工作經(jīng)歷
1988年6月至1990年6月:大連理工大學(xué)化工學(xué)院, 助教
1990年6月至1995年6月:大連理工大學(xué)化工學(xué)院, 講師
1995年6月至1999年10月:大連理工大學(xué)化工學(xué)院, 副教授
1999年10月:大連理工大學(xué)化工學(xué)院/環(huán)境與生命學(xué)院, 教授
1999年9月至2000年2月:訪問Ohio University, USA
2002年11月至2003年6月:訪問University of Waterloo, Canada
2005年9月至2007年4月:再次訪問University of Waterloo, Canada
主要學(xué)術(shù)及社會兼職
1、Member of Biotechnology Subcommittee, IUPAC
2、Biotechnology Advances (Elsevier) 編委
3、FEMS Yeast Research (Elsevier and Blackwell) 編委
4、中國生物工程學(xué)會工業(yè)與環(huán)境生物技術(shù)專業(yè)委員會委員
5、中國化工學(xué)會生物化工專業(yè)委員會委員
研究領(lǐng)域(研究課題)
本人帶領(lǐng)課題組長期從事生物工程下游技術(shù)——生物化學(xué)工程領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)工作, 先后承擔(dān)并完成了包括國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目及企業(yè)委托大型工程項(xiàng)目在內(nèi)多項(xiàng)課題的研究和技術(shù)開發(fā)工作。
系統(tǒng)提出了采用現(xiàn)代生物技術(shù)手段改造或選育目標(biāo)產(chǎn)物生物合成性能優(yōu)良且具有自絮凝能力的菌株, 以細(xì)胞自絮凝形成顆粒作為細(xì)胞固定化方法的無載體固定化細(xì)胞技術(shù)的概念, 并發(fā)展了相應(yīng)的研究方法和工程放大技術(shù)。在酒精發(fā)酵領(lǐng)域, 在采用原生質(zhì)體融合技術(shù)選育酒精發(fā)酵性能優(yōu)良且具有自絮凝能力酵母菌株的基礎(chǔ)上, 開發(fā)的自絮凝顆粒酵母酒精發(fā)酵新工藝, 與現(xiàn)有酒精發(fā)酵工藝技術(shù)相比, 在發(fā)酵終點(diǎn)酒精濃度達(dá)到12%(v/v)的條件下, 平均發(fā)酵時間從50-60h縮短到了20-25h, 生物反應(yīng)器的設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度指標(biāo)提高一倍以上。同時, 由于酵母細(xì)胞以自絮凝顆粒的形態(tài)在生物反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了完全固定化, 發(fā)酵液酒精精餾后產(chǎn)生廢糟液的COD從現(xiàn)有酒精發(fā)酵工藝的50000-60000ppm降低到了20000-30000ppm, 為酒精發(fā)酵工業(yè)實(shí)現(xiàn)污染物源頭減廢, 清潔生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。
針對當(dāng)今社會發(fā)展面臨以石油為代表的礦物質(zhì)資源短缺及其過量開采利用導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞這一重大科學(xué)技術(shù)和社會問題, 開展了開發(fā)利用環(huán)境友好的生物質(zhì)資源(Biomass), 生產(chǎn)生物能源(Bioenergy)和生物基化學(xué)品(Bio-based Chemicals)的研究工作, 正在構(gòu)建如下幾個技術(shù)平臺:
1)生物質(zhì)資源技術(shù)平臺, 依托植物基因工程技術(shù), 開發(fā)適宜于在非糧食和經(jīng)濟(jì)作物生長區(qū)域種植, 能量密度高的植物新品種(Energy Crops), 為大規(guī)模過程加工提供原料;
2)生物催化與轉(zhuǎn)化技術(shù)平臺, 主要研究內(nèi)容為纖維素的酶降解技術(shù)和利用微生物發(fā)酵技術(shù)將纖維素和半纖維素降解產(chǎn)物經(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)品;
3)后處理及工程技術(shù)集成平臺, 依托化學(xué)工程技術(shù)大規(guī)模分離目標(biāo)產(chǎn)物, 并對整個生物質(zhì)加工轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
近期完成及主持的科研項(xiàng)目
1、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目
針對現(xiàn)有酒精發(fā)酵行業(yè)污染物治理設(shè)備投資大, 運(yùn)行能耗高的突出問題, 及國家“十五”期間規(guī)劃發(fā)展的燃料酒精產(chǎn)業(yè)對新技術(shù)的迫切需求, 提出“酒精發(fā)酵工藝中基于廢糟液直接全循環(huán)使用的清潔生產(chǎn)技術(shù)”這一研究課題, 2002年12月獲得國家863項(xiàng)目支持, 資助經(jīng)費(fèi)90萬元, 研究工作期限為2003年01月-2005年12月。該項(xiàng)目順利完成課題研究目標(biāo), 于2005年12月20日通過國家863項(xiàng)目驗(yàn)收。
2、國家“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目
