无细胞生物体系—构建可再生能源系统的全新平台

  报告时间:2015年11月27日(星期五)下午1:30

  报告地点:生物楼学术报告厅

  报告人:张以恒 教授 (美国弗吉尼亚理工大学)

报告人简介:

  张以恒:美国弗吉尼亚理工大学终身教授,中科院天津工业生物技术研究所研究员,美国Gate Fuels Inc.和Cell Free Bioinnovations Inc.首席科学官。1996年获华东理工大学生化工程专业硕士学位;2002年获美国达特茅斯学院化学和生化工程专业博士学位;2005年至今在弗吉尼亚理工大学工作。

  张教授是体外合成生物技术研究和应用的领跑者,专长于设计和构建多酶体系分子机器,应用于生物转化、生物能源和生物基化学品研究。主要研究方向包括无细胞生物制造系统、生物质糖高效产氢、高能量密度糖酶燃料电池、人工光合作用、纤维素转化淀粉和生物质组分分离等,取得了系列重要原创性成果,有望形成一些变革性生物制造和生物能源新技术。已在Nature Commun., PNAS, Angew. Chem.等知名期刊发表文章100多篇,引用超过5000次,H指数36。获发明专利授权20余件。先后获Daniel I. C. Wang Award,BP Young Scientists Award,DuPont Young Faculty Award和中科院海外评审专家等荣誉。

报告摘要:

    为应对可持续发展在可再生能源储存、运输和应用领域的挑战,提出电-糖-氢 (ECHo) 循环来链接一次能源和二次能源,因为糖不仅可用于生产食物、饲料、液体燃料和生物材料,还将成为氢能和电能的优秀储能物质(储能密度大于3,000 Wh/kg)。在综合考虑资源、需求和成本因素的前提下,ECHo循环中的一种形式将被高效、可逆地转化为其他形式。无细胞生物体系通过在体外组装标准化、可置换的酶、复合物和辅酶,完成复杂的生物反应。与传统的微生物发酵比,无细胞生物体系可突破活细胞的限制,具有明显的优势,如得率高、速度快、产物易于分离、过程控制简单、可耐受毒性物质、反应操作范围宽等。本报告将首先介绍无细胞生物体系的概念,并讲述几个重要的应用,包括糖氢转化过程、高能量密度糖生物电池、生物质转化为淀粉以及人工光合成。总之,无细胞生物体系将导致生物制造的变革,而糖将成为替换原油的最佳储能物质。

报告联系人:1816组,赵宗保(89211)

 

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