技术成果

不饱和醛/酮加氢制备不饱和醇工艺

不饱和醇是生产药物、香料、染料、化妆品等精细化工产品的重要原料。当前工业生产 主要采用NaBH 介导的不饱和醛/酮直接还原工艺，虽能获得较好的产物收率，但存在催化 4 剂成本高及后续分离纯化困难等问题。以H 为氢源的催化加氢体系虽展现出优异的反应动 2 力学特性，却普遍存在选择性差的问题。相较而言，基于低级醇氢转移的催化体系因其优异 的选择性和简化的产物分离流程而备受关注，然而其缓慢的反应动力学特性导致生产效率低， 这一技术瓶颈严重阻碍了该工艺的工业化进程。因此，开发高效转移加氢催化体系以提升反 应效率成为该领域亟待突破的关键科学问题。 本工艺以不饱和醛/酮为底物，采用经济易得的低级醇作为氢供体，在自主研发的高效 多相催化剂作用下，实现选择性转移加氢反应。该过程中，催化剂具有很高的稳定性（>10 次）和选择性（>98%）。另外，通过将转移加氢过程与直接加氢技术进行耦合，成功构建 了协同催化体系，在保持超高选择性的同时，显著提升了反应效率，使产率提高达20倍以上。 这种耦合工艺为不饱和醇的绿色高效合成，提供了具有工业化前景的技术路线。可以极大提 高不饱和醇的生产能力，且选择性始终>98%。

陶瓷透氧膜制高纯氧技术

目前工业制备氧气通常采用变压吸附和低温冷凝方法，但这两种方法存在设备成本高、 耗能大等缺点。相比之下，陶瓷透氧膜制氧技术无需添加化学品，工艺简单、设备成本低， 经济效益高。与深冷制氧技术相比，陶瓷透氧膜技术的制氧成本可减少约三分之一。根据 氧气应用场景，陶瓷透氧膜制氧规模可通过模块化结构易调整，特别适合于医院、实验室 等小规模用氧环境，提供安全、可靠、便捷、相对廉价的高纯度氧气。此外，透氧膜材料 无需外加电路即可实现氧传递，传导是以晶格振动形式进行，理论上选择性为 100％，可 低成本一步制备超纯氧（纯度>99.999%），可用作电子气体，应用于半导体生产过程中的 反应性喷镀气和化学气相沉积气等。

面向能源和化工检测质谱仪器开发项目

质谱分析方法是国际公认的分析标准中不可或缺的重要组成部分。四极杆和离子阱质谱 技术可以选择性地传递特定质荷比的离子，实现离子的分离和检测，可以在不同的工作模式 下运行，如单杆质谱、多杆质谱、串联四极杆质谱等，以适应不同的分析需求，可以广泛应 用于催化反应，工业合成等领域。目前此类四极杆质谱大多数产品为外国公司垄断，自主开 发针对不同应用场景所需的国产四极杆质谱仪器具有广阔的市场应用前景。我们根据国内外 质谱仪开发的研究基础，开发了具有自主知识产权的离子源和四极杆质量分析器。并且由于 四极杆具有高灵敏度，可以检测样品中的微量物质，达到毫克到纳克的范围内，是痕量、多 元素分析的最佳技术，广泛应用于地球科学、环境科学、生命科学、材料科学、半导体工业 以及公安侦探等领域。

直接甲醇燃料发电系统技术

直接甲醇燃料电池是直接利用甲醇水溶液为燃料,空气作为氧化剂的新型发电装置。本 项目根据应用场景需求，涉及小到几十瓦、百瓦级的便携式应急电源，大到千瓦级的固定式 备用电源。 项目阶段与进展 本项目采用自主研发的直接甲醇燃料电池膜电极与石墨/金属双极板设计及生产工艺， 已完成25~200W直接甲醇燃料电池的实验验证及1kW直接甲醇燃料电池电堆的设计和短堆 实验验证。并与自主设计电控系统耦合，实现甲醇供液系统、空气供给系统的控制与发电系 统电力的稳定输出。 直接甲醇燃料电池与发电系统  知识产权情况 本项目已申请相关专利5项，具有独立完整的自主知识产权。  应用前景 独立的便携式应急电源，可用在军事单兵作战领域 极端环境下的离网独立供电 与风能、太阳能等清洁能源组合供电联用，形成绿色电源供应系统  合作方式 共同开发、技术许可/转让等 -156- 新能源

