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微藻可以通過自身的光合作用高效固定二氧化碳，同時生產(chǎn)生物燃料以及高 附加值產(chǎn)品，已成為國內(nèi)外技術(shù)開發(fā)的熱點。在微藻能源利用工藝流程中，用于 微藻培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器占總設(shè)備投資和運行成本的一半。由于相關(guān)研究工作的 缺乏，生物反應(yīng)器受微藻光合效率、傳質(zhì)以及光照的限制，體積大、占地寬、成 本高、產(chǎn)率和效率低。為了強化微藻光生物反應(yīng)器中光傳遞，提高光分布的均勻 性，構(gòu)建了內(nèi)嵌空心導(dǎo)光管的新型平板式微藻光生物反應(yīng)器，通過空心導(dǎo)光管的 引入實現(xiàn)了將光能導(dǎo)入反應(yīng)器中光衰減嚴(yán)重區(qū)域，提高了反應(yīng)器內(nèi)藻細(xì)胞的產(chǎn)量。 在此基礎(chǔ)上，為了優(yōu)化反應(yīng)器的光分布，設(shè)計了內(nèi)置導(dǎo)光板的光生物反應(yīng)器，并 將其用于工業(yè)化中常用的跑道池反應(yīng)器中（如圖1所示），使微藻產(chǎn)量提到了 193. 33%,生物質(zhì)產(chǎn)量達(dá)到2. 31g/L,油脂產(chǎn)量達(dá)到1258. 65mg/L。導(dǎo)光板目前工 藝成熟，成本低廉，對微藻無毒害作用，因此將其用于微藻產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)的跑道池 反應(yīng)器中，基本不會增加建造及運營成本。按目前藻粉市場價來算，微藻150 元/千克，傳統(tǒng)跑道池反應(yīng)器的收益為0.18元/升，而利用內(nèi)置導(dǎo)光板的跑道池 光生物反應(yīng)器可獲得0.35元/升的收益。同時，在工業(yè)化常用的管式反應(yīng)器的基 礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的提出了一種新型非連續(xù)光照管式光生物反應(yīng)器，通過間斷遮光方 式，形成了反應(yīng)器內(nèi)明區(qū)和暗區(qū)的周期性分布，實現(xiàn)了微藻在反應(yīng)器內(nèi)流動時的 規(guī)律性明暗交替，從而觸發(fā)閃光效應(yīng)，使微藻生長速率提高了 15%。 在微藻生長到穩(wěn)定期后，需對反應(yīng)器中的微藻進(jìn)行采收。傳統(tǒng)的采收方式包 括離心、絮凝、氣浮、膜過濾等，這些方法均耗能較多。為了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性樹脂吸收培養(yǎng)基濃縮微藻，吸收后可通過高溫?zé)煔饷撍?收再利用。利用采收后的濕藻進(jìn)行水熱液化的預(yù)處理方式，將藻細(xì)胞破壁，使細(xì) 胞內(nèi)的多糖、蛋白質(zhì)、油脂等析出并解聚成小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸，之 后這些小分子物質(zhì)經(jīng)微生物發(fā)酵，產(chǎn)出甲烷、氫氣等高熱值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接經(jīng)萃取等過程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、蝦青素等高附加值產(chǎn)品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗腫 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作為抗凝血劑和免疫調(diào)節(jié)劑。EPA被稱為“血 管清道夫"，能促進(jìn)循環(huán)系統(tǒng)的健康和防止膽固醇和脂肪在動脈壁上積聚，并對 治療由自身免疫缺陷引起的炎癥有效。DHA俗稱“腦黃金”，是神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞生 長及維持的一種主要成分，是大腦和視網(wǎng)膜的重要構(gòu)成成分，在人體大腦皮層中 含量高達(dá)20%,在眼睛視網(wǎng)膜中所占比例最大約50%。蝦青素是已知氧自由基清 除能力最強的天然色素，其抗氧化能力是維生素E的1000倍，雨生紅球藻是最 佳的天然蝦青素來源，含量達(dá)到3%-5%,是目前唯一被美國FDA審核準(zhǔn)許可用于 人類直接使用的蝦青素產(chǎn)品，我國于2010年批準(zhǔn)納入食品新資源產(chǎn)品目錄。 針對微藻生物質(zhì)高效能源化利用的問題，提出太陽能加熱實現(xiàn)微藻水熱預(yù)處理， 再利用水解液和固態(tài)殘渣厭氧發(fā)酵制取富氫甲烷氣，實現(xiàn)微藻全組分轉(zhuǎn)化利用， 并建立了中試系統(tǒng)（如圖2, 3）o通過太陽能水熱水解，微藻發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程的 速率和轉(zhuǎn)化率得到顯著提升。

