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固定化微生物技術(shù)是將特選的微生物固定在特定的微生物載體上，使其高度密集并保持生物活性，在適宜條件下能夠快速、大量增殖并發(fā)揮其特定功能的生物技術(shù)。這種技術(shù)應(yīng)用于廢水處理，有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)特定的微生物濃度，避免其隨水流流失以及脫落的問題，從而有利于微生物抵抗不利環(huán)境的影響，同時利于反應(yīng)后的固液分離，縮短處理所需的時間。

滇藏?zé)崛鷳B(tài)系統(tǒng)中蘊含著豐富的微生物資源，包含大量的系統(tǒng)發(fā)育位置未知且功能奇特的神秘、新穎的微生物類群。課題組結(jié)合宏基因組學(xué)測序技術(shù)和生物信息學(xué)手段從中重構(gòu)出14個具有甲烷/烷烴代謝能力的微生物基因組（圖1），其系統(tǒng)發(fā)育多樣性極高且獨特，廣泛分布于韋斯特古菌門、哪吒古菌門(Nezharchaeota)等TACK超級門中。值得一提的是，該課題組首次于奇古菌門(Thaumarchaeota)中發(fā)現(xiàn)其具有產(chǎn)甲烷功能。此前，奇古菌門以其好氧氨氧化能力而為眾人所熟知，而課題組首次對其厭氧狀態(tài)下產(chǎn)甲烷能力的發(fā)現(xiàn)表明我們目前對此門認(rèn)知的局限性，神秘的自然界或?qū)⑦h(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的認(rèn)知。此外，組學(xué)技術(shù)的發(fā)展或?qū)⒅敢覀儗ζ溥M(jìn)化歷史進(jìn)行更全面的認(rèn)知。課題組對這些未知生命的代謝特征進(jìn)行了揭示，并發(fā)現(xiàn)除卻傳統(tǒng)的氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌外，還有多種氫依賴的甲基營養(yǎng)性產(chǎn)甲烷菌，他們可吸收熱泉生態(tài)系統(tǒng)中多種甲基底物以完成甲烷的產(chǎn)生（圖2）。通過進(jìn)化基因組分析，課題組還對古菌祖先的進(jìn)化起源進(jìn)行了推測，研究發(fā)現(xiàn)對于具有產(chǎn)甲烷能力的微生物類群，其甲烷代謝關(guān)鍵基因mcrABG相對較為保守，并無明顯的水平基因轉(zhuǎn)移時間發(fā)生；而對于烷烴氧化的微生物類群，水平基因轉(zhuǎn)移對其多樣性塑造有著深遠(yuǎn)影響。基于甲烷代謝基因的保守性，課題組對其祖先序列進(jìn)行了序列重構(gòu)，從而來推測祖先序列的最適生長溫度，結(jié)果表明具有mcrABG標(biāo)記基因的微生物類群或起源于高溫生境（圖3）。另外，由于 TACK和ASGARD超級門中，以及廣古菌門中大部分支系均具有甲烷/烷烴代謝能力，且相應(yīng)微生物相比其它同支系微生物有著更為悠久的進(jìn)化歷史，因此，課題組猜測地球早期生命中，古菌的祖先或具有甲烷和烷烴代謝能力。

已有樣品/n研究發(fā)現(xiàn)SRB在厭氧條件下大量繁殖，產(chǎn)生粘液物質(zhì)，加速垢的形成，造成注水管道的堵塞，且管道設(shè)施在SRB菌落下發(fā)生局部腐蝕，以致出現(xiàn)穿孔，造成巨大的經(jīng)濟損失。微生物腐蝕并非是其本身對金屬的侵蝕作用，而是微生物生命活動的結(jié)果間接地對金屬腐蝕的電化學(xué)過程產(chǎn)生影響,其關(guān)鍵在于生物膜內(nèi)及其與金屬基體間的相互作用。生物膜是環(huán)境中的微生物附著在物體表面, 并以非常復(fù)雜的方式相互作用而形成的, 從而在生物膜/金屬界面上產(chǎn)生一個不同于本體溶液的特殊環(huán)境。市場預(yù)期：目前主要采用化學(xué)試劑抑制微生物引起的金屬腐

本品是一種超濃縮、高活性、多菌種、多功能復(fù)合微生物制劑。它是有生命的活體肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活動來完成。公司采用國際尖端科技，使復(fù)合微生物有益菌在土壤及作物根表、根際以及體內(nèi)定植、繁殖。在生產(chǎn)應(yīng)用中具有以下顯著特點：1.減少化肥用量高達(dá)30%--60%微生物經(jīng)再增植后含有大量的固氮菌，可以大大提高土壤中的中微量元素含量，減少氮磷鉀和其它中微量元素的施用量；同時含有多種高效活性有益微生物菌，增加土壤有機質(zhì)，加速有機質(zhì)降解轉(zhuǎn)化為作物能吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，大大提高土壤肥力，減少化肥用量。 2.增產(chǎn)效果明顯配方科學(xué)、營養(yǎng)全面，有機無機微生物三元相互促進(jìn)，以肥養(yǎng)菌、以菌促肥，強根壯根、有效解決根系衰弱造成的養(yǎng)分吸收障礙，有效解決土壤養(yǎng)分不均衡問題，由于菌劑的代謝過程中釋放出大量的無機有機酸性物質(zhì)，促進(jìn)土壤中微量元素硅、鈣、鐵、鎂、鉬等的釋放及螯合，從而使作物增產(chǎn)高達(dá)20%—60%。改善作物和農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，使農(nóng)民增收。

