第八屆朱寶鏞大講堂首場學(xué)術(shù)報告于近日成功舉辦，聚焦“發(fā)酵工程技術(shù)研究進(jìn)展：工程和技術(shù)研究和試驗(yàn)發(fā)展”這一前沿主題。本講邀請了多位國內(nèi)發(fā)酵工程領(lǐng)域的知名專家學(xué)者，共同探討了當(dāng)前發(fā)酵工程技術(shù)的最新研究動態(tài)與發(fā)展趨勢，為與會者呈現(xiàn)了一場內(nèi)容豐富的學(xué)術(shù)盛宴。
講座首先回顧了發(fā)酵工程作為生物技術(shù)核心領(lǐng)域的重要地位，強(qiáng)調(diào)了其在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、能源及環(huán)保等產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用。隨著合成生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合，現(xiàn)代發(fā)酵工程正從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動模式，加速向精準(zhǔn)化、智能化、高效化方向轉(zhuǎn)型升級。
在工程和技術(shù)研究方面，報告重點(diǎn)闡述了以下幾大進(jìn)展：
- 系統(tǒng)代謝工程與合成生物學(xué)助力細(xì)胞工廠構(gòu)建：通過理性設(shè)計與全局優(yōu)化微生物代謝網(wǎng)絡(luò)，顯著提升了目標(biāo)產(chǎn)物（如氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、高附加值化學(xué)品及生物燃料）的產(chǎn)量與生產(chǎn)效率。CRISPR等基因編輯技術(shù)的成熟應(yīng)用，為高效、精準(zhǔn)的菌種改造提供了強(qiáng)大工具。
- 過程強(qiáng)化與智能控制技術(shù)：新型生物反應(yīng)器設(shè)計（如微型化、高通量反應(yīng)器）、在線監(jiān)測與傳感技術(shù)（如拉曼光譜、軟測量技術(shù)）的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵過程關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時、精準(zhǔn)監(jiān)控。結(jié)合先進(jìn)的過程模型與人工智能算法（如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)），發(fā)酵過程的動態(tài)優(yōu)化與自適應(yīng)控制能力大幅提升，確保了過程的穩(wěn)定性、重復(fù)性與經(jīng)濟(jì)性。
- 非傳統(tǒng)原料與綠色工藝開發(fā)：為應(yīng)對資源與環(huán)境挑戰(zhàn)，研究重點(diǎn)擴(kuò)展到利用木質(zhì)纖維素、工業(yè)廢氣（如CO2）、有機(jī)廢棄物等非糧原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。低能耗的分離提取技術(shù)與廢水、廢渣的資源化處理工藝也得到了同步發(fā)展，推動整個產(chǎn)業(yè)鏈向綠色可持續(xù)邁進(jìn)。
在試驗(yàn)發(fā)展層面，講座指出，當(dāng)前的研究正致力于推動實(shí)驗(yàn)室成果向工業(yè)化生產(chǎn)的快速轉(zhuǎn)化。這涉及從中試到大規(guī)模生產(chǎn)的工藝放大規(guī)律研究、工程裝備的配套創(chuàng)新、以及全鏈條的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與生命周期評估。產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新的模式日益重要，通過建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和工程中心，加速了技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級。
專家們一致認(rèn)為，未來發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展將更加注重多學(xué)科交叉融合，以應(yīng)對復(fù)雜生物系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的工程平臺建設(shè)，以及面向個性化醫(yī)療、未來食品等新興需求的定制化發(fā)酵解決方案，將成為重要的研究和試驗(yàn)發(fā)展方向。
本次大講堂的舉辦，不僅系統(tǒng)梳理了發(fā)酵工程技術(shù)的研究進(jìn)展，也為相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、工程師和學(xué)子指明了未來的創(chuàng)新方向，對促進(jìn)我國生物制造產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步與核心競爭力提升具有積極的推動作用。
