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栏 目 导 航
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【各课题的主要研究内容、研究目标、承担单位及课题负责人】
主要研究内容
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- 细胞群体效应的产生与调控
- 细胞群体行为变化与环境响应
- 大规模培养细胞群体行为调控
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| 研究目标 |
- 完成几种常见的工业模式微生物产生细胞群体效应的基本规律，阐明细胞与细胞间的相互作用和细胞群体行为协同变化的分子机制；
- 发现细胞群体行为的临界变化规律，建立细胞群体效应临界阈值的测定方法，获得不同环境条件下阈值应答变化的基本规律；
- 提出并实施2－3种细胞群体效应的正向/反向调控策略，实现乳酸、1,3-丙二醇等2－3种目标化合物大规模发酵培养细胞群体行为的正向协同调控。
- 在SCI期刊上发表论文30-40篇，申请专利5-8项，培养8-10名博士研究生，20名硕士研究生。
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| 主要承担单位 |
天津大学、中科院过程所 |
| 课题负责人 |
元英进 |
主要研究内容
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- 多相复杂生物体系传递特性测试方法
- 多相复杂生物反应过程模型模拟
- 多组份复杂体系的生物分离过程模型化
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| 研究目标 |
- 针对不同反应器型式内多相复杂生物反应体系，建立基于微观瞬态流动、传热传质及生物反应特征的精确、快捷测定与分析方法。
- 建立能够反映细胞群体效应的多相生物反应过程的瞬态数学模型，获得模型模拟的基本理论及算法。
- 建立新型分离介质设计的分子模拟方法，揭示分离介质分子对目标分子进行识别的机理，实现几个典型分离单元的模型化。
- 发表SCI源期刊论文40－50篇，申请发明专利4－5项，培养8－10名博士研究生，40－60名硕士研究生。
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| 主要承担单位 |
清华大学、天津大学 |
| 课题负责人 |
骆广生 |
主要研究内容
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- 基于细胞生理特性的放大方法
- 基于生物生理特性与传递特性相结合的直接放大方法
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| 研究目标 |
- 提出基于细胞生理特性的工业生物反应过程放大的原理与方法。
- 结合丁醇、1，3丙二醇、丙烯酸等生物产品大规模发酵过程，建立基于细胞生理特性与反应器流场特性相结合的生物反应过程直接放大的理论模型；提出大规模生化反应过程定量设计与放大的新原理与新方法。
- 提出生物过程分离放大一般性规律和放大原理方法。
- 建立2－3个典型工业生物炼制产品的示范工程装置。
- 发表SCI源期刊论文20－30篇，申请发明专利8－10项，培养8－10名博士研究生，40－60名硕士研究生。
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| 主要承担单位 |
华东理工大学、江南大学 |
| 课题负责人 |
庄英萍 |
主要研究内容
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- 生物与化学方法级联
- 多产物匹配的物质流与能量流
- 多产物联产的全局调控
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| 研究目标 |
- 阐明生物和化学方法级联过程的基本特征与交互作用机制，实现1－2种生物/化学集成新工艺的组建和优化；
- 发现碳-氮物质流在多目标分支途径的竞争分配机制，掌握ATP、NAD/NADH等能量流及辅助因子的竞争利用规律，实现能量流及辅助因子的再生循环，建立目标代谢途径强化及能量与辅酶再生途径耦合的优化控制策略；
- 完成3－4种代表性多目标联产发酵与分离过程的优化设计，建立基于RNA聚合酶突变的全局转录调控方法，获得多株性能优异的多产物联产目标菌株及全局调控工艺平台；
- 在SCI期刊上发表论文40-50篇，申请专利5-8项，培养8-10名博士研究生，40名左右硕士研究生。
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| 主要承担单位 |
北京化工大学、清华大学 |
| 课题负责人 |
谭天伟 |
主要研究内容
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- 反应-分离耦合过程的设计与调空
- 分离单元的集成
- 新型分离介质制备及应用
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| 研究目标 |
- 构建1～２种反应/分离耦合新方法，揭示反应/分离耦合相互适配与协同作用机制；
- 完成3～4种新型工业生物过程用分离介质（膜、吸附介质）的制备工艺；阐明孔径分布、孔隙率、强度、极性以及分离工艺等对分离效果的作用规律；
- 获得分离单元集成化的新方法，建立2～3种分离单元集成的新工艺；
- 在SCI期刊上发表论文40-50篇，申请专利6-8项，培养8-10名博士研究生，40名左右硕士研究生。
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| 主要承担单位 |
中科院过程工程研究所、北京化工大学 |
| 课题负责人 |
苏志国 |
主要研究内容
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- 发酵过程优化控制
- 工业生物过程全局优化方法
- 多生物过程匹配的优化策略
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| 研究目标 |
- 阐明几个典型的工业生物过程系统优化控制基本原理与系统优化方法策略。
- 建立一套完整的多目标产物生物合成过程系统优化与调控的方法体系，为大规模实现大宗化学品的生物合成提供理论支撑。
- 建立1－2个多生物过程匹配优化的示例。通过系统优化和控制，使目标产物产量提高10-15％，废物排放降低30％以上。
- 在SCI期刊上发表论文20-30篇，申请专利4-5项，培养8-10名博士研究生，30名左右硕士研究生。
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| 主要承担单位 |
江南大学、华东理工大学 |
| 课题负责人 |
华兆哲 |
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