通過比較基因組和進(jìn)化基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：Aigarchaeota和Thaumarchaeota由共同祖先分化形成，其祖先早期共同生存于高溫環(huán)境中，至今生存于高溫?zé)崛械腡haumarchaeota與Aigarchaeota仍呈現(xiàn)較高的功能相似性。它們的共同祖先共享1154個基因家族，其數(shù)目甚至超過現(xiàn)存Aigarchaeota基因家族數(shù)目，表明二者祖先的高度相似性。廣為人知的Thaumarchaeota早期并無氨氧化能力，而是后期于高溫生境中進(jìn)化所得，隨后Thaumarchaeota擴散至海洋生境中，由于海洋生境中氮源的匱乏，因此Thaumarchaeota展現(xiàn)出獨特的競爭優(yōu)勢，而被保留于海洋生境中，從而實現(xiàn)高溫氨氧化古菌向中溫環(huán)境的轉(zhuǎn)變。       本研究通過重構(gòu)未培養(yǎng)古菌類群Aigarchaeota基因組信息，揭示其潛在的代謝潛能及其遺傳多樣性獲得機制，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中已有Thaumarchaeota和Aigarchaeota基因組進(jìn)行比較基因組學(xué)和進(jìn)化基因組學(xué)分析，勾勒出這兩個近緣支系的演化歷史場景，指出古菌類群 Thaumarchaeota和Aigarchaeota的共同祖先起源于高溫生境，頻繁的水平基因轉(zhuǎn)移極大地提升了兩者對各自生境的適應(yīng)性，該研究極大地促進(jìn)了我們對古老且神秘的古菌支系的認(rèn)知。

(1) 針對有機化工廢水毒性強、難生物降解的特征，通過非均相 Fenton 氧化，將難降解的污染物轉(zhuǎn)化為易生物處理的物質(zhì)之后與固定化微生物聯(lián)用，提高有機化工廢水效率和降低成本，探討化工廢水中典型有機污染物的催化氧化降解和生物降解的相互影響機制，對于控制化工廢水對環(huán)境的污染具有重大的理論意義和實用價值；(2)設(shè)計制備磁性微納米非均相 Fenton 催化材料，具有比表面積大、擴散阻力小、表面活性高等特性，能高效誘導(dǎo)產(chǎn)生羥基自由基，將難降解有機污染物降解為 CO2、H2O 和其他礦物鹽，整個過程綠色、無二

通過高通量測序及共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析預(yù)測熱泉菌席微生物的互作模式的思路，實現(xiàn)了綠彎菌的定向分離（圖1）。通過對潛在互作的微生物驗證，確定了一株具有廣泛促生活性的菌株Tepidimonas sp. SYSU G00190W；基于此，團隊建立了基于物種互作的“SCM-定向分離”策略，成功分離到大量之前難以培養(yǎng)的微生物類群；最后作者還對其基因組和代謝組做了進(jìn)一步機理解析和實驗驗證。? 本研究首次應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的方法實現(xiàn)了熱泉菌席生境中未培養(yǎng)綠彎菌的定向培養(yǎng)。基于兩株代表性菌株的互作研究，初步闡明了熱泉菌席中綠彎菌（自養(yǎng)微生物，優(yōu)勢類群）和溫單胞菌（異養(yǎng)微生物，稀有類群）之間的互作關(guān)系，并為理解貧營養(yǎng)生境中優(yōu)勢類群與稀有類群的相互作用奠定了一定的基礎(chǔ)，提出的分離策略為其它環(huán)境中難培養(yǎng)微生物的可培養(yǎng)化提供了思路。

微生物活體制劑，含有多種植物生長有益微生物，能夠產(chǎn)生多種拮抗物質(zhì)，抑制土壤病原菌，可有效抑制線蟲和其它病蟲害的傳播與發(fā)生；促進(jìn)植物根系發(fā)育、生長；降解土壤有機物料，降低重茬障礙；改善土壤結(jié)構(gòu)、板結(jié)等，提高植物有益微生物種群數(shù)量，形成有益植物生長的土壤微生物種群結(jié)構(gòu)。

我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發(fā)利用的突出問題，目前平均石油采收率 不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開發(fā)。微生物采油是一項經(jīng)濟有效的提高原油采 收率技術(shù)，該技術(shù)具有成本低、不傷害儲層、環(huán)境友好等特點，符合能源與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā) 展的戰(zhàn)略方向。近10年來，針對微生物采油技術(shù)的難題進(jìn)行攻關(guān)，系統(tǒng)地研究了微生物在位繁 殖效應(yīng)與驅(qū)油機制和微生物驅(qū)油傳遞與界面反應(yīng)過程，提出并建立了驅(qū)油過程中微生物在位繁 殖效應(yīng)模型；引入現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，發(fā)展了油藏微生物群落結(jié)構(gòu)與功能微生物的動態(tài)監(jiān)測 與評價技術(shù)；開拓性地建立了微生物采油調(diào)控技術(shù)體系。

可以量產(chǎn)/n成果簡介：采用先進(jìn)、高效的分離、篩選技術(shù)從自然界不同環(huán)境中分離出具有高效降解、轉(zhuǎn)化水體污染物的微生物，并優(yōu)化其培養(yǎng)條件，開發(fā)出各具特點的高密度發(fā)酵工藝，獲得多種可工業(yè)化生產(chǎn)的凈水微生物制劑。根據(jù)污染水體的特點，有機復(fù)配各類凈水微生物制劑，采用直接投放、原位修復(fù)的方式，對各類污染水體進(jìn)行有針對性的處理。技術(shù)類型：專利技術(shù)（國家發(fā)明專利授權(quán)號：CN1508243）應(yīng)用前景：該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)、黑臭河流脫黑除臭、沼液無害化處理以及生活污水及工業(yè)有機廢水的處理。