷 《能源环境保护》 2024年第2期94-104,共11页

随着工业化进程的发展,不可再生能源的消耗以及环境的污染问题是面临的严峻挑战。因此,可再生生物质资源的开发得到了广泛关注。木质纤维素是一种丰富的可再生生物质资源,可用于生物化学品和生物燃料的生产。然而,其复杂的结构阻碍了木... 随着工业化进程的发展,不可再生能源的消耗以及环境的污染问题是面临的严峻挑战。因此,可再生生物质资源的开发得到了广泛关注。木质纤维素是一种丰富的可再生生物质资源,可用于生物化学品和生物燃料的生产。然而,其复杂的结构阻碍了木质纤维素生物转化的最终效率。有效的预处理技术以及合适的转化宿主为木质纤维素的生物转化提供了帮助。此外,选择合适的木质纤维素转化工艺更有利于目标产物的合成,其中包括单独水解和发酵、同步糖化和发酵以及统合生物加工过程。在这些工艺中,通过统合生物加工过程构建的微生物共培养系统被认为是高效生产生物化学品和生物燃料的潜在策略。进一步,将共培养体系与合成生物学和代谢工程相结合,为未来构建高效稳定的木质纤维素生物转化体系提供了理论指导。 展开更多

关键词 木质纤维素 生物转化 糖化 发酵 统合生物加工过程

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利用酵母生物合成虾青素的研究进展

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作者 杨立鑫 周大伟 +3 位作者 崔心江 焦峪娟 章文明 信丰学 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第22期368-379,共12页

虾青素因具有抗氧化、着色和提高免疫力等特性,被广泛应用在化妆品、饲料添加剂和医药等行业中。虾青素的传统生产工艺主要包括自然提取和化学合成,然而其不能满足日益增长的市场需求和消费者对天然产品的需求。随着合成生物学的快速发... 虾青素因具有抗氧化、着色和提高免疫力等特性,被广泛应用在化妆品、饲料添加剂和医药等行业中。虾青素的传统生产工艺主要包括自然提取和化学合成,然而其不能满足日益增长的市场需求和消费者对天然产品的需求。随着合成生物学的快速发展,利用微生物发酵合成虾青素是一个更有效率的途径。许多天然来源的虾青素,如通过红法夫酵母和基因工程改造酵母(如酿酒酵母、解脂耶氏酵母和马克斯克鲁维酵母等)已经被分离和构建。为了提高工业酵母发酵产虾青素的效率,研究人员利用诱变、基因改造和发酵调控等多种策略,探索了利用不同的廉价底物合成虾青素的方法。该文系统地综述酵母合成虾青素的研究进展,从酵母的代谢途径分析影响虾青素合成的主要因素和利用不同原料合成虾青素的现状,并提出酵母高产虾青素的方法和策略。 展开更多

关键词 虾青素 工业酵母 发酵过程 诱变 基因改造 低成本的资源

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合成生物学及其研究进展 被引量：21

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作者 严伟 信丰学 +3 位作者 董维亮 周杰 章文明 姜岷 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-9,共9页

合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科,是现代生物学最具发展潜力的领域之一。它以工程化设计为理念,构建标准化的元器件和模块,融会工程科学原理,采用自下而上的策略,对已存在的系统或体系进行全新的合成与改进... 合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科,是现代生物学最具发展潜力的领域之一。它以工程化设计为理念,构建标准化的元器件和模块,融会工程科学原理,采用自下而上的策略,对已存在的系统或体系进行全新的合成与改进,以揭示生命规律和构筑新一代生物工程体系,为生命科学开创了一种全新研究模式。继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后,合成生物学正在开启新的生物技术革命。作为一个新兴的“汇聚”型学科,随着DNA合成技术的进步和合成生物学理念的深入,合成生物学已经在多个研究方向取得了长足发展。通过介绍合成生物学的概念,概述了合成生物学的基本研究内容以及在天然产物、医学、能源和工业等领域的研究进展,并展望了合成生物学的发展前景。 展开更多

关键词 合成生物学 基因编辑 代谢工程 人工细胞

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粟酒裂殖酵母N-糖酰胺酶在大肠杆菌中的表达、纯化及活性分析 被引量：2

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作者 信丰学 王鹏 +1 位作者 钟盛华 祁庆生 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期592-597,共6页

