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項(xiàng)目簡介： 南開大學(xué)瞄準(zhǔn)氣候變化大課題，開發(fā)“蓖麻生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈”十幾年，組建了南開大學(xué)蓖麻國家級工程中心平臺，已形成“生物基航油、 生物基滑油、生物基材料、育種種植”全產(chǎn)業(yè)鏈四個(gè)板塊產(chǎn)業(yè)化成果， 2015 年國家發(fā)改委把“基于能源作物蓖麻的全產(chǎn)業(yè)鏈高值化利用技 術(shù)”列入《國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)實(shí)施指南》首批 23 個(gè)項(xiàng)目之一， 2016 年又推薦列入了亞太地區(qū)重點(diǎn)投資的 47 項(xiàng)優(yōu)秀低碳技術(shù)之一。 ●小蓖麻、大產(chǎn)業(yè) 蓖麻種植耐旱耐鹽堿、適應(yīng)性強(qiáng)、管理相對簡單，蓖麻油原料分 子結(jié)構(gòu)獨(dú)特、下游產(chǎn)品豐富，涉及新能源、新材料、精細(xì)化工、醫(yī)藥 農(nóng)藥等多領(lǐng)域，產(chǎn)品深加工增值層次高，經(jīng)濟(jì)效益巨大。

一、 項(xiàng)目簡介電磁生物效應(yīng)主要研究生物體在電磁場下所產(chǎn)生的與生命現(xiàn)象有關(guān)的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室建立了工頻電磁場環(huán)境、特高壓輸電環(huán)境等電磁生物效應(yīng)研究平臺，開展了工頻強(qiáng)磁場對正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的作用影響、特高壓輸電對生物體的作用研究，進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，研究電磁場對生物體細(xì)胞和組織器官的影響。實(shí)驗(yàn)室開展了人體植入器件無接觸能量傳輸研究，建立了小型無線傳能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的微型化，并對系統(tǒng)工作時(shí)對人體產(chǎn)生的生物效應(yīng)進(jìn)行了研究。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度電磁仿生屬于功能仿生，集電路設(shè)計(jì)、電磁兼容與防護(hù)、電磁生物效應(yīng)、仿生技術(shù)于一身，研究和模擬生物體的結(jié)構(gòu)、功能、行為及其調(diào)控機(jī)制，為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)理念、工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)室開展了基于仿生原理的電磁防護(hù)自修復(fù)技術(shù)的攻關(guān)研究。通過研究生物體電磁信息傳遞及抗擾機(jī)理，建立電磁仿生防護(hù)模型，探尋從模型到電路設(shè)計(jì)的領(lǐng)域轉(zhuǎn)換方法，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下電子系統(tǒng)的仿生防護(hù)奠定基礎(chǔ)，該研究獲得總裝備部“十二五”預(yù)研項(xiàng)目“XXXXX”資助。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況）近年來完成河北省自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目1項(xiàng)，承擔(dān)其它省部級項(xiàng)目5項(xiàng)，發(fā)表論文數(shù)十篇，其中大部分被SCI、EI檢索，申請專利2項(xiàng)，已批準(zhǔn)1項(xiàng)。四、 高清成果圖片3-4張小型無線傳能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 本項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)是將我國大量的生物質(zhì)及城市有機(jī)廢物資源（如農(nóng)作物廢棄 物、林業(yè)廢棄物、城市垃圾中豐富的有機(jī)物、造紙?jiān)鞚{中的廢物、酒精生產(chǎn)廠的 廢液廢渣、動(dòng)物糞便、食品加工中的廢棄物、家庭中有機(jī)垃圾、草類廢棄物，產(chǎn) 量約每年 30 億噸）高效轉(zhuǎn)化為清潔的電力。我國當(dāng)前的生物質(zhì)及城市有機(jī)廢物 資源沒有得到合理的利用。 利用生物質(zhì)作為能源，不僅有助于我國長期的能源供給問題的解決，更重要 的是可改善環(huán)境質(zhì)量。