能源大数据系统建设与应用平台

能源大数据系统建设与应用平台是一个基于空间管理能源大数据，并支持科学研究和应 用开发的技术平台。通过在线编辑、数据导入、接口推送等统一管理各项目数据及权限，通 过简单配置实现地理信息数据可视化。云数据库+丰富的配置项+通用后台接口，支撑面向 配置的二次开发，大幅降低项目开发成本。 图1能源大数据系统建设与应用平台

甲烷二氧化碳干重整技术

甲烷干重整（CH + CO →2CO + 2H ，DRM）作为一种典型的CO 利用（CCU）技术 4 2 2 2 被广泛研究，对减少CO 排放和实现我国双碳目标具有十分重要的意义。干重整技术可应用 2 于焦炉气、煤/生物质热转化过程、工业尾气中的CH 、CO 的转化利用等领域。 4 2 研究所团队针对干重整技术难点，开发了新型DR-2催化剂，稳定性评价1000小时，该 体系在保持高甲烷、二氧化碳转化率的同时，具有优异的抗积碳性能。

高速服务区小型固废气化技术

高速服务区是一个人流密集的特殊的极小区域，每天能够产生2~3吨生活垃圾及200公 斤以上市政污泥。这些固废外运处置费用每吨要800元以上，对高速服务区来说，既是一种 环境污染，也是一个经济负担。高速服务区产生的固废含有不低于1400大卡的低位热值，而 高速服务区要向过路旅客提供服务，本身也需要能源提供。如果找到一种方案，处理了垃圾 的同时又合理的利用垃圾中的热值，是一举两得的事情。 本项目就是专门针对高速服务区的固废垃圾处置做的研发。该系统可以在高效环保的处 置固废垃圾的同时，为服务区提供高温热水或蒸汽。

多能融合装配式能源系统研发与产业化示范

热泵技术被国际能源署列为六大清洁能源技术之一，与光伏、风电等技术共同支撑碳中 和目标。特斯拉创始人马斯克将其纳入"宏图计划"，认为其减排潜力超越新能源汽车；"双 碳"目标下，《节能环保产业发展规划》明确支持热泵技术应用，国家《可再生能源发展"十 四五"规划》将其列为重点技术。欧盟“工业 5.0”计划将多能融合能源站列为关键基础设 施，要求2030年工业热泵覆盖率提升至 50%；国际巨头聚焦“多源热泵+储能”系统，国 内工业领域余热利用率不足 40%，且分散热源（废水/废气/地热）难以集约化利用；传统 能源站建设周期长，定制化成本高，制约规模化推广。 面对以上问题，需攻克三大核心技术： 1 多源输入兼容性：融合工业余热、地热、空气能、光伏等分散式低品位热源； 2 高温输出瓶颈：突破环保工质限制，实现130~150℃稳定供能； 3 工程快速交付：通过标准化设计解决定制化成本高、周期长难题。 本技术已多源热泵深度融合系统，首创单台机组兼容余热、空气能、地热、光热等多源 输入适配技术：通过多级压缩+混合工质变温相变技术，将低品位热源升温至130℃；基于 实时电价、热源波动、负荷需求，自动切换最优组合的动态协同优化算法；集成热泵动力舱、 储能缓冲舱、智能控制舱等模块化预制集成，实现了装配式能源站革命性设计。

太阳能零碳概念污水处理产业化技术

全球范围内对水质日益增长的关注以及对高效废水处理技术的需求日益迫切。传统的生 物废水处理方法，如活性污泥法，虽然被广泛应用，但在能源消耗方面存在显著的局限性， 尤其是在曝气过程中。膜曝气生物膜反应器（MABR）技术作为一种新兴的替代方案，因其 卓越的氧气传递效率和养分去除能力而备受关注。MABR技术代表了从传统鼓风曝气的重大 转变，预示着一种更可持续和节能的需氧处理方式。与传统方法依赖于将空气泵入水中以供 悬浮生物利用不同，MABR通过膜直接向生物膜输送氧气，从根本上改变了曝气过程，并具 有显著的节能潜力。 该技术成果包括多能供应集成技术系统、超低能耗无泡膜曝气生物反应器(MABR)和氢 型膜生物膜深度处理反应器(MBfR)。通过集成沼气产能、光伏太阳能及电解水制氢技术， 为污水处理提供清洁能源供应，实现污水处理过程的低能耗、高效率和零碳排放。此外，针 对工业污水及市政污水处理中的难点，研发高效节能的膜曝气反应器和适合低C/N比污水的 硝态氮深度去除技术。本技术成果为已建污水处理厂提供全面的提标改造解决方案，包括设 备升级、工艺优化、能源供应等方面。通过引入多能供应集成技术和超低能耗设备，大幅降 低能耗和外源碳源消耗。提高污水处理能力，实现水资源的循环利用和可持续发展。

