生物环境科学与技术研究所

科研成果

科研条件

科研展望

中南林业科技大学 生物环境科学与技术研究所简介

在学校党政领导的亲切关怀下，在各级职能部门的大力支持下，生物环境研究所建设筹备工作于6月25日正式启动，在筹备办公室主任周再魁副校长的领导下，全体筹备人员共同努力，经过7、8、9、10月四个月的持续建设研究所已初具规模。

研究所拥有一支年龄、职称和学历结构合理，治学严谨，勤奋求实和勇于创新的科研队伍。现有教授、副教授、博士生导师、硕士生导师数人。共发表论文50篇。获成果奖5 项，其中国家科技进步奖2项。申请专利10项，其中发明专利法5项。

研究所将集中主要精力研究生物纳米、生物能源、生物环境等3个大方面的课题。（1）生物纳米 重点对生物纳米材料及载体在植物体的组织、细胞、细胞器中的作用机理及相关应用技术研究（生物纳米转基因载体、生物纳米传感信息及生物纳米芯片）；同时，开展生物纳米医药研究（药用蛋白质、药用酶、功能多肽及活性次生代谢物合成酶基因克隆及工程菌发酵技术）。 （2）生物能源 重点研究木质纤维素制取生物乙醇燃料原理及工艺，培育转基因速生能源林、高产优质纤维素酶、半纤维素酶工程菌及高活性纤维素酶酵母工程菌和产朊假丝酵母工程菌新品种。主要包括3方面： A、 逆高产优质纤维素酶、半纤维素酶工程菌、高活性纤维素酶酵母工程菌和产朊假丝酵母工程菌等培养与研究。 B、并行糖化共发酵（SSCF）技术研究：糖化与C6、C5共发酵，消除纤维素酶受葡萄糖和纤维二糖的终产物抑制、半纤维素酶受木糖等五碳糖终产物抑制，提高纤维素酶、半纤维素酶的酶解效果，并降低酶制剂的用量。 C、细胞表层显示技术研究：在酵母细胞表层蛋白（α-凝聚素等）基因上植入纤维素酶等基因，提高醇化效率，降低成本，菌体和酵素持续高浓度反复利用。（3）生物环境重点研究植物对重金属（Pb\\Cd\\Hg\\Cu\\Tb）元素吸附作用的机理及转基因技术，培育转基因抗逆植物、微生物新品种。现有生物实验室（一）、（二）、纳米实验室（一）、（二）及模拟与推广实验室等3部分构成。另外, 国内、国外引进优秀人才10人次，包括长期聘任、合作，短期聘任、合作等多种形式。

科研成果

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发表论文50篇，其中SCI收录30篇，影响因子5.0以上的5篇。

获成果奖5 项，其中国家科技进步奖2项。

申请专利10项，其中发明专利法5项。

生物环境科学与技术研究所

2006年1月

科研条件

3大技术平台： ①生物技术 建立功能基因组、蛋白质组、代谢组、结构生物学研究等高技术平台。 ②纳米技术 建立纳米材料制备、生物纳米转基因载体、生物纳米传感信息、生物纳米芯片、生物纳米医药研究等高技术平台。 ③信息技术建立生物信息学（基因组信息、蛋白质组信息、代谢组信息、结构生物学信息）研究与分析技术平台。

生物实验室: （1） 仪器设备计划（见附表）（2） 主要仪器设备及功能：生物质谱仪：高分辨液相色谱/串联质谱和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪（QSTAR-XL），主要应用领域为蛋白质组，蛋白质与肽修饰、转译后的识别、表征、鉴定及序列测定；生物大分子间相互作用研究；（西药、天然药物）药物开发；药物代谢研究；环境及食品分析等。 DNA测序仪：ABI-377美国，主要应用领域为功能基因组；基因设计、改造；基因芯片等。生物芯片工作站：DNA芯片、蛋白质芯片、生物纳米芯片的制作与应用。气质联用仪：Clarus 500 GC/MS，USA，主要用于生物代谢组学。生物反应器： PARR全自动氧弹量热仪：PARR6300，美国PARR，主要用于生物能源 3、 纳米实验室（1） 仪器设备计划（见附表）（2） 主要仪器设备及功能：原子力显微镜：主要应用于纳米材料表面的观测和研究，如金属、合金、薄膜、液晶及高分子材料等；可对 DNA 、染色质结构、蛋白质 / 酶反应、蛋白质吸附，生物大分子对细胞表面抗原和细胞内反应、细胞的运动和形态、染色体结合的解开和信号超导过程，膜、病毒等等进行原位成像和研究；可以探测表面的电子结构、能级、波函数、隧穿效应等，可开展介观物理研究，研究电子与吸附原子的相互作用；吸附原子之间的长程有序问题。 X-射线衍射仪：主要的应用纳米材料粒径分布；粉末样品的物相定性与定量分析；计算结晶化度、晶粒大小；确定晶系、晶粒大小与畸变。同时，应用于结构生物学。纳米型高分辨率测粒形激光粒度仪：在测量颗粒粒径分布同时，又能辨别颗粒粗略形状的激光粒度仪，可读出D50颗粒的3D效果图。万向超级粉碎混合装置：制备纳米材料。透射电子显微镜：用于试样的形貌观察，可进行固体缺陷及结构分析，配有能谱。