本項(xiàng)目技術(shù)路線所排放污染物如二氧化碳、硫化物、粉塵 粒子的濃度大大低于現(xiàn)有的燃煤發(fā)電廠。此外，高效、清潔的氣化發(fā)電技術(shù)可以 克服現(xiàn)有的城市垃圾處理處置方式的缺點(diǎn)。與現(xiàn)有垃圾焚燒爐技術(shù)相比，本項(xiàng)目 的技術(shù)路線具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）發(fā)電效率高；2）炭轉(zhuǎn)化率高、能量利用率高；3） 排放的二次污染物少；4）初投資和遠(yuǎn)行費(fèi)用低。 本項(xiàng)目的目的是有效地利用生物質(zhì)及城市有機(jī)廢物，通過流化床氣化的方式 將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Α４_保生產(chǎn)電力的成本可以與現(xiàn)有的燃煤電廠競爭，同時(shí)確保生天津大學(xué)科技成果選編 產(chǎn)過程符合環(huán)境友好性要求，沒有明顯的二次污染。 技術(shù)簡介： （1）低焦油生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)。低焦油控制技術(shù)：<10mg/Nm3。生物燃 氣品質(zhì)提升技術(shù):熱值>6MJ/Nm3。多原料生物質(zhì)氣化技術(shù)已處于中試階段，采用 農(nóng)村秸稈等剩余物進(jìn)行氣化制備生物燃?xì)猓瑵M足農(nóng)村 500 戶居民供暖、炊事，剩 余燃?xì)獍l(fā)電并網(wǎng)，用于照明等。利用農(nóng)林廢棄物進(jìn)行集中供氣、供暖、發(fā)電，使 用玉米芯、棉花秸稈、麥秸為原料，年處理量為 5200 余噸，產(chǎn)氣量 15000m3/天， 氣柜出口氣體的焦油含量為 8-10mg/Nm3,燃?xì)鉄嶂禐?5200-6000KJ/Nm3，氣化爐 氣化效率 72-75%，該技術(shù)焦油含量低，后續(xù)凈化工藝簡單，焦油廢水排放少， 對環(huán)境污染小。 （2）生物質(zhì)快速熱解制備生物油技術(shù)，包括生物質(zhì)選擇性催化熱解工藝優(yōu) 化；生物油精制改質(zhì)的技術(shù)工藝路線；車用替代液體燃料的技術(shù)開發(fā)；千噸級工 藝包的研發(fā)與示范。 生物柴油制備技術(shù)，規(guī)模化高效清潔生物柴油技術(shù) 適應(yīng)多種原料包括地溝 油、糧油加工下腳料與動(dòng)物植物等，體現(xiàn)出高效清潔優(yōu)勢，具備規(guī)模化連續(xù)化運(yùn) 行能力。 （3）新型生物柴油制備技術(shù)，研究順磁性整體細(xì)胞催化工藝，兼顧環(huán)境與 成本優(yōu)勢，試圖突破化學(xué)法與固定化酶法的局限性，生物柴油原料拓展與加工工 藝集成，藻類能源植物、耐高鹽堿能源植物選育栽培；熱化學(xué)熱解氣化與生物發(fā) 酵耦合工藝，實(shí)現(xiàn)全組分綜合利用。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 本技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，在國際上也是先進(jìn)的。目前正在申報(bào)發(fā)明專 利 2 項(xiàng)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 本項(xiàng)目的市場前景很大。以天津市為例，天津市每年約有 600 萬噸生物質(zhì)資 源，可發(fā)出功率為 90-100 萬千瓦的電。若考慮大量種植能源作物，則可以發(fā)出 更多的電，而且隨著發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大，可以顯著降低成本。如果單座發(fā)電廠的規(guī) 模在 2000-4000kW，該發(fā)電成本與燃煤電廠相當(dāng)。為天津市大量的生物質(zhì)廢物找 90天津大學(xué)科技成果選編 91 到一條合理的利用途徑，同時(shí)解決了因城市有機(jī)垃圾堆置而帶來的環(huán)境污染問題。 以 2000 千瓦的發(fā)電能力為例，投資回收期為 2.2 年，年盈利為 220 萬左右。 應(yīng)用領(lǐng)域： 現(xiàn)有的發(fā)電廠、熱電廠、農(nóng)場、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)林產(chǎn)品加工廠、城市生活垃圾處理 站。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 需要穩(wěn)定的生物質(zhì)或生活垃圾原料供應(yīng)（年需要量為 22000 噸左右）；設(shè)備 相對比較簡單，但需要由相關(guān)的廠家定制生廠；廠房面積約為 15000－20000 平 方米；投資規(guī)模在 700 萬左右。 合作方式及條件：技術(shù)一次購買，技術(shù)入股，合作投資入股均可。 

