第八屆朱寶鏞大講堂首場學術報告于近日成功舉辦,聚焦“發酵工程技術研究進展:工程和技術研究和試驗發展”這一前沿主題。本講邀請了多位國內發酵工程領域的知名專家學者,共同探討了當前發酵工程技術的最新研究動態與發展趨勢,為與會者呈現了一場內容豐富的學術盛宴。
講座首先回顧了發酵工程作為生物技術核心領域的重要地位,強調了其在醫藥、食品、農業、能源及環保等產業中的廣泛應用。隨著合成生物學、系統生物學、人工智能與大數據技術的深度融合,現代發酵工程正從傳統的經驗驅動模式,加速向精準化、智能化、高效化方向轉型升級。
在工程和技術研究方面,報告重點闡述了以下幾大進展:
- 系統代謝工程與合成生物學助力細胞工廠構建:通過理性設計與全局優化微生物代謝網絡,顯著提升了目標產物(如氨基酸、有機酸、酶制劑、高附加值化學品及生物燃料)的產量與生產效率。CRISPR等基因編輯技術的成熟應用,為高效、精準的菌種改造提供了強大工具。
- 過程強化與智能控制技術:新型生物反應器設計(如微型化、高通量反應器)、在線監測與傳感技術(如拉曼光譜、軟測量技術)的進步,實現了發酵過程關鍵參數的實時、精準監控。結合先進的過程模型與人工智能算法(如機器學習、深度學習),發酵過程的動態優化與自適應控制能力大幅提升,確保了過程的穩定性、重復性與經濟性。
- 非傳統原料與綠色工藝開發:為應對資源與環境挑戰,研究重點擴展到利用木質纖維素、工業廢氣(如CO2)、有機廢棄物等非糧原料進行發酵生產。低能耗的分離提取技術與廢水、廢渣的資源化處理工藝也得到了同步發展,推動整個產業鏈向綠色可持續邁進。
在試驗發展層面,講座指出,當前的研究正致力于推動實驗室成果向工業化生產的快速轉化。這涉及從中試到大規模生產的工藝放大規律研究、工程裝備的配套創新、以及全鏈條的技術經濟分析與生命周期評估。產學研用協同創新的模式日益重要,通過建立聯合實驗室和工程中心,加速了技術迭代和產業升級。
專家們一致認為,未來發酵工程技術的發展將更加注重多學科交叉融合,以應對復雜生物系統的挑戰。標準化、模塊化的工程平臺建設,以及面向個性化醫療、未來食品等新興需求的定制化發酵解決方案,將成為重要的研究和試驗發展方向。
本次大講堂的舉辦,不僅系統梳理了發酵工程技術的研究進展,也為相關領域的科研人員、工程師和學子指明了未來的創新方向,對促進我國生物制造產業的科技進步與核心競爭力提升具有積極的推動作用。