針對燃料酒精和生物柴油等生物能源產(chǎn)品現(xiàn)階段生產(chǎn)成本高, 與汽油和柴油等石油基液體燃料相比, 市場競爭能力差的突出問題, 提出從原料綜合利用, 提高發(fā)酵/酶催化轉(zhuǎn)化過程工藝技術(shù)指標(biāo), 優(yōu)化全生產(chǎn)工藝過程等方面著手, 降低生物能源產(chǎn)品生產(chǎn)成本, 促進(jìn)其規(guī);l(fā)展。2004年我們提出的“生物能源生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”獲得國家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目支持, 資助經(jīng)費(fèi)200萬元, 其中燃料酒精專題獲得110萬元專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持, 研究工作期限為2004年01月-2005年12月。該項(xiàng)目順利完成課題研究目標(biāo), 于2005年11月通過國家科技攻關(guān)項(xiàng)目驗(yàn)收。
3、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目
在自絮凝顆粒酵母酒精連續(xù)發(fā)酵新技術(shù)已經(jīng)逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化實(shí)施過程中, 我們提出了一系列基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究課題。2005年08月, 我們提出的“自絮凝顆粒酵母體系在線檢測、表征及動力學(xué)”和“絮凝提高酵母酒精耐受性機(jī)理的研究及發(fā)酵過程調(diào)控策略”兩個研究課題, 同時獲得國家自然科學(xué)基金委化學(xué)科學(xué)部和生命科學(xué)部支持, 研究工作期限為:2006年01月-2008年12月。這些基金課題, 為培養(yǎng)高質(zhì)量研究生, 創(chuàng)造了良好條件。
4、自絮凝顆粒酵母酒精發(fā)酵新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目
針對國內(nèi)現(xiàn)有酒精發(fā)酵技術(shù)工藝技術(shù)水平低, 國家“十五”期間規(guī)劃發(fā)展及建設(shè)的燃料酒精裝置依賴進(jìn)口技術(shù)的現(xiàn)狀, 在自絮凝顆粒酵母酒精發(fā)酵新技術(shù)已經(jīng)取得突破性進(jìn)展的基礎(chǔ)上, 建設(shè)一套萬噸級規(guī)模中試裝置, 評價其酒精發(fā)酵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 并與國內(nèi)外現(xiàn)有工藝技術(shù)進(jìn)行比選, 形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、原料資源利用合理、不產(chǎn)生環(huán)境污染、滿足國家大型燃料酒精工程建設(shè)需要的關(guān)鍵技術(shù)。2002年我們與國家“十五”燃料酒精試點(diǎn)建設(shè)單位——安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司(豐原生化)簽定合同, 建設(shè)一套萬噸級規(guī)模中試裝置, 2004年2月完成工程建設(shè), 其中的無載體固定化酵母細(xì)胞酒精連續(xù)發(fā)酵反應(yīng)器放大到了100立方米的容積規(guī)模, 2004年3月一次試車取得成功。在此基礎(chǔ)上, 2005年5月, 以豐原生化為建設(shè)依托單位, 申請國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目, 2005年8月該項(xiàng)目被國家發(fā)改委正式批準(zhǔn)立項(xiàng), 獲得1000萬元國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持, 項(xiàng)目實(shí)施期限為2005年10月-2007年12月。
指導(dǎo)碩、博士生研究方向
1、生物質(zhì)資源綜合利用。
2、環(huán)境友好生物技術(shù)。
3、生物反應(yīng)器工程及放大技術(shù)。
出版著作和論文
在從事新技術(shù)開發(fā)過程中, 我們非常重視基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作, 以期不斷提高技術(shù)開發(fā)的水平。這些基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作成果, 以科技論文的形式發(fā)表, 這里摘錄部分近期在國際上比較有影響的學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的論文:
科研成果及所受獎勵
本人帶領(lǐng)課題組研究開發(fā)的自絮凝顆粒酵母乙醇連續(xù)發(fā)酵技術(shù)先后建立了千噸級規(guī)模中試裝置和萬噸級規(guī)模產(chǎn)業(yè)化示范工程裝置, 2005年在豐原生化承擔(dān)的國家燃料乙醇試點(diǎn)工程中得到成功應(yīng)用, 建立了20萬噸規(guī)模的大型燃料酒精生產(chǎn)裝置, 并于2005年12月一次試車成功, 隨即投入穩(wěn)定運(yùn)行, 其工藝技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均超過國內(nèi)外現(xiàn)有乙醇發(fā)酵技術(shù)。2006年累計(jì)生產(chǎn)燃料乙醇25萬噸, 調(diào)配乙醇汽油, 供應(yīng)華東地區(qū)車用乙醇汽油試點(diǎn)城市, 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益, 為國家燃料酒精這一可再生清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了關(guān)鍵支撐技術(shù)。