利用工程化紅細(xì)胞治療痛風(fēng) 痛風(fēng)是成年人中最常見的炎性關(guān)節(jié)炎，其患病率逐年升高，與生活方式、藥物使用、肥胖、性別等有關(guān)，目前已成為僅次于糖尿病的第二大代謝疾病，對社會造成巨大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。痛風(fēng)在全球范圍內(nèi)的患病率為1％~4％，其中中國大陸的平均患病率約為1.1%，臺灣地區(qū)更為普遍，發(fā)病率高于8%。 痛風(fēng)是由于體內(nèi)尿酸單鈉晶體（monosodium urate, MSU）的長期積累沉積于組織中形成MSU晶體并引起嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。高尿酸是痛風(fēng)發(fā)展的最強單一危險因素，在痛風(fēng)患者中，血清尿酸（uric acid, UA）水平普遍超過 0.41 mmol /L。除此之外，痛風(fēng)發(fā)展還與免疫系統(tǒng)有關(guān)，包括許多可溶性因子如促炎性細(xì)胞因子，脂質(zhì)介質(zhì)和補體都與痛風(fēng)發(fā)展有關(guān)。 目前，臨床上的治療痛風(fēng)的藥物仍比較匱乏，尤其是后期慢性痛風(fēng)。不管是傳統(tǒng)療法如一些抗炎藥，還是外源性尿酸氧化酶（urate oxidase, UOX），都有各自的問題，無法滿足痛風(fēng)患者的需求，導(dǎo)致病情惡化，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。因此，亟需開發(fā)針對痛風(fēng)的更為高效安全的治療方法。 紅細(xì)胞膜表面無任何尿酸通道蛋白，故要真正實現(xiàn)工程化紅細(xì)胞代謝尿酸的效果，需選擇合適的尿酸通道蛋白。人體中2/3的尿酸鹽由腎臟排泄，由于尿酸的排泄量比腎小球的過濾量少，因此尿酸向血液中的重吸收占主導(dǎo)。尿酸通道蛋白（urate transporter, URAT1）是一種尿酸鹽陰離子交換劑，可以從尿腔中重吸收尿酸鹽。我們將利用我們的體外紅系分化平臺，通過基因改造上游紅系祖細(xì)胞使其同時表達(dá)人URAT1和黃曲霉（Aspergillus flavus）UOX，隨后誘導(dǎo)體外紅系分化，最終得到攜帶有URAT1和UOX的成熟紅細(xì)胞。這種紅細(xì)胞可將尿酸鹽經(jīng)由URAT1吸收進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)并由細(xì)胞內(nèi)UOX代謝，長期在循環(huán)系統(tǒng)中清除過飽和的尿酸鹽，從而實現(xiàn)治療效果。 我們將測試?yán)猛达L(fēng)患者外周血單個核細(xì)胞進(jìn)行體外分化的能力，制備工程化紅細(xì)胞，同時測試工程化紅細(xì)胞體外代謝尿酸鹽的能力。同時建立瞬時誘導(dǎo)的高尿酸動物模型，用于評估工程化紅細(xì)胞的體內(nèi)療效。 利用工程化紅細(xì)胞治療宮頸癌 宮頸癌是危害婦女健康的主要惡性腫瘤之一，在全球婦女惡性腫瘤的發(fā)病率與致死率均列第4位。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的全球癌癥流行病學(xué)統(tǒng)計報告顯示，2020年全球大約有60萬宮頸癌新發(fā)病例，34萬宮頸癌死亡病例。2020年中國新發(fā)病例11萬，約占世界宮頸癌新發(fā)病例的18.3%。 E6/E7蛋白是宮頸癌最主要的致癌蛋白，在宮頸癌及癌前病變的組織中持續(xù)表達(dá)，不會因抗原丟失而產(chǎn)生免疫逃逸，在正常組織中不表達(dá)，因此以E6/E7蛋白為靶點靶向?qū)m頸癌細(xì)胞，可特異性殺滅腫瘤細(xì)胞。治療性HPV16疫苗相對于傳統(tǒng)治療的優(yōu)勢及其已經(jīng)表現(xiàn)出的良好的療效，但是多肽、RNA、DNA治療性疫苗在體內(nèi)易被降解，半衰期短，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的效率有待提高，如何增強新生抗原治療性疫苗的免疫應(yīng)答效率是亟待解決的重要課題。基于紅細(xì)胞（RBCs）的新型藥物載體系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)藥物載體不可比擬的優(yōu)勢，近年來倍受關(guān)注。 利用我們的天然紅細(xì)胞工程化改造平臺，可穩(wěn)定實現(xiàn)來源于外周血的紅細(xì)胞改造（改造效率＞90%），使其表面帶上腫瘤特異性抗原-MHC1蛋白；病人外周血樣的改造效率與健康人相當(dāng)（圖2）。進(jìn)一步我們將測試其在體外免疫激活病人HPV16+宮頸癌患者外周血T細(xì)胞的效應(yīng)，以及經(jīng)過刺激后T細(xì)胞的特異性腫瘤殺傷能力。同時建立HPV16荷瘤小鼠模型，評估工程化紅細(xì)胞在成瘤小鼠中的體內(nèi)療效。