根据GenBank中公布的粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)N-糖酰胺酶(Pnglp)cDNA序列,设计并合成一对特异性引物,利用RT-PCR技术从粟酒裂殖酵母中克隆出糖酰胺酶cDNA。将得到的基因克隆到表达载体pET-15b中。重组质粒转入大肠杆菌B... 根据GenBank中公布的粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)N-糖酰胺酶(Pnglp)cDNA序列,设计并合成一对特异性引物,利用RT-PCR技术从粟酒裂殖酵母中克隆出糖酰胺酶cDNA。将得到的基因克隆到表达载体pET-15b中。重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中,经诱导表达和纯化提取后,进行酶活测定。实验结果表明,该酶的分子量约为39 kD,纯化后的重组N-糖酰胺酶可以对变性处理的糖蛋白进行糖链的切除,且这种作用需要还原剂DTT的辅助作用;N-糖酰胺酶只对错误折叠的糖蛋白有作用,对天然的糖蛋白没有作用。等量粟酒裂殖酵母Png1p在不同温度、pH、DTT浓度和底物变性温度下对等量核糖核酸酶B(RNase B)的脱糖基化检测发现,重组酶的最适反应温度30℃,最适反应pH为7.0,需要的最适DTT浓度为10 mmol/L,底物在100℃处理10 min时酶的脱糖基化率最高。 展开更多

关键词 N-糖酰胺酶 RT-PCR RIBONUCLEASE B 酶活测定

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基于功能高分子材料的生物被膜构建及其生物转化应用进展 被引量：4

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作者 王杰 范玲玲 +4 位作者 吴昊 信丰学 马江锋 姜岷 方艳 《生物加工过程》 CAS 2023年第2期133-143,共11页

生物被膜是微生物附着在载体材料表面的高度有组织的微生物群体,主要由菌体和微生物的胞外分泌物构成。与浮游细菌相比,生物被膜内的微生物对抗菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制的抗性显著增加,还具有自增殖、可重复利用等优点。近年来... 生物被膜是微生物附着在载体材料表面的高度有组织的微生物群体,主要由菌体和微生物的胞外分泌物构成。与浮游细菌相比,生物被膜内的微生物对抗菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制的抗性显著增加,还具有自增殖、可重复利用等优点。近年来,生物被膜在污水处理、工业发酵、食品工程和生物制药等领域受到越来越多的关注。载体材料的理化性质对生物被膜的构建具有重要影响。有机高分子材料因价廉、具有较轻的比重和密度、易于表面改性等特点,成为介导生物被膜构建的优选载体材料。本文对水凝胶、高分子分离膜、聚合物纤维膜及移动床生物膜反应器(MBBR)载体等几大类功能高分子材料促进生物被膜构建及其生物转化应用研究进行综述,以期为相关科研工作者提供参考。 展开更多

关键词 生物被膜 功能高分子材料 污水处理 工业发酵 生物转化

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麦金属硫蛋白基因对酵母FD236-6A的转化及其对砷离子抗性的影响

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作者 信丰学 钟盛华 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期548-550,561,共4页

金属硫蛋白(Metallothionein简称MT)可通过半胱氨酸残基的巯基与金属离子结合形成无毒或低毒的络合物,从而消除重金属的毒害作用。为研究绊根草二型金属硫蛋白CdMTII络合AsO33-的能力强弱及其具有的特性,把目的基因转化到模式生物酵母中... 金属硫蛋白(Metallothionein简称MT)可通过半胱氨酸残基的巯基与金属离子结合形成无毒或低毒的络合物,从而消除重金属的毒害作用。为研究绊根草二型金属硫蛋白CdMTII络合AsO33-的能力强弱及其具有的特性,把目的基因转化到模式生物酵母中,通过酵母转化体表现的抵抗重金属的能力来检测目的基因的功能强弱,为该基因转化到植物体中培育可用于植物修复的工程植物品种以及在医学等其它领域的应用奠定基础。 展开更多

关键词 酵母菌株FD236-6A CdMTII 质粒PFL39box 转化 砷离子

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甲基营养型大肠杆菌构建策略的研究进展 被引量：3

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作者 陶雨萱 张尚杰 +6 位作者 景艺文 信丰学 董维亮 周杰 蒋羽佳 章文明 姜岷 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3932-3941,共10页

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... 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。 展开更多

关键词 甲醇 大肠杆菌 合成生物学 工业生物技术 代谢途径 甲基营养型

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材料介导细胞固定化技术在生物发酵中的应用 被引量：3

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作者 高豪 陆家声 +5 位作者 章文明 董维亮 方艳 余子夷 信丰学 姜岷 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3923-3931,共9页

