郭美锦

p style=" text-align: justify " 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 华东理工大学生物工程学院的办学历史可追溯到1955年国内最早成立的抗生素制造工学专业，是我国长期从事生物制药的药厂建设工艺设计、生物反应器装备以及产品分离纯化生产工艺研究和教学的重要力量。学院成立至今，累计为国家培养出杨胜利院士、李永舫院士、刘昌胜院士为代表的9000多位具有扎实工程学基础和生物学基础、注重实践和创新能力的优秀人才，建设了微生物发酵、动(植)物细胞大规模培养、酶工程、分离工程与海洋生化工程等一批优势学科和特色专业，并于1991年获批全国第一个生物化工博士点，1995年建成生物反应器工程国家重点实验室，1996年成立国家生化工程技术研究中心(上海)，2015年又获批全国首个生物工程一级学科博士点，在2016年国家生物类重点实验室的评估中，生物反应器工程国家重点实验室获评优秀。 /span /p p style=" text-align: justify " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　在我国生物产业高速发展的今天，制药、食品等领域对创新生物工艺、设备的市场需求与日俱增。近日，仪器信息网来到了华东理工大学的生物反应器工程国家重点实验室，采访了 strong 华东理工大学生物工程学院庄英萍教授和郭美锦教授 /strong ，对 strong 发酵工程 /strong 在国民经济中发挥的重要作用，以及该国家重点实验室的工作职能、仪器配置等方面进行了深入了解。 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/0bf8ebf4-8554-49b1-b200-5f6ef022e292.jpg" title=" 001.png" alt=" 001.png" width=" 588" height=" 392" style=" width: 588px height: 392px " / /p p style=" text-align: center " strong 华东理工大学生物工程学院院长庄英萍教授 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　庄英萍研究员，现任华东理工大学生物工程学院院长，国家生化工程技术研究中心(上海)主任，上海生物制造产业技术研究院副院长，国家 “863”生物和医药领域工业生物技术主题专家。近年来承担了多项国家级科研项目 “973”课题、上海市重大项目的负责人 获得国家科技进步二等奖奖三项、上海市科技进步一等奖四项 发表论文160余篇，SCI收录100余篇，获授权专利35项。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/a8fb8c76-52b6-4b3d-a229-329069f1ac26.jpg" title=" 002.png" alt=" 002.png" width=" 586" height=" 389" style=" width: 586px height: 389px " / /p p style=" text-align: center " strong 华东理工大学生物工程学院郭美锦教授(右)与研究生 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　郭美锦教授，主持负责多项国家“863”、“973”研究课题。主要从事工业微生物发酵与过程控制技术研究，以及动物细胞(干细胞)大规模培养与抗体、疫苗的表达技术研究与开发。研究成果获得国家科技进步二等奖两项、省部级奖两项。发表SCI论文40余篇，授权专利8项。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 发酵工程与国民经济息息相关 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物(主要是微生物)和活性离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品。人们熟知的利用粮食在酵母菌发酵下生产各类酒、酒精，利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等药物都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产更多类别产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程方法有目的地改造原有的微生物并且提高其产量 利用微生物发酵生产各种蛋白药物的药品，如人胰岛素、干扰素和生长激素等。 /p p style=" text-align: justify " 　　据庄英萍教授介绍，目前全球传统的生物发酵研究与产业主要集中在中国，生物发酵对于国民经济十分重要，其应用主要涉及到医药卫生、食品加工、环保、化工、农业、能源与土壤治理等方面，与人民的生活息息相关。但目前传统发酵工程中遇到的问题是效率还不够高、能耗还比较大，目前产物产量最高只能做到每升克级的级别，所以在这些方面还有很大的进步空间。绿色生物制造已经成为未来社会发展的必然趋势，如提高微生物发酵效率、利用细胞培养等技术获取抗体、疫苗等生物制剂是我国在生物制药领域重要的发展内涵。