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途 ： 丹參素是一種天然植物多酚酸，是中藥丹參的主要水溶性活性成分。丹參及 其制劑（如復(fù)方丹參滴丸、復(fù)方丹參片等）、丹參素的衍生物丹酚酸 B 和丹酚 酸注射液已經(jīng)批準(zhǔn)，廣泛用于臨床治療心血管疾病。丹參素是丹參及其制劑國家 藥典規(guī)定的質(zhì)量控制指標(biāo)。丹參素的藥理活性包括具有改善血流、抑制血小板活 化和動(dòng)脈血栓形成，還具有抗癌和抗炎等活性。我們研究還發(fā)現(xiàn)，丹參素具有清除活性氧和活性氮的作用，是一種高效的抗氧化劑。丹參素清除羥基自由基和超 氧陰離子自由基活性，高于維生素 C。因此在醫(yī)藥、保健品、食品等方面具有很 大應(yīng)用潛力。 目前丹參素主要從藥材丹參中提取，然而丹參根中含量低（一般 0.045%）， 嚴(yán)重制約了丹參素的大規(guī)模應(yīng)用。化學(xué)合成丹參素存在著步驟繁瑣，立體選擇性 不高。采用合成生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建工程微生物，通過發(fā)酵方法生產(chǎn)丹參素是一種很 好的替代方法。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 本技術(shù)采用合成生物學(xué)策略，挖掘大量的天然生物元件，創(chuàng)新組合了功能酶， 設(shè)計(jì)了非天然存在的從葡萄糖到丹參素的生物合成途徑，構(gòu)建丹參素的人工細(xì)胞 工廠。實(shí)現(xiàn)了葡萄糖為原料，發(fā)酵生產(chǎn)丹參素。發(fā)酵 72 小時(shí)，積累丹參素 7 克/ 升以上，對葡萄糖的摩爾轉(zhuǎn)化率為 0.47，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 截止目前，丹參素的生物合成途徑一直未見報(bào)道，天津大學(xué)唯一擁有該技術(shù)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 微生物發(fā)酵生產(chǎn)丹參素，得率高，工藝簡單，成本低，唯一的擁有該技術(shù)， 市場競爭力強(qiáng)。 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)藥、食品、保健品等領(lǐng)域。 合作方式及條件：尋求技術(shù)轉(zhuǎn)讓或新產(chǎn)品合作開發(fā)

"古代發(fā)明熱解濃縮生物質(zhì)制炭，燃燒溫度達(dá)到1400℃以上，成就了陶瓷、鐵器的人類工業(yè)，高溫是工業(yè)的生命。人類鉆木取火至今，始終擺脫不了生物質(zhì)因低熱值，燃燒溫度低，達(dá)不到大工業(yè)生產(chǎn)要求的瓶頸，現(xiàn)代工業(yè)文明依賴化石燃料的火源技術(shù)，是環(huán)境污染、氣候變化和不可持續(xù)的根源。 我校成功開發(fā)生物質(zhì)單相燃燒的綠色高溫工業(yè)火源技術(shù)，取名為霄，霄是繼人類僅有的炭和煤之后第三代高溫工業(yè)火源技術(shù)，獲得國際專利。從鉆木取火、木柴制炭、火藥爆炸到化石燃料，人類每一次新火源技術(shù)的出現(xiàn)，無不使人類生產(chǎn)力發(fā)生翻天覆地的變革，生物質(zhì)高溫高效燃燒技術(shù)將構(gòu)建領(lǐng)先世界綠色工業(yè)體"