细胞固定化技术具有高效、反应操作简便、能长时间保持细胞活力且可反复利用、稳定性好、耐受性强等优点,在生物发酵等领域显示出巨大的应用潜力。本文介绍了近年来高分子载体材料、无机载体材料和复合载体材料的细胞固定化技术在生物... 细胞固定化技术具有高效、反应操作简便、能长时间保持细胞活力且可反复利用、稳定性好、耐受性强等优点,在生物发酵等领域显示出巨大的应用潜力。本文介绍了近年来高分子载体材料、无机载体材料和复合载体材料的细胞固定化技术在生物发酵领域的研究进展,分析了不同材料介导固定化细胞在复杂的环境,如低或高pH、毒性底物和高浓度产物等条件下与游离细胞生长代谢性能差异;并阐述了新型高分子膜材料(中空纤维膜和微米/纳米纤维膜)作为载体在生物发酵中的优势和应用;最后展望了通过设计新型优良聚合物载体来实现人工混菌体系在生物发酵中的可控性和鲁棒性。材料作为生物与非生物中物质界面上的活性和可调成分,为细胞提供了适宜的微环境,在生物发酵领域将得到更广泛应用。 展开更多

关键词 固定化 多细胞 生物反应器 发酵 膜材料

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2-苯乙醇生物合成的研究进展 被引量：6

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作者 严伟 高豪 +6 位作者 蒋羽佳 钱秀娟 周杰 董维亮 章文明 信丰学 姜岷 《合成生物学》 CSCD 2021年第6期1030-1045,共16页

2-苯乙醇(2-PE)是一种具有玫瑰香味的重要香料化合物,广泛应用于化妆品、香水、食品等行业。传统的2-PE生产主要是从植物原料中提取或化学合成。然而,这些方法无法满足消费者对天然香料日益增长的需求。以发酵法或酶法生产的L-苯丙氨酸... 2-苯乙醇(2-PE)是一种具有玫瑰香味的重要香料化合物,广泛应用于化妆品、香水、食品等行业。传统的2-PE生产主要是从植物原料中提取或化学合成。然而,这些方法无法满足消费者对天然香料日益增长的需求。以发酵法或酶法生产的L-苯丙氨酸为前体,利用酵母细胞将其转化为2-PE,产品既符合环境友好的要求,又满足“天然”产品的定义,可以取代从玫瑰或其他植物精油中提取的天然2-PE。因此,生物法合成2-PE已经引起人们的广泛关注。本文综述了生物法合成2-PE的现状和发展前景,指出相对于传统的化学合成和天然植物提取,生物转化比较具有优越性。并对2-PE的合成途径、全局调控机制、提高2-PE产量的策略以及农工废弃物作为原料的利用进行了系统的论述。此外,本文还讨论了原位产物分离技术在2-PE生物合成中的应用。 展开更多

关键词 2-苯乙醇 生物合成 全局调控 代谢工程 原位萃取

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一碳资源在酵母中的利用与转化 被引量：1

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作者 郭峰 张尚杰 +4 位作者 蒋羽佳 姜万奎 信丰学 章文明 姜岷 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期30-39,共10页

在当前日趋严重的气候与能源危机下,传统的化工行业亟需减少对化石燃料的依赖,转而开发利用更为清洁可持续的原料,如包括甲醇、甲酸和二氧化碳等在内的一碳资源。作为真核生物的酵母由于细胞器的存在能够隔绝一碳化合物代谢过程中产生... 在当前日趋严重的气候与能源危机下,传统的化工行业亟需减少对化石燃料的依赖,转而开发利用更为清洁可持续的原料,如包括甲醇、甲酸和二氧化碳等在内的一碳资源。作为真核生物的酵母由于细胞器的存在能够隔绝一碳化合物代谢过程中产生的有毒物质渗入细胞质对细胞产生毒害,在一碳化合物的生物转化中极具潜力。近年来,随着对甲醇代谢途径愈发深入地了解以及遗传操作工具的逐步完善,利用天然甲醇酵母以甲醇作为碳源生产化学品取得了重要进展。同时,开发常用的工业酵母如酿酒酵母、解脂耶氏酵母为人工甲基营养型酵母,实现将一碳资源进行高值化转化也取得了不俗的成就。本文着重讨论了酵母底盘在转化利用一碳原料方面的研究进展,在此基础上讨论并分析了目前一碳资源生物转化存在的瓶颈以及潜在的解决方案,指出随着更多精准高效的工具的开发以及对细胞代谢网络的阐释,依托酵母细胞进行一碳资源的生物转化将在未来的绿色生物制造中扮演越来越重要的角色。 展开更多

