江苏新侨人才创新创业基地—江苏大学生物质能源研究所

发布时间:2015-11-23 12:00:00 | 浏览次数:1291

江苏大学生物质能源研究所成立于2010年,是江苏大学确定的专职研究所和人才学术特区,2011年发展为江苏省新能源创新团队,2015年被授予江苏省新侨人才“创新创业”基地。现有专职研究人员17名,其中教授/研究员4名,副研究员2名,博士生导师4名,硕士生导师9名,团队负责人为孙建中特聘教授。

主要研究领域与方向:

1、生物过程工程仿生及生物质能源产品

白蚁等消化木质纤维素类自然生物系统的生物过程仿生研究;极端/肠道微生物等生物资源及其在木质纤维素生物降解中高效利用的研究;高效生物质预处理技术研究;新型发酵仿生生物反应器研究及多样化生物质能源产品开发。

2、草本能源植物开发与产业化种植技术

草本能源植物新品种选育技术研究(有性杂交和多倍体育种);外源嗜热木质纤维素酶能源植物转基因研究;农作物秸秆高值化转化利用关键技术研究;抗盐碱能源草选育及分子机理研究;植物内生菌及微生物肥料产业化应用技术。

3、生物质转化中的基因工程/工业酶制剂应用技术开发

嗜热木质纤维素酶基因克隆、序列优化及高效表达研究;非理性设计原位定向进化技术研究;新型热激表达系统(pHsh)及其重组蛋白基因工程技术;酶的理性设计及分子改造;高密度发酵技术生产酶制剂核心技术;微生物分子生物学及代谢工程;纤维素乙醇高温发酵技术研究;基因序列探矿技术研究。

4、环境生物电化学及其应用技术开发

环境微生物胞外电子传递机制及调控机理研究;高效微生物燃料电池及其对环境污染物/废弃物的高效处理及能源化利用;新型难降解环境污染的生物电化学降解机制及强化;环境污染物痕量、快速、高通量检测生物电化学传感器研究。

5、新型生物基及纤维素复合材料技术开发

木质纤维素生物基材料开发的基础理论和核心技术研究:包括环保型木质纤维素增强聚合物基复合材料,纤维素保温泡沫复合板材,新型纤维素基储能、抗菌、吸附材料,木质纤维素基水凝胶,功能性纳米纤维素及其它环境友好型生物基材料;基于木质纤维素等原料的3D打印材料及关键技术研究。

联系人:孙建中教授:  E-mail:jzsun1002@ujs.edu.cn;  电话:0511-88796122


创新研究成果

1. 一是新型能源植物的理论研究与应用技术突破:首创能源植物自然生物属性、生态经济属性、能源利用属性综合遗传改良的新理论及新方法;收集保存了1,000多份的芒草野生种质资源材料,在国内外率先建立了远缘杂交技术和多倍体育种技术,成功筛选出适宜在我省沿海滩涂等边际性土地产业化种植的5个芒草优良新品种,并在河南、重庆等多个省市推广;创新了能源植物盐碱地高产栽培关键技术(开发出植物内生菌肥料产业化应用新技术);突破了能源植物高效表达外源嗜热木质纤维素酶的核心技术,为有效降低生物质转化过程中用酶成本提供了全新途径;申请了多个发明专利,研究成果居国内领先水平。

2. 二是系统揭示了食木白蚁生物系统高效转化木质纤维素的过程机制,通过转录组等组学研究手段,完整地解析了白蚁系列新型木质纤维素酶系及其重要功能基因与降解转化的过程机制,提出了生物过程仿生的重要学术理论体系和实现的主要技术途径,创新了生物质预处理及高效酶水解的仿生技术途径,主编出版了该领域第一本英文学术专著(RSC出版社), 2011成功申请并召开了第395次国家香山科学会议,受到了国内外同行的密切关注,引领了学科的发展方向。

3. 三是成功克隆了多个重要木质纤维素酶基因(发现并定性了十多种新酶),实现了重组蛋白的高效表达:突破了一系列基因克隆、基因异源表达和基因定向进化的关键技术体系,发明了克隆未知基因的最新技术RSD-PCR,构建了嗜热厌氧杆菌遗传转化系统,为菌系酶系的工程化利用提供了重要技术和工艺基础,其研究成果已经处于国内领先水平,申请了多个国际和国内技术专利。

4. 四是开创性地提出了同步制备生物质材料和生物质燃料的新思路:易水解的非结晶区纤维素快速酶解为可发酵糖,而剩下的较难酶解的结晶区纤维素用以制备纳米纤维素;该研究突破了传统制备条件的限制,极大地提高了纳米纤维素的得率,申请了多个研究技术专利,为纳米纤维素的大规模生产指引了方向。

5. 五是微生物电化学系统的基础理论突破:解析了微生物燃料电池产电机理,率先提出了微生物燃料电池多尺度调控新理论,实现了多种环境有机废弃物的高效能源化利用,并在国际上首次构建了基于微生物电子传递的生物传感器平台,相关成果入选ESI高被引论文及环球医药发现,申请多项发明专利,得到了国际国内同行的高度评价。

团队成员:

新侨人才创新创业基地揭牌仪式:

 

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