研發(fā)階段/n目前我國茶產(chǎn)業(yè)存在夏秋茶樹鮮葉利用率低、中低檔茶滯銷等突出問題，急需開創(chuàng)夏秋茶樹鮮葉和中低檔茶的開發(fā)利用和增值增效的新途徑。本技術(shù)成果以夏秋茶樹鮮葉為原料，利用現(xiàn)代生物技術(shù)研制出液態(tài)生物茶飲料。以我們篩選獲得的獨(dú)特微生物菌種，能在茶樹鮮葉液中快速發(fā)酵。發(fā)酵而成的液態(tài)茶飲料，具有天然的發(fā)酵香，色澤鮮綠，微酸，在含有茶葉功能活性成分的同時(shí)，富含有機(jī)酸、維生素和對人體有益的微生物。技術(shù)水平：本成果開創(chuàng)了夏秋茶樹鮮葉利用的新途徑，利用微生物直接發(fā)酵茶樹鮮葉液，生產(chǎn)成本低，增值增效非常明顯。我們申

研究團(tuán)隊(duì)長期從事猴頭菌、蟲草、灰樹花、松口蘑、云芝和樟芝等 30 余種藥食用真菌的深層液體發(fā)酵技術(shù)研究，形成了真菌多糖、真菌糖蛋白、三萜化合物等代謝產(chǎn)物提取、分離和高效制備技術(shù)體系，已建立多種菌物活性物質(zhì)篩選和評價(jià)模型，篩選出一批降糖、降脂、抗炎、抑菌、抗氧化等真菌產(chǎn)物，在此基礎(chǔ) 上，建立了藥食用真菌菌株庫和代謝產(chǎn)物庫。 

本技術(shù)結(jié)合了生物強(qiáng)化技術(shù)、生物膜技術(shù)、生物濾池技術(shù)，并通過分子生物學(xué)手段高通量測序技術(shù)對系統(tǒng)微生物群落進(jìn)行鑒定和分析，建立了微生物群落結(jié)構(gòu)組成與處理過程的關(guān)系。將自主分離并已獲專利的焦化廢水專用菌種投加到生物膜系統(tǒng)中，應(yīng)用生物強(qiáng)化技術(shù)，替換原系統(tǒng)內(nèi)的菌群，發(fā)揮優(yōu)勢菌種的優(yōu)良性能。根據(jù)焦化廢水生化出水特點(diǎn)，將專用焦化廢水深度處理高效無機(jī)復(fù)合絮凝劑用于深度處理，進(jìn)一步改善出水水質(zhì)。

丁二酸是重大的碳四平臺化合物，目前石化法生產(chǎn)污染大，成本高，嚴(yán)重抑制了其應(yīng)用發(fā)展規(guī)模。利用可再生資源厭氧發(fā)酵制備丁二酸具有反應(yīng)條件溫和、污染小、原子經(jīng)濟(jì)性高的特點(diǎn)，且可有效地實(shí)現(xiàn)溫室氣體CO2的循環(huán)利用，是高效的綠色生產(chǎn)技術(shù)。在“十一五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）支持下，南京工業(yè)大學(xué)依托國家生化工程技術(shù)研究中心和江蘇省工業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在箘株選育、厭氧發(fā)酵工程、有機(jī)酸分離純化等關(guān)鍵技術(shù)研究中取得了重大突破，丁二酸發(fā)酵濃度達(dá)到70g/L，質(zhì)量收率達(dá)到70%，生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)到2.0g/(L?h)，提取收率達(dá)到85%，產(chǎn)品純度達(dá)到聚合級的要求。目前生物法制備丁二酸的工藝成本低于石化法，具有了一定的競爭優(yōu)勢，研究水平處于國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先。與常茂生物化學(xué)工程股份有限公司合作，實(shí)現(xiàn)了丁二酸1000L發(fā)酵規(guī)模的中試生產(chǎn)，并正在建設(shè)500噸/年的生產(chǎn)線，為生物法制備丁二酸的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。與中石化北京化工研究院聯(lián)合開發(fā)生物基PBS類聚酯的合成技術(shù)。研究表明，生物法制備丁二酸可直接達(dá)到聚合級要求，制備所得PBS類聚酯產(chǎn)品具有良好的生物可降解性。合作成果的應(yīng)用對于加速PBS材料的應(yīng)用與推廣具有非常重要的意義。