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 工欲善其事，必先利其器 /strong /span /p p style=" text-align: justify " 　　所谓“工欲善其事，必先利其器”，仪器设备是科学技术发展的重要支撑。作为拥有价值过亿仪器设备的国家重点实验室，是怎样进行仪器平台建设的呢? /p p style=" text-align: justify " 　　据悉，该国家重点实验室仪器平台建设目前还是以高端进口的分析类仪器为主，包括流式细胞仪、DNA测序仪、生物显微镜、液质、气质、红外、核磁等大型分析仪器设备。郭美锦教授表示，实验室目前侧重于工业规模的放大反应研究，用以工业发酵的大中型仪器设备有：净化工作台(用于接种)、摇床(用于菌种的培养筛选)、离心机、分离纯化设备、膜过滤技术设备以及大中型生物反应器等。 /p p style=" text-align: justify " 　　庄英萍教授说，生物反应器工程国家重点实验室的职能一方面是进行构建高效菌种，并进行过程优化研究 另一方面则是直接在工业规模实现优化与放大策略(可实现100-300吨规模)，即先在实验室50L的反应器上进行小试优化，而后直接放大到百吨级规模进行生产，这是课题组最主要的工作。仪器信息网编辑在两位教授的带领下参观了实验室自主研发设计、自主生产的各类生物反应器及产品，实现微生物细胞生理代谢特性参数的在线检测是该实验室反应器的特色之一，实验室自主开发或应用各种在线传感器，并且应用到发酵罐和摇床中，可以对发酵过程进行中间代谢物的实时检测。 /p p style=" text-align: center" strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/1a1a6529-af0c-4fd0-92bd-e5b938a66bc8.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 579" height=" 386" style=" width: 579px height: 386px " / /strong /p p style=" text-align: center " strong 实验室自主研发生产的小、中、大型反应器设备 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/a94e0033-6995-4426-bc9b-486146bce993.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 产品成果展示(葡萄糖酸钠、纤维素乳酸、头孢菌素C、纤维素乙醇与红霉素) /strong /p p style=" text-align: justify " 　　将科研成果产业化是实验室长期的工作目标。实验室已累计获得四次国家科技进步二等奖，四次次上海市科技进步一等奖，并已获授权多项发明技术专利。庄英萍和郭美锦一致认为，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室最大的特色在于过程工程研究方面，目的是为了研制出适合细胞、微生物生长的反应器。 /p p style=" text-align: justify " 　　“作为生物发酵前期重要的步骤，菌种的培养与筛选优化尤为关键，高效完成前期工作可以与后期工业化实验操作进行更好地对接。”庄英萍介绍说。那么菌种的高效培养与筛选过程面临哪些问题呢?需要用到怎样的技术手段或科学仪器来保证实验的顺利进行呢? /p p style=" text-align: justify " 　　庄英萍指出：“在微生物发酵过程中，摇床是很重要的仪器。我们实验室研究开发了在线OD值检测系统，将过程工程应用理念运用到仪器中，与智城合作开发了相应的摇床设备，而这种精确控制过程的摇床非常适合菌种的筛选工作。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d7a5b1a6-f55f-4bc0-a04e-75dfb832a8ad.jpg" title=" image005.jpg" alt=" image005.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 上海智城ZWYC-290B细胞生长智能检测振荡反应器 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　郭美锦表示，市面上的摇床大多功能简单，在实验过程中需人工多次取样测试，费时费力。课题组在十几年前就针对这一问题申请了发明专利，并且基于该专利与上海智城合作推出了ZWYF-290B型细胞生长智能检测振荡反应器(摇床)。随后他的研究生介绍了日常实验中这台反应器对他的帮助，“这台摇床配备了在线OD值检测系统，可以实时观察菌群的生长曲线，能够节省大量时间，操作简便。”郭教授进一步解释道，菌种的筛选过程中要进行扩增培养，期间不仅要关注化学参数，还要检测微生物、细胞的生理代谢特征等参数。这款摇床的在线检测OD值功能可以避免间隔取样测试的繁琐操作与引入杂菌的可能，从而保证菌种的高纯度。另外，该摇床可以同时在线检测16组样品的OD值，提高实验效率。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/604700fb-3219-4ecb-914f-aff6c4db6d74.jpg" title=" image006.jpg" alt=" image006.