钙钛矿太阳能电池气体修复技术

发展以光伏为代表的清洁能源是最终实现碳中和目标的主要途径。目前商业化主流的晶 硅电池的成本控制已经接近极限，以钙钛矿电池为代表的第三代光伏技术有望进一步实现光 伏产业的降本增效，降低光伏技术的度电成本，推动光伏产业的大规模应用。研究所固态能 源系统技术中心自2012年开始钙钛矿太阳能电池研究，于2015年提出“气体修复”制备大面积 钙钛矿薄膜制备方案，于2020年发展出针对目前主流钙钛矿材料体系的“气体修复”技术，并 开发出具有完全自主知识产权的气体修复制备大面积钙钛矿薄膜技术路线，并完成了相关设 备研发。该技术多次被《Science》和《中国科学·化学》等杂志亮点报道，被认为是钙钛矿 太阳能电池大规模制备的理想技术手段，已在多家钙钛矿企业成功应用。

硫化物全固态电池

在当前“双碳”战略及“由汽车大国迈向汽车强国”信念的引领下，我国新能源产业进入飞 速发展的新阶段，对兼具高能量密度和高安全性动力电池的需求有了进一步提升。全固态电 池采用固体电解质替代有机电解液，能从根本上解决液态电池易燃易爆等安全性问题，突破 其能量密度瓶颈，同时还兼具更快的充电速度和更宽的温度适用范围（-30°C至100°C），被 科学界认为是下一代动力电池的首选方案之一。为实现碳达峰、碳中和目标，积极应对全球 气候变化以及提高我国在全球新能源汽车市场的竞争力，我国出台了一系列政策措施。 中国《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中明确要求“加快全固态动力电池技 术研发及产业化”，并将其列为“新能源汽车核心技术攻关工程”。“十四五”规划纲要指出： 在新能源动力电池提升工程中，要加快突破高安全性、高比能锂电池的技术瓶颈，开展全固 态电池新技术的研究开发。《中国科学院“十四五”发展规划纲要》将新能源汽车列为先进材 料四个应用方向之一，要求重点研究开发高性能动力锂电池。国家发展改革委等部门印发 《关于促进汽车消费的若干措施》，旨在进一步稳定和扩大汽车消费，优化汽车购买使用管 理制度和市场环境，更大力度促进新能源汽车持续健康发展。山东省政府随后制定了《山东 省新能源汽车产业高质量发展行动计划》，提出对新体系动力电池、全固态电池等重大关键 技术攻关任务，以进一步推动山东省新能源汽车产业提质扩量，打造全国重要的新能源汽车 生产基地。因此，推进全固态电池关键材料及核心技术的研发进程，对于新旧动能转换、持 续打造我国在新能源领域的领先地位具有重大意义。

低成本镁金属二次电池技术

储能技术是推动能源电力系统低碳转型的关键，但主流的锂离子电池技术面临锂资源短 缺（进口依赖度超60%）、供应链不稳定及安全性等多重挑战。随着储能市场规模的指数级 增长，资源短缺和成本问题将进一步加剧。因此，开发低成本、高安全的新型二次离子电池 技术，已成为储能产业发展的迫切需求。镁金属二次电池是一种基于丰产元素的新型电池技 术，镁的地壳储量是锂的3000倍，成本仅为其1/20，且镁金属负极无枝晶生长风险，具备本 征安全性。近年来，欧美各国都在镁电池领域积极布局，欧盟在2030规划中将镁电池列为最 有潜力的电池体系之一。而我国拥有优异的镁资源禀赋和完善的产业链，原镁产量占全球近 九成，发展镁金属二次电池技术具有重要的经济价值和战略意义。最近，国家发展改革委和 能源局出台的《能源技术革命创新行动计划》中也明确提出要大力发展镁基电池储能技术。 多价离子电池研究组面向可再生能源规模化存储与利用重大需求，聚焦高丰度镁金属资 源，发展镁金属二次电池技术。研究二价镁离子的固液相传输行为与存储机制，着力突破多 电子转移过程中的热动力学瓶颈问题，开发了具有自主知识产权的钛基和钒基高比容储镁正 极材料，以及具有高离子电导率和高界面稳定性的硼基镁离子电解液体系，实现了镁离子的 高效、可逆存储，构筑了高性能镁金属二次电池体系。