关键词 甲醇 甲酸 二氧化碳固定 合成生物学 代谢工程

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人工多细胞体系设计与构建研究进展 被引量：2

18

作者 钱秀娟 陈琳 +4 位作者 章文明 周杰 董维亮 信丰学 姜岷 《合成生物学》 2020年第3期267-284,共18页

合成生物学的发展正从优化基因元件与模块走向从头设计复杂代谢线路。多细胞体系因可实现代谢功能分工、复杂底物多组分利用及耐受复杂环境等,在医药、食品、化工、环境及能源等领域发挥着不可替代的作用,并已成为合成生物学发展的新方... 合成生物学的发展正从优化基因元件与模块走向从头设计复杂代谢线路。多细胞体系因可实现代谢功能分工、复杂底物多组分利用及耐受复杂环境等,在医药、食品、化工、环境及能源等领域发挥着不可替代的作用,并已成为合成生物学发展的新方向。然而,多细胞体系的研究还处于起步阶段,理性设计与构建人工多细胞体系、解析细胞间信息互作机制及调控多细胞体系结构等方面还面临诸多挑战。本文综述了人工多细胞体系在医药开发与医疗健康、天然产物合成、木质纤维素一体化生物加工以及环境修复等领域的应用,总结了人工多细胞体系的构建原理,阐述了多细胞体系内细胞间的交流机制,并剖析了人工多细胞体系面临的诸多挑战以及针对性的解决方案,为构建系统鲁棒、稳定、可控的人工多细胞体系提供理论指导。 展开更多

关键词 人工多细胞体系 医疗健康 天然产物合成 一体化生物加工 环境修复 交流机制 菌群结构

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微生物发酵合成灵菌红素的研究进展

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作者 章文明 羊家辉 +1 位作者 姜岷 信丰学 《微生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页

灵菌红素是一种天然的红色三吡咯色素,主要源自于微生物的次级代谢过程,其具有抗菌、抗肿瘤等功能,在医药、环境、染料等领域具有广阔的应用前景。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成灵菌红素是实现灵菌红素工业化生产... 灵菌红素是一种天然的红色三吡咯色素,主要源自于微生物的次级代谢过程,其具有抗菌、抗肿瘤等功能,在医药、环境、染料等领域具有广阔的应用前景。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成灵菌红素是实现灵菌红素工业化生产的有效途径之一。目前,生产灵菌红素的微生物主要以粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)为主。本文系统介绍了灵菌红素的结构性质和应用潜力,重点阐述了粘质沙雷氏菌中灵菌红素的合成路径,总结了通过高产菌株选育与改造、发酵工艺优化和转录因子调控等策略提高灵菌红素合成的最新研究进展,分析了不同提取纯化工艺的效率,并对未来灵菌红素的高效合成进行了展望,以进一步提高灵菌红素的工业化生产效率。 展开更多

关键词 灵菌红素 粘质沙雷氏菌 生物合成 发酵工艺 调控因子

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圆红冬孢酵母利用废糖蜜合成微生物油脂及类胡萝卜素

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作者 汤韵涵 章晓宇 +5 位作者 崔心江 焦峪娟 李群康 崔其絮 章文明 信丰学 《生物加工过程》 CAS 2024年第3期289-296,共8页

圆红冬孢酵母(Rhodosporidium toruloides)具有底物谱广、性能稳定和细胞含油量高等优点,是优良的微生物油脂生产工厂,而且具有高产类胡萝卜素的能力,极具开发潜力。为提高微生物的油脂和类胡萝卜素产量并降低成本,通过糖蜜与葡萄糖共... 圆红冬孢酵母(Rhodosporidium toruloides)具有底物谱广、性能稳定和细胞含油量高等优点,是优良的微生物油脂生产工厂,而且具有高产类胡萝卜素的能力,极具开发潜力。为提高微生物的油脂和类胡萝卜素产量并降低成本,通过糖蜜与葡萄糖共添加的双糖策略、不外源添加有机氮源、限制磷酸盐的方式,成功开发R.toruloides Z11利用廉价碳源糖蜜高产微生物油脂和类胡萝卜素的新型发酵方式。与单一葡萄糖作为碳源发酵培养相比,结合多种发酵策略,可使R.toruloides Z11生物量(OD_(600))提升至379.0±0.3,提高了2.72倍,油脂质量分数达到68.9%、类胡萝卜素含量达到2.58 mg/g。 展开更多

关键词 圆红冬孢酵母 发酵工程 微生物油脂 类胡萝卜素 糖蜜

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