本实验室以微生物代谢为切入点,利用合成生物学和代谢工程的先进理念,开发绿色生物制造技术。着力研发高效可持续的化合物生产方法,用于高效生产平台和高值化合物。为应对能源生产、食品安全、先进材料制造等领域所面临的挑战,提供方案和技术。
1. C3平台化合物:以蓝细菌、高温菌为底盘,开发先进的代谢工程和合成生物学理念,实现C3平台化合物从廉价碳源的高效合成。目前涉足的C3平台化合物包括:甘油、丙二醇、乳酸、3-羟基丙酸等。
2. 生物塑料:利用生物细胞,开发生物基聚合物的合成技术,如聚乳酸(PLA)等。
3. 高值化合物:主要以蓝细菌、高温菌、弧菌等作为底盘,开发建立高值植物天然产物的从头合成途径,用代谢网络调控、全局代谢流治理的方法实现C流的重定向,提高产物合成的效率。目前已经实现的合成的化合物有:香兰素(Vanilin)、白藜芦醇(Resveratrol)、对香豆酸(p-coumaric acid)、唾液酸(燕窝酸,Neu5Ac)等。
4. 生物传感器:基于生物大分子化合物识别原理开发分子感知级别的生物传感器,主要用于气体分子的检测和感知。开发建立生物大分子气体传感器件数据库,结合MEMS、SAW等技术研究分子识别信号到电信号的转换技术。
5. 食品检测分析技术:依托高效的仪器分析手段比如全二维气相色谱(GC-GC-MS-MS)、高通量测序(NGS)、蛋白质质谱(LC-LC-MS),结合神经网络算法、机器学习、指纹分析理念,研究食品成分、风味、品质鉴别控制技术。