低成本、高安全钠电池技术

到2025年，新型储能装机规模达3000千万瓦以上，新型储能在推动能源领域双碳目标中 发挥重要作用。我国《“十四五”新型储能发展实施方案》及《关于加快推动新型储能发展的 指导意见》中，提出加快钠离子电池等技术研发及规模化试验示范。钠在地壳中储量丰富， 价格便宜，同时钠离子电池能提供与锂离子电池相当的能量密度、更高的功率密度以及更长 的循环寿命，使得钠电池在新能源汽车、大规模储能领域具有广泛的应用前景。面向国家新 能源利用及资源有效利用的重大战略需求，固态能源系统技术中心多年来深耕低成本、高安 全钠电池关键技术，攻坚于固态电解质材料体系自主设计、开发及制备，建设了国际一流的 钠电池系统研发、智能化制造和批量生产平台，形成了具有自主知识产权的关键材料，如低 成本抗腐蚀水系电解质及本征安全的聚合物钠离子固态电解质，硼/铝基高稳定钠盐及阻燃 添加剂等。秉持“物美价廉、安全可靠”的工艺设计理念，已具备批量化制备本征安全且兼顾 优异电化学及机械性能的固态钠离子电解质和高安全、长寿命固态钠离子电池电芯及系统的 能力，为国家新能源产业发展及随之而来的能源系统革新提供强有力的储能技术支撑。 在固态电解质方面，开发了系列酰胺丙烯酸酯/磷酸酯类的新型聚合阻燃单体，从电解 质层面降低电池热失控风险；对电芯制备工艺技术进行创新，导入多孔集流体和预钠化技术 提升能量密度和寿命。通过设备改进，改进电极涂布技术与变温梯度原位固态化过程相匹配， 形成固态电芯单元连续化制造。在电极材料方面，已实现全水系、低能耗钠离子正极材料批 量化合成工艺，针对不同应用场景，定制化正极材料全流程工艺路线；已经成功搭建了百公 斤级

深海特种微藻资源及新型活性物质开发

深海低温、黑暗、高压的极端环境不适宜藻类的生长，意外的是近期自深海分离培养获 得大量的微藻，经鉴定为深海特有微藻。为应对深海极端环境，深海微藻具有特殊的代谢途 径并合成特有的生物活性物质，是挖掘新基因及新型活性物质的重要资源宝库。研究发现深 海微藻富含微藻多糖和不饱和脂肪酸（EPA），其中微藻多糖以甘露糖、半乳糖及葡萄糖醛 酸单糖为主，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤作用，在医药方面具有极大的应用价值；EPA是 一种重要的多不饱和脂肪酸，是人体不可或缺的营养元素。因此，深海微藻生物活性物质将 在挖掘新型海洋药物、保健品、化妆品等行业具有极大应用价值。

基于噬菌体的医疗及农牧业病原菌高效防控技术

噬菌体是自然界中专门感染与消灭细菌的一类病毒，由于其消灭病菌速度快、不受细菌 耐药性影响、环境友好、易于发酵、专一性强等特点，是目前治疗耐药性病原菌最有前景的 “抗生素替代品”。然而，目前用于病原菌防控的噬菌体产品开发主要受到噬菌体资源获取难 度大、单一噬菌体对多重病原菌防控效果差、病原菌易对噬菌体产生抗性突变等方面的限制。 前期，本项目团队通过对原位环境下噬菌体的高通量分离培养装置、噬菌体和广谱拮抗菌联 用技术及抗病原菌突变的噬菌体“鸡尾酒”构建技术等的研发，成功研制出高效防控水产养殖 业病原菌的噬菌体制剂并投入生产使用。实际上，除了水产养殖业以外，医疗行业、畜牧业、 农业领域均时常爆发大规模的细菌性疾病，严重威胁人类生命健康及经济活动。然而目前以 上行业的病原菌防控手段仍然主要为抗生素，伴随着极高风险的耐药性“超级细菌”的出现和 传播，因此急需多种噬菌体制剂克服病原菌的耐药性突变，有效防控病原菌。本项目基于前 期成熟的噬菌体制剂研发技术，针对医疗及农牧业病原菌防控需求，建立基于噬菌体的医疗 及农牧业病原菌高效防控技术。  项目阶段与进展 分离得到了人典型致病菌铜绿假单胞菌的烈性噬菌体并完成了应用潜力评价。成功搭 建了金黄色葡萄球菌、幽门螺旋杆菌、青枯菌（茄科作物主要致病菌）、布鲁氏杆菌（牛、 羊、猪等牲畜主要致病菌）、鼠疫耶尔森菌（鼠疫主要致病菌）等病原菌的噬菌体分离培 养平台及对应噬菌体制剂的产品开发流程。  应用前景 （1）在医疗业领域，铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌可引起各类皮肤感染、血流感染 及脏器感染，是主要的医院内感染细菌。对抗生素产生耐药是这类细菌难以控制的

