微生物技術國家重點實驗室（山東大學）

微生物技術國家重點實驗室 ^[1]  依託山東大學，實驗室是作為世界銀行貸款重點學科發展項目的一個子項目，由世界銀行貸款120萬美元，國內配套362萬元人民幣投資建設的。

1995年11月通過國家驗收，並開始正式運行和對外開放。生物反應器工程國家重點實驗室（華東理工大學）俞俊棠教授任學術委員會主任，山東大學生命科學學院院長曲音波教授任實驗室主任。實驗室現有工作人員28人，其中教授9人，副教授12人，講師4人，工程技術人員3人。

實驗室以與人類社會可持續發展直接相關的微生物技術為主要研究對象，側重研究利用包括基因工程、代謝工程等現代生物技術在內的各種技術手段，選育具有各種特殊功能的微生物新菌株，研究微生物的生理代謝活動，開發利用微生物功能的新工藝、新技術。主要研究工作包括：

（1）生物質資源轉化技術研究，包括木質纖維素微生物降解機理基礎研究、篩選和改造木質纖維素降解菌及其酶類、相關酶製劑的生產和應用技術、利用微生物技術降解轉化農作物秸杆等木質纖維素類資源及其它工農業廢棄物，發酵生產酒精、有機溶劑等化工原料及飼料、沼氣等有用產品、利用光合細菌生產飼料添加劑和氫氣能源等；

（2）資源和環境微生物技術研究，側重利用微生物技術開發難開採礦產資源（如二次採油後的低產油井、低品位金屬礦石和尾礦等）、環境污染物（廢水廢氣廢渣）治理、清潔生產工藝（細菌脱硫技術、生物製漿技術、酶法廢紙脱墨技術等）研究、環境友好產品（生物可降解塑料、生物農藥、生物肥料等）研製，以及海洋微生物資源的開發利用、海洋資源的微生物轉化技術等；

（3）發酵新產品、新工藝的研究，如新型藥物（谷氨醯胺、火菇素、L－肉鹼等）、食品或飼料添加劑（乳鏈菌素、飼用益生素、光合菌劑）、酶製劑（脂肪酶、果膠酶、異澱粉酶等）、功能性食品、生理活性物質、抑菌殺菌劑、生物聚合物，以及精細化工產品的生物轉化技術等；

（4）分子生物技術研究，利用基因工程、蛋白質工程、代謝工程等現代生物技術，有目的的改造乃至創造新的生物機能，為開發微生物應用新技術提供必要前提。如構建具有抗砷功能的浸礦用自養型硫桿菌、具有嗜殺活性的釀酒酵母生產菌株，建立絲狀真菌高效表達的基因轉移系統等；

（5）生化工程技術研究，包括數量生理學、代謝流量分佈分析、生物過程動力學模型構建、發酵過程的計算機優化調控技術、新型發酵技術（如補料分批培養技術、連續發酵技術、固定化細胞培養技術、高密度培養技術、發酵和分離耦聯技術）及新型生化反應器的研製、生化分離技術等。

1995年實驗室正式運行和對外開放以來的短短四年多里，已先後承擔了包括8項國家科技攻關項目、1項國家自然科學基金重點項目、4項海洋“86.3”計劃項目在內的100多項各類科研課題。14項科研成果獲得了省部級以上科研獎勵。其中，“纖維廢物液體深層發酵生產纖維素酶”獲國家教委1997年科技進步獎（發明一等類）和1998年國家發明獎（四等），“微生物對天然纖維素的降解機制研究”獲教育部1998年科技進步獎（基礎類一等）。15項研究成果通過了省部級以上的成果鑑定，被認為多數都達到了國內領先或國際先進水平。先後出版著作3部，在國內外學術刊物和學術會議上發表論文300餘篇，其中SCI、EI收錄刊物論文32篇。 “環流靜態混合器高粘度生物反應器”、“光合細菌柱式膜反應器”等發明獲得了國家專利。纖維素酶製劑、耐高温黃原膠、高毒力B.T生物殺蟲劑、谷氨醯胺、真菌多糖等發酵新產品，微生物三次採油技術、棉麻織物生物整理技術等微生物新工藝,都已經投入實用, 獲得了明顯的社會效益和經濟效益。

