第八届朱宝镛大讲堂首场学术报告于近日成功举办,聚焦“发酵工程技术研究进展:工程和技术研究和试验发展”这一前沿主题。本讲邀请了多位国内发酵工程领域的知名专家学者,共同探讨了当前发酵工程技术的最新研究动态与发展趋势,为与会者呈现了一场内容丰富的学术盛宴。
讲座首先回顾了发酵工程作为生物技术核心领域的重要地位,强调了其在医药、食品、农业、能源及环保等产业中的广泛应用。随着合成生物学、系统生物学、人工智能与大数据技术的深度融合,现代发酵工程正从传统的经验驱动模式,加速向精准化、智能化、高效化方向转型升级。
在工程和技术研究方面,报告重点阐述了以下几大进展:
- 系统代谢工程与合成生物学助力细胞工厂构建:通过理性设计与全局优化微生物代谢网络,显著提升了目标产物(如氨基酸、有机酸、酶制剂、高附加值化学品及生物燃料)的产量与生产效率。CRISPR等基因编辑技术的成熟应用,为高效、精准的菌种改造提供了强大工具。
- 过程强化与智能控制技术:新型生物反应器设计(如微型化、高通量反应器)、在线监测与传感技术(如拉曼光谱、软测量技术)的进步,实现了发酵过程关键参数的实时、精准监控。结合先进的过程模型与人工智能算法(如机器学习、深度学习),发酵过程的动态优化与自适应控制能力大幅提升,确保了过程的稳定性、重复性与经济性。
- 非传统原料与绿色工艺开发:为应对资源与环境挑战,研究重点扩展到利用木质纤维素、工业废气(如CO2)、有机废弃物等非粮原料进行发酵生产。低能耗的分离提取技术与废水、废渣的资源化处理工艺也得到了同步发展,推动整个产业链向绿色可持续迈进。
在试验发展层面,讲座指出,当前的研究正致力于推动实验室成果向工业化生产的快速转化。这涉及从中试到大规模生产的工艺放大规律研究、工程装备的配套创新、以及全链条的技术经济分析与生命周期评估。产学研用协同创新的模式日益重要,通过建立联合实验室和工程中心,加速了技术迭代和产业升级。
专家们一致认为,未来发酵工程技术的发展将更加注重多学科交叉融合,以应对复杂生物系统的挑战。标准化、模块化的工程平台建设,以及面向个性化医疗、未来食品等新兴需求的定制化发酵解决方案,将成为重要的研究和试验发展方向。
本次大讲堂的举办,不仅系统梳理了发酵工程技术的研究进展,也为相关领域的科研人员、工程师和学子指明了未来的创新方向,对促进我国生物制造产业的科技进步与核心竞争力提升具有积极的推动作用。