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 上海智城精准pH自控脉冲补料振荡反应器 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　随后郭老师又介绍了实验室另一款仪器——上海智城ZWYF-290A型精准pH自控脉冲补料振荡反应器，该仪器是一款具有自主知识产权的创新产品。郭老师表示这台仪器在实验室工作期间运行十分平稳且具备灵敏度高、精确度高的特点，对于微生物反应体系的pH值控制可精确到0.05，对于监控微生物反应过程中的菌种本身浓度与代谢产物浓度非常便捷有效。该产品将“pH在线精准检测技术”和“微量脉冲精准补料技术”相结合,为微生物菌种筛选和培养条件优化提供了一高通量、高效率的反应场所。可实现对菌种生长过程的观察了解、菌种的筛选和最佳生长环境的确定,能大幅度提高生物发酵研究的工作效率。郭老师表示这两台仪器各有特点，希望可以将两款仪器的功能整合在一起，为微生物发酵实验研究提供更多便利。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 庄英萍教授与郭美锦教授一致认为拥有“工匠精神”在做科研、制造过程中十分重要。不能只是为了做事而做事，应该把精益求精的精神贯穿其中。我国在精密仪器制造方面与国外有一定差距，希望国产仪器厂商在生产制造过程中秉持工匠精神，在科研生产中发挥中流砥柱作用。 /span /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " （摄影：赵仪） /span /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 近年来，显微分析领域的技术日新月异，相关设备硬件和软件的新技术和新功能不断推出。电镜技术越来越受到科研人员的重视，用途也日益广泛，广泛用于材料科学、生命科学、半导体材料与器件、产品质量鉴定及生产工艺控制等。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/4a2c8690-7341-4063-a5a7-1a56186bcdde.jpg" title=" 1.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 学员签到 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/ad46d33d-b2de-4195-a1c9-2613fccdb166.jpg" title=" 2.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong “国科大· 牛津显微分析学校”揭牌成立 /strong /p p 　　为了给中国青年学者及学生提供一个针对显微分析的系统培训学习机会，开启“显微分析”之门，发现科学之美。2017年6月26日，中国科学院大学(简称“国科大”)和牛津仪器共建的“国科大· 牛津显微分析学校” 在国科大雁栖湖校区正式成立，并开启了为期6天的课程。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/423524c1-69ab-4588-976e-54c774d8e897.jpg" title=" 3.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 开课现场 /strong /p p 　　国科大副校长苏刚教授、国科大材料科学与光电技术学院副院长胡中波教授、学院院长助理陈广超教授、学院党总支书记屈一至教授，上海硅酸盐研究所李香庭研究员，牛津仪器纳米分析部董事总经理Ian C Wilcock博士，牛津仪器纳米分析部亚太区销售总监Jonathan Bryon，中国区销售经理李霄飞等，以及近40名学员共同见证了成立仪式。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/c9a07504-d786-4355-b7f8-286685ef4d78.jpg" title=" 4.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 国科大副校长苏刚教授致辞 /strong /p p 　　苏刚表示，国科大是一所以研究生教育为主的科教融合、独具特色的高等学校。培养了新中国第一个理学博士、第一个工学博士、第一个女博士、第一个双学位博士。牛津仪器在材料微观结构表征设备的制造中居于世界领先地位。双方合作共建的这个学校将是高水平的，前所未有的。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/a3dc73e9-8218-48c9-aa8f-4fc1051bcc36.jpg" title=" 5.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 牛津仪器纳米分析部董事总经理Ian C Wilcock博士致辞 /strong /p p 　　为了确保学校的成功，国科大和牛津仪器作出了精心、认真的准备。关于培训课程的内容，Ian C Wilcock讲到：“课程的内容由牛津仪器首席应用专家及特邀专家提供，内容主要聚焦于先进显微分析设备的理论及应用，同时提供现场亲手实践操作的机会。