以上這些研究工作的開展，對於解決人類社會面臨的資源、環境和糧食等急迫的問題具有重要的意義。實驗室長期開展的兩類主要研究工作(纖維素微生物和自養微生物)都具有鮮明特色，前者以纖維素等可再生性能源物質的微生物轉化為主，例如，對青黴纖維素酶有系統的研究，在此基礎上成功地利用亞銨法造紙廢液、廢渣生產纖維素酶，達國際先進水平，並在印染工業和畜牧業中獲成功應用。後者則在濕法冶金、石油和煤炭脱硫、廢水淨化等方面可發揮獨特的作用。實驗室已建立了自養菌的基因轉移系統，在國內外首次將大腸桿菌的抗砷基因引入自養細菌中並得到了表達。該項研究被國家自然科學基金委評為優秀成果，並已被法國高教科研部批准為中法合作項目。

實驗室設有微生物學碩士點和博士點、發酵工程碩士點，可以授予相應的理學或工學學位。建室以來，已培養出56名碩士和15名博士。實驗室現有博士生導師6人，碩士生導師12人。在讀的博士生22人，碩士生36人。設有生物學博士後流動站。每年接納1-2名博士後研究人員。

實驗室非常重視對青年科研人員的培養和扶植。近幾年先後有8位青年教師在職攻讀博士學位，兩名優秀青年教師直接通過學位論文答辨獲得了博士學位。近年來，獲准的國家項目已基本上都是以中青年為主體。如已有4位青年博士連續獲得兩項國家自然科學基金項目。

4項海洋“86.3”項目均由年輕人任課題負責人。1人被選入國家教委的跨世紀優秀人才培養計劃，成為新一代學術帶頭人。實驗室五個研究方向均有中青年教師成為主要學術骨幹。

實驗室非常重視對外開放工作。在1995年夏，實驗室尚未正式驗收，世行貸款購買的儀器設備還沒有全部到位，國家也沒有提供運行補助費的情況下，實驗室就在山東大學支持下自籌經費，發佈了實驗室開放課題申請指南，開始了對外開放。

實驗室已資助開放課題52項，接納客座研究人員40餘人。部分開放課題取得了較好的研究成果。例如，由山東輕工業學院陳嘉川教授承擔的木聚糖酶漂白麥草漿和改善漂白漿性能的研究發現，通過酶預漂可改善紙漿的可漂性，降低有效氯用量25%以上。通過對漂白漿進行酶處理，可明顯改善紙漿的強度和白度。已先後在國內外重要刊物上發表論文8篇，所發明的“利用木聚糖酶改善草漿性能工藝”申請了發明專利。

近年來，實驗室先後選派了14位青年教師出國進修留學，合作開展了”絲狀真菌高效表達載體構建”、“酵母細胞膜分子生物學”、“固定化細胞高濃度發酵”、“極端嗜酸自養細菌遺傳工程”、“粘細菌生物活性物質”、“蛋白質替代層析分離技術”等前沿研究課題。其中多數同志按期完成合作研究回室工作，極大地促進了實驗室的科研工作進展，大大縮短了實驗室研究工作同國際先進水平的差距。

建室以來，實驗室先後派出20餘人次參加國際學術會議。除日常接待國外來訪講學外，實驗室還分三批先後邀請美國、日本、法國、丹麥的8位專家來室訪問，並同時邀請部分國內著名學者共同講學，舉辦了兩期全國性的發酵工程和微生物技術高級研討班和一期分子生物學研討班，來自全國各地30餘家科研和教學單位的150餘位青年學者參加了研討活動，加強了實驗室同國外多家科研單位的交流合作。

實驗室還主辦了第二屆全國青年微生物學工作者學術會議。來自全國各地的150餘名青年代表和部分老專家彙集濟南，共同探討21世紀微生物學科的發展，增進了全國青年微生物學工作者之間的友誼和聯繫，也擴大了微生物技術國家重點實驗室在國內，特別是在年輕一代同行中的影響，為今後實驗室的進一步對外開放打下了良好基礎。2001年成功承辦了綠色化學國際會議。

實驗室現有工作用房4000m2，主要大型儀器設備有：2L-50L實驗室自控發酵罐6台，UV-3100紫外分光光度計，650E型高效液相色譜系統，SSQ710型氣相/ 液相色譜/質譜聯用儀，835-0200型氨基酸分析儀，LB-80M型超速離心機，毛細管電泳儀，DNA擴增儀，細胞電穿孔儀，計算機影象分析系統，DNA測序儀，超低温冰箱，生化分析儀，冷凍乾燥器，高速球磨機，PC工作站等。

2022年5月，被評選為2022年科學家精神教育基地，序號第85. ^[2]