科研展望

-------- 1、 研究方向主要集中在3个方面：生物环境、生物能源、生物纳米（1）生物环境重点研究植物对重金属（Pb\\Cd\\Hg\\Cu\\Tb）元素吸附作用的机理及转基因技术，培育转基因抗逆植物、微生物新品种。（2）生物能源 重点研究木质纤维素制取生物乙醇燃料原理及工艺，培育转基因速生能源林、高产优质纤维素酶、半纤维素酶工程菌及高活性纤维素酶酵母工程菌和产朊假丝酵母工程菌新品种。主要包括3方面： A、 逆高产优质纤维素酶、半纤维素酶工程菌、高活性纤维素酶酵母工程菌和产朊假丝酵母工程菌等培养与研究。 B、并行糖化共发酵（SSCF）技术研究：糖化与C6、C5共发酵，消除纤维素酶受葡萄糖和纤维二糖的终产物抑制、半纤维素酶受木糖等五碳糖终产物抑制，提高纤维素酶、半纤维素酶的酶解效果，并降低酶制剂的用量。 C、细胞表层显示技术研究：在酵母细胞表层蛋白（α-凝聚素等）基因上植入纤维素酶等基因，提高醇化效率，降低成本，菌体和酵素持续高浓度反复利用。（3）生物纳米 重点对生物纳米材料及载体在植物体的组织、细胞、细胞器中的作用机理及相关应用技术研究（生物纳米转基因载体、生物纳米传感信息及生物纳米芯片）；同时，开展生物纳米医药研究（药用蛋白质、药用酶、功能多肽及活性次生代谢物合成酶基因克隆及工程菌发酵技术）。

2、 科研课题 5年内争取科研课题经费3000万元，其中纵向课题1000万元、横向课题2000万元。纵向课题：国家“948”课题、国家“973”课题、国家“863” 课题、国家“自然科学基金”课题等。横向课题：美中合作课题、欧盟合作课题、中韩合作课题、高科技企业合作课题等。

3、 引进人才规划国内、国外引进优秀人才10人次，包括长期聘任、合作，短期聘任、合作等多种形式。拟聘的主要科学家： Ben Koopman 博士：美国 University of Florida (Gainesville, FL) 环境工程教授，美国国家科学基金会工程研究中心环境纳米分离技术组带头人，污水处理专家，尤其在污水生物处理技术及污水处理系统之监测--控制--自动化 (ICA) 等方面颇有造诣。 Changwon Kim 博士：韩国 Pusan National University (Pusan, South Korea) 环境工程教授，International Water Association (IWA) 监测--控制--自动化 (ICA)专业委员会主席，尤其在污水处理系统之动态监控和管理自动化方面颇有成就。 Lonnie O. Ingram 博士：美国佛罗里达大学微生物与细胞科学系教授、美国国家科学院院士，可再生化学品与燃料研究中心主任，是著名生物燃料和细胞工程专家, 获得过包括木质纤维素生产燃料酒精在内的有关生物质酶解与发酵微生物基因工程和细胞工程的十多项发明专利，多次受到联邦、州、和学校各级的嘉奖，特别是美国国会参、众两院以及总统的表彰。 Wayne H. Smith博士：美国佛罗里达大学森林系教授、林学院院长、生物能源研究中心主任, 国际知名的生物能源专家,长期从事生物能源(特别是木本能源)的研究开发与应用推广工作,并有丰富的国际合作与咨询经验,包括欧洲生物能源与环境论坛特约专家,联合国粮农组织印度生物能源教育项目顾问,泰国皇家科学院生物能源项目顾问,美国国际开发署生物能源援助项目顾问,美国能源部秘鲁生物质资源评估顾问等。