从难易程度来讲，不仅涵盖基础知识，还会涉及一些有深度的技术和应用，为学员提供最先进的显微分析思路及知识。” /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/49a47425-3a8d-4bea-b216-79a09d054a43.jpg" title=" 6.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 国科大与牛津仪器互赠纪念品留念 /strong /p p 　　胡中波教授也表示，学习有多种方法和途径，强化培训就是一种非常重要的学习方法。“国科大· 牛津显微分析学校”的课程即设计为强化培训课程。结合具体仪器培训实验技能是这门课的特点和优点。即课程除介绍相关基本原理外，将结合具体仪器的特性及用途，强化训练学员运用现代材料表征仪器解决工作中碰到实际问题的能力。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/3850b92a-476b-44f3-bc18-5e127cd7f1d8.jpg" title=" 7.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 牛津仪器纳米分析部亚太区销售总监Jonathan Bryon报告 /strong /p p 　　在纳米材料的研究过程中，相比光学显微镜，电子显微镜拥有更高的分辨率。随着显微技术的发展，电子显微镜已稳固了关键分析技术的地位。据Jonathan Bryon介绍，“中国从1953年安装了第一台电子显微镜至今，已经有超过5000台/套电子显微镜配置在学术研究、工业生产等广泛领域的实验室。我们也很自豪在牛津仪器纳米分析步入中国的近20年时间里，牛津仪器已为超过2100台/套运转的设备提供了广泛的支持和应用。” /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/42451b96-e943-428b-9b28-f39dbd011ce8.jpg" title=" 8.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 与会专家及学员合影留念 /strong /p p 　　 strong 附：部分课程内容 /strong /p p 　　SEM及EDS介绍 /p p 　　EDS及WDS介绍 /p p 　　TEM分析介绍 /p p 　　扫描探针显微镜分析 /p p 　　AFM基本原理 /p p 　　荧光显微成像分析 /p p 　　显微光谱应用 /p p 　　常见光谱技术介绍 /p p 　　 strong · · · · · · /strong /p

1月24日，国家能源集团在京召开技术发布会，正式对外发布燃煤锅炉混氨燃烧技术。该技术日前顺利通过中国电机工程学会与中国石油和化学工业联合会组织的技术评审。 专家一致认为，该技术在40兆瓦燃煤锅炉实现混氨燃烧热量比例达35%属世界首次，项目为我国燃煤机组实现二氧化碳减排提供了具有可行性的技术发展方向，对我国实现碳达峰碳中和目标有重大促进作用，建议在更大容量的煤粉锅炉上进行工业示范。 燃煤发电的二氧化碳排放量巨大，目前占我国总二氧化碳排放量的34%左右，因此，减少燃煤发电的二氧化碳排放是我国顺利实现碳达峰碳中和目标的关键。 与氢相比，氨体积能量密度高，单位能量储存成本低，大规模储存和运输基础设施与技术成熟完善，是一种极具发展潜力的清洁能源载体和低碳燃料。 国家能源集团所属烟台龙源电力技术股份有限公司（以下简称龙源技术）相关负责人表示，考虑到目前可再生能源生产氨的能力有限，短期内不可完全替代煤炭，因此，采用氨与煤在锅炉中混燃的方式降低燃煤机组的二氧化碳排放，是现阶段更加可行的技术发展方向。 然而，目前全球范围内将氨作为低碳燃料的研究仍处于起步阶段，且皆集中在实验室小尺度研究，还未能在工业尺度条件下验证将氨作为低碳燃料大规模使用的可行性。 国家能源集团通过对氨煤混燃机理实验研究、40兆瓦燃煤锅炉混氨燃烧工业试验研究，验证了燃煤锅炉混氨燃烧的可行性，开发了燃煤锅炉混氨燃烧技术，为我国未来燃煤机组实现大幅度碳减排探索出了一条有效技术路径，将会有力地支撑国家碳达峰碳中和目标的顺利实施。 “该技术成果首次以35%掺烧比例在40兆瓦燃煤锅炉上实现了混氨燃烧工业应用，开发了可灵活调节的混氨低氮煤粉燃烧器，并配备多变量可调的氨供应系统，完成了对氨煤混燃技术的整体性研究，为更高等级燃煤锅炉混氨燃烧系统的工业应用提供了基础数据和技术方案。”龙源技术相关负责人说。 研究已初步表明，燃煤锅炉混氨燃烧对机组运行的影响很小，燃料燃尽和氮氧化物排放优于燃煤工况，表明现有燃煤机组只需进行混氨燃烧系统改造，而锅炉主体结构和受热面无需进行大幅改造，即可实现混氨燃烧，达到大幅降低二氧化碳排放的目标。 专家组认为，该项技术成果将改变传统高碳排放的燃煤发电方式，逐步实现化石燃料替代，大幅度缩减燃煤机组碳排放，为我国未来燃煤机组实现大幅度碳减排探索出一条有效技术路径，为推动我国化石能源高效清洁高效利用，国家“双碳”目标的实现提供了有力的技术支撑。 中国工程院院士黄其励表示，该项目的第一完成单位龙源技术在二十年前自主开发的等离子体点火及稳燃技术，通过技术鉴定后迅速在全国推广，节约了大量的锅炉点火和低负荷稳燃用油，为我国燃煤机组节油作出了巨大的贡献。国家能源集团作为“大国重器”，勇担社会责任，科技创新引领强企之路的步伐从没有间断，在国际上首次开发出了高比例混氨燃烧技术，走在了世界前列。