葡萄糖酸杆菌高产 1,3-二羟基丙酮项目

1,3-二羟基丙酮 (1,3-Dihydroxyacetone，DHA)作为天然酮糖，其具有生物可降解性，是 一种重要的化工医药中间体，可食用且对人体和环境无毒害，广泛应用于化工、医药、食品 等领域。1,3-二羟基丙酮具有保湿、防晒、防紫外线辐射、染发等功能，是一种化妆品常用 成分。1,3-二羟基丙酮还具有促进大脑发育、预防心脏病等特点。目前，1,3-二羟基丙酮市 场的规模呈现稳定增长的趋势。但1,3-二羟基丙酮的发酵产量和产率，及甘油转化率无法同 时达到一个较高的水平，或者菌株无法耐受高浓度的甘油。因此获得能够耐受高浓度甘油， 并可高浓度和高产率发酵生产1,3-二羟基丙酮的菌株和技术具有重要意义。本项目筛选和改 造获得了耐受高甘油浓度，高浓度和高产率发酵生产1,3-二羟基丙酮的菌种，解决了发酵产 率低、甘油耐受浓度低的问题。通过发酵控制优化，实现了1,3-二羟基丙酮的高效合成，在 实验室5L发酵罐和中试5吨发酵罐进行了发酵研究。

银杏叶药用成分精制及新型功能产品开发项目

银杏叶提取物是心脑血管疾病的有效药物，主要药用成为银杏黄酮类、萜内脂类、银杏 酸类。萜内脂类（白果内酯、银杏内酯A/B/C等）的药用功效为心脑血管疾病、脑缺血和老 年痴呆等疾病，防止血栓；银杏内酯B药用价值更高。银杏叶制剂的开发始于1970年左右开 始。德国Schwabe公司首次开发EGB761及其制剂金纳多，是欧美的畅销保健品。目前国内 外开发出的银杏叶药物已达40余种，如：金纳多、天佑宁、银杏酮酯等，应用于心脑血管疾 病的治疗。国内所占市场份额较大的产品主要有扬子江药业的依康宁片、上海信谊百路达药 业的百路达、康恩贝集团的天保宁片、深圳海王的银可络片、贵州益佰银杏达莫注射液、以 三九万荣和北京双鹤为主生产的舒血宁注射液等。2004年，康缘药业研发的银杏二萜内酯原 料及其葡胺注射液（含GA、GB、GK）上市。目前市面上缺少多种剂型的银杏内酯制剂， 尤其是单体银杏内酯注射剂和口服剂。 关于药用银杏内酯A/B的下游生产较少，目前市场上有两种药用银杏内酯注射液，江苏 康缘药业股份有限公司的银杏二萜内酯葡胺注射液，主要成分为银杏内酯A、银杏内酯B、 银杏内酯K等；成都百裕制药股份有限公司的银杏内酯注射液，主要成分有白果内酯、银杏 内酯A/B/C。银杏内酯B单体制剂据研究显示，具有更优的抗病功效，但目前市面上没有可 售的银杏内酯B类药用产品。 从行业格局来看，在其他很多细分行业不景气的背景下，银杏保健品成为了香饽饽，越 来越多的企业跨界进入银杏保健品市场，市场容量扩充、消费人群增多，整个银杏保健品市 场竞争更加激烈。银杏产业将向专业化、科学化、精细化的方向发展。 问题：①提取技术落后，

神经酸及其鞘脂的医药应用

神经酸作为一种超长链单不饱和脂肪酸，在神经系统中有着重要的结构功能。在研究退 行性疾病的过程中，发现神经系统中神经酸的含量和其在膜脂中的比例，与多种疾病的发展 相关。明确神经酸在神经发育和退行性疾病中的结构机制和代谢机制，对今后的临床和大健 康食品开发具有重要作用。本团队一直致力于研究微生物（包括微藻和酵母）产生神经酸的 研究（Li F et al., US 17046672, 2020; Xu F et al., 2018, Front Plant Sci; Fan Y et al., 2018, Appl Microbiol Biotechnol; Fan Y et al., 2018, Algal Research; Yuan C et al., 2011, Biotechnol for Biofuel）。并持续关注神经酸的生理功能；例如，最近已经揭示了神经酸对中风康复阶段的 治疗作用（神经酸在修复脑缺血再灌注损伤中的应用，CN 202210094160.1，2022)，以及在 脊柱损伤治疗方面的作用（产神经酸的微藻在制备治疗脊髓损伤的产品中的应用，CN 202111617739