中国粉体网讯 为减少不易降解的石化塑料造成的白色污染，科学家一直在寻找可降解材料，生物制造是路径之一。在诸多生物材料中，PHA（聚羟基脂肪酸酯）这一类材料家族，有全过程在水里合成、完全降解、动物可食用等优势，被寄予厚望。从80年代开始，清华大学陈国强教授就在做PHA研究。然而当PHA大规模产业化被认为难以走通，相关研究迅速降温的情况下，他说“我坚信这是未来发展方向，咬着牙也要把它做下去。”
陈国强教授
个人简介
陈国强，1985年本科毕业于华南理工大学，1989年获得奥地利格拉茨(Graz)工业大学博士学位，1990至1994年在英国诺丁汉(Nottingham)大学和加拿大阿尔伯达(Alberta)大学做博士后研究，1994年回国入职清华大学生物系，现为清华大学生命科学学院教授、清华大学合成与系统生物学中心主任。
陈国强教授长期从事“生物合成PHA材料及其下一代工业生物技术”的研究，他在包括Chemical Reviews、Chemical Society Reviews、Science、Nature Communications等在内的多个国际学术期刊上发表微生物技术和生物材料相关论文380多篇，Web of Sciences记录论文被引用25000多次，已经获得50多项授权专利，以及50个公开专利。
陈国强教授以往获得的荣誉还包括：全国先进科技工作者（2016）、侯德榜化工创新奖（2015）、首届闵恩泽能源化工杰出贡献奖（2013）、谈家桢生命科学创新奖（2011）、第八届中国青年科技奖（2003）、纽伦堡国际发明奖（2003）、茅以升科技奖（2003）、国家发明二等奖(排名第一)（2002）等。他曾连续6年获得清华大学学生“良师益友”的光荣称号，进入清华大学“良师益友”名人堂，连续9年获得清华大学高论文他引的“梅贻琦奖”，连续7年获得Elsevier出版社生化与分子生物学高引用作者。
此外，他还担任了Synthetic and Systems Biotechnology（SSB）的共同主编及多家国际、国内学术期刊的副主编职务。
基于嗜盐菌发展“下一代工业生物技术”
3月24日，国际代谢工程学会（IMES）在其官方平台重磅宣布，将2023年度国际代谢工程奖(IMES Award)授予中国学者、清华大学生命科学学院教授、合成与系统生物学中心主任陈国强，以表彰他通过开发利用嗜盐菌和“下一代工业生物技术(NGIB)”对全球代谢工程领域所做出的卓越贡献。
往届国际代谢工程奖得主（来源：国际代谢工程学会官网）
回首研发历程，为了找到理想工业微生物菌株，在新疆艾丁湖，陈国强团队经过多次实地土壤筛选，发现了两株细菌具有高度耐盐以及快速生长的特性，且不易被其他微生物感染。
那这些嗜盐菌能否充当新一代生物制造的底盘细胞？陈国强教授团队用合成生物学技术重新编辑了嗜盐细菌的基因，并成功开发了“下一代工业生物技术”，包括其理论、模型、分子操作、实验室培养技术、中试技术及工业生产技术，也包括部分产品的应用等。
合成生物学改造的嗜盐微生物体系也已经进行了各种生物及化学品的成功生产，包括肌醇、蛋白和工业酶等。利用嗜盐菌的“下一代工业生物技术由于其“节能、节水、连续和工艺设备简单”等特点，大幅度降低了生物制造的生产成本，使生物制造产品竞争性大幅度增强。
“下一代工业生物技术”生产生物塑料PHA
“下一代工业生物技术”使用耐盐细菌，可以用海水为介质，生产过程可以开放和连续化，使用廉价的塑料、陶瓷或水泥反应罐，大幅度降低了生物制造的复杂性和设备的高昂制造成本。这个技术目前处于全球领先水平。
陈国强教授团队通过对嗜盐菌进行从头改造，使其能在无灭菌和连续工艺过程中、利用海水为介质高效生产各种化学品和材料。以生产环境友好塑料，生物材料聚羟基脂肪酸酯PHA为例，该嗜盐菌通过合成生物学的改造，实现了超高PHA积累（92％）和可控形变等工作。
PHA由于具有材料多变性、非线性光学性能、压电性能、气体阻隔性能、热塑性、生物可降解性、良好的生物相容性和可食用性等特点，使其在环保塑料包装、绿色化工、医药、新材料、农业、生物能源等诸多领域的具有很大的应用前景。沉寂多年的PHA研究，在陈国强教授团队坚持不懈的努力下，成为生物制造的新热点。
2021年10月，陈国强教授带领团队完成200吨发酵罐的PHA开放生产。利用得到的PHA，他们与多个兄弟单位合作，成功制成纤维纺织品、可降解农膜、管材、3D打印材料、医用无纺布以及发光材料等。
历经多年研究，在陈国强教授所带领团队的努力下，PHA领域正在形成了一条包含农业、发酵、塑料、包装、生物燃料、精细化工、医药和营养的产业价值链。
参考来源：
人民日报：37年把冷板凳坐热 清华大学教授陈国强团队开拓生物制造技术新方向
深科技：清华学者提出下一代工业生物技术，广泛应用于多种高值领域
清华生命学院：清华大学生命科学学院陈国强教授
清华生命学院：零的突破 | 生命学院陈国强教授荣获国际代谢工程奖（IMES Award）
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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