危化品關(guān)鍵設(shè)備動態(tài)展教系統(tǒng)利用實物微縮、透視模型制作、多媒體等技術(shù)，透明展示泵類、閥類、罐類、塔類、釜類、熱交換類等設(shè)備，配套多媒體動畫，實現(xiàn)直觀教學(xué)，達(dá)到“懂原理、懂結(jié)構(gòu)、懂性能、懂用途；會操作、會保養(yǎng)、會排障”的技能要求。  

盤煤技術(shù)是盤料技術(shù)的一種，也是目前數(shù)字化煤廠的信息化管理的一部分，主要用于監(jiān)測煤堆的堆煤量，用于煤廠的整體數(shù)字化管控及防腐敗等

食品生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會遇到各種配料在初步混合階段不宜直接接觸的情況， 如焙烤制品生產(chǎn)時的山梨酸鉀與檸檬酸（檸檬酸會作用于山梨酸鉀生成山梨酸， 抑制酵母的生長而影響產(chǎn)品的體積、松軟度及口感）、肉制品生產(chǎn)時用到的轉(zhuǎn)谷 酰胺酶和食鹽（食鹽會降低轉(zhuǎn)谷酰胺酶對肉的黏結(jié)作用），此時如果對其中的一 種配料進(jìn)行包埋處理，就可以防止配料間的直接接觸，避免他們相互作用。而在 食品加工過程中，當(dāng)預(yù)期的作用已經(jīng)發(fā)揮（如前述例子中的酵母發(fā)酵、轉(zhuǎn)谷酰胺 酶粘合碎肉）、食品在烹制過程中溫度升高到一定程度后，壁材（一般為粉末油脂）液化，被包埋的配料釋放出來，繼續(xù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用（如前述例子中檸檬酸會作用于山梨酸鉀生成山梨酸，可以抑制面包中微生物的生長，延長產(chǎn)品保質(zhì) 期；肉制品生產(chǎn)中的食鹽釋放出來，賦予制品適宜的咸味）。 創(chuàng)新要點 實現(xiàn)了食用配料（如有機酸、食鹽等）膠囊化包埋/溫度控制釋放這一難題， 制備出了芯材含量達(dá) 90-92%、顆粒細(xì)度為 40-80 目的膠囊化產(chǎn)品，具有良好的流動性，使用方便，性質(zhì)穩(wěn)定。 

已有樣品/n針對酶在工程化應(yīng)用中的缺陷，如易失活、不具回收性、抗逆性差 等，采用新型固定化技術(shù)，制備出具有高活性、高耐逆和工程化回用性 良好的固定化脂肪酶，提高酶活力 10-46 倍。如：以碳納米管為載體整 合其它方法固定化 BCL，固定化酶最大蛋白比活達(dá) 50,200 U/min/g protein，酶活回收率達(dá) 3,740%，為游離酶的 54 倍，是 MPR-NKA 固定化 酶的 1.5 倍，且大幅縮短了酶促反應(yīng)時間，10 分鐘就能使手性拆分反應(yīng) 達(dá)到平衡，較國際報道的最高水平提高 200 倍，

