微生物系统工程研究所

微生物系统工程研究所

1. 团队概述

微生物系统工程研究所团队创建于2019年，依托绿色造纸与资源循环全国重点实验室和山东省生物传感与智能代谢调控重点实验室，长期专注于微生物代谢工程与合成生物学理论及应用研究。团队核心优势在于创制了高性能酿酒酵母工程化菌株，解决了木质纤维素生物转化中六碳糖和五碳糖高效共利用的关键技术难题，相关性能指标达到国际先进水平，大大推动了二代燃料乙醇的产业化。近年来，团队进一步拓展了高值化合物生物合成方向，构建了从大宗化学品（二代燃料乙醇）到高附加值产品（如萜类、NMN等天然产物，以及高核酸酵母、富硒酵母等功能酵母）的完整技术平台。现有在职教工6人，首席科学家1人，高级工程顾问1人，团队每年招收博士研究生约1-2人，硕士研究生约6-8人。

2.研究方向

（1）木质纤维素生物质高值生物转化技术：构建六碳糖和五碳糖高效共利用酿酒酵母工业菌株，解析木糖代谢及抗性机制，聚焦原料全糖组分高值转化研究。

（2）高值化学品合成生物技术：通过代谢工程、合成生物学技术等手段，构建高性能酵母细胞工厂，拓展底物利用范围，高效合成萜类、NMN、新型甜味剂、医用蛋白等高值化学品。

（3）合成生物学技术理论与应用：聚焦酿酒酵母工业菌株基因编辑、动态代谢调控、酶定向进化等技术理论与应用研究。

（4）功能酵母菌种创制：建立新型高通量筛选方法，选育具有高核酸、富硒等特性的功能酵母菌种，并研究相关代谢理论与分子机制。

（5）土壤微生物与现代生态农业：盐碱地、沙土等障碍土改良新型微生物菌剂创制及关键生物技术研究。

3.团队成员

4.代表性研究成果

近五年团队承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金（面上及青年项目）及省重大科技创新工程等纵向课题5项，省部级项目10余项，企业委托项目10余项，总支配经费超过500万元，形成从基础研究到产业应用的全链条研究能力。团队累计发表SCI及核心期刊论文百余篇，授权专利20余件（含多件欧盟、美国专利），其中在《Metabolic Engineering》《Microbial Cell Factories》等高水平期刊发表多篇论文。

在成果转化方面，团队于2021年构建的高性能纤维素乙醇（二代燃料乙醇）酿酒酵母专用工业菌株授权核心专利“一株能够缓解高木糖利用与高鲁棒性拮抗的C6/C5共发酵酿酒酵母及其应用（ZL202011296559.5）”，成功应用于安琪酵母、国投生物及安徽丰原生物等国企或龙头企业的示范工程，实现成果转化到位经费100万元以上，极大推动了纤维素乙醇产业化进程，相关成果曾获山东省科技进步一等奖及产学研合作创新成果奖。