工業(yè)生產(chǎn)過程中存在許多以廢氣排放方式造成的資源浪費，例如以乙烯為原料生產(chǎn)環(huán)氧乙烷、醋酸乙烯等，鑒于乙烯反應(yīng)的單程轉(zhuǎn)化率較低，氣體需大量循環(huán)利用，為防止惰性氣體如二氧化碳、氮氣、氬氣的積累對反應(yīng)的不利影響，在生產(chǎn)過程中通常要排放部分循環(huán)氣體，從而造成乙烯損失。又如以一氧化碳為原料羰基合成化工產(chǎn)品中同樣存在一氧化碳損失。對這排放氣中有用組分進(jìn)行回收利用，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。南京工業(yè)大學(xué)開發(fā)的NJ型吸附劑對乙烯具有很好的吸附選擇性，對氮氣、氬氣等惰性氣體幾乎不吸附

智能化居家養(yǎng)老平臺智能化居家養(yǎng)老系統(tǒng)是專為中國特色養(yǎng)老定制的智能化服務(wù)體系，以居家為主要養(yǎng)老空間，在家中實現(xiàn)和滿足親情交流和對外溝通可視化、助老需求和家政管理智能化、休閑娛樂便利化、健康管理網(wǎng)絡(luò)化、醫(yī)療資源集約化、資訊服務(wù)多元化等全方位居家養(yǎng)老需求。

番茄紅素是類胡蘿卜素家族中的一種，具有很強的抗氧化性，被 廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和食品行業(yè)。三孢布拉氏霉作為一種絲狀好氧真菌， 是目前番茄紅素工業(yè)化生產(chǎn)的主要微生物。在三孢布拉氏霉的類胡蘿 卜素代謝過程中，carRA 編碼的蛋白對菌體的番茄紅素、γ-胡蘿卜素 及 β-胡蘿卜素的含量起著至關(guān)重要的作用。 為了提高菌體的番茄紅素含量，本研究獲得了 carR 和 carRA 同 源敲除菌株及 carA 過表達(dá)菌株。對正負(fù)菌混合發(fā)酵培養(yǎng) 6 天后的類 胡蘿卜素含量及所占比例的分析發(fā)現(xiàn)，carR 敲除株的番茄紅素含量和 占比分別增至野生型的 2.99 倍和 16.10 倍。表明，敲除 carR 或者過 表達(dá) carA 均可以提高三孢布拉氏霉的番茄紅素含量。為了進(jìn)一步提 高三孢布拉氏霉的番茄紅素含量，本項目對一系列化合物也進(jìn)行了篩 選，發(fā)現(xiàn)某化合物的番茄紅素提高效果最佳，2 天后的番茄紅素占比 由 1.7%提高至 90.1%，番茄紅素含量分別升高至 83.2 mg/gDW，為未 處理對照的 315.8 倍。對 carR 和 carRA 敲除菌株及 carA 過表達(dá)菌株 也進(jìn)行同一化合物處理，發(fā)現(xiàn) carA 過表達(dá)菌株的番茄紅素含量和占 比達(dá)到 103.6 mg/gDW 和 89%。 我們的技術(shù)優(yōu)勢：本項目使用的特殊菌株是我們自己構(gòu)建的，具 有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)；本項目添加的小分子化合物無毒、用量少、 效果好，我們具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)；應(yīng)用三孢布拉氏霉生產(chǎn)番茄 紅素的傳統(tǒng)技術(shù)成熟、穩(wěn)定、投資小，本項目除菌株和添加的小分子 化合物與之不同外，其他均完全相同。

過去的十幾年石墨烯研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)步飛速，然而石墨烯產(chǎn)業(yè)化仍然面臨諸多挑戰(zhàn)和問題。面向石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的制備技術(shù)不是對實驗室制備過程的簡單放大，規(guī)模化制備對制備技術(shù)的可重復(fù)性、安全性和成本等都提出了更高的要求。盡管從產(chǎn)能上看石墨烯的粉體和薄膜均實現(xiàn)了宏量化制備。然而，石墨烯產(chǎn)品的生長工藝、原材料、設(shè)備甚至生產(chǎn)批次的不同，得到的產(chǎn)品質(zhì)量和性能參差不齊，且很難達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。以史為鑒，參考另一類戰(zhàn)略性碳材料——碳纖維的產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程可知，材料的品質(zhì)決定了其應(yīng)用前途。最初研發(fā)的碳纖維只能用于釣魚竿等，而今高端碳纖維材料在航天航空領(lǐng)域占據(jù)不可替代的位置，這正是碳纖維的規(guī)模化制備技術(shù)和材料品質(zhì)的不斷提升，推動了碳纖維在高端領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。石墨烯產(chǎn)業(yè)只有努力扎根于材料制備，解決高品質(zhì)材料的規(guī)模化制備問題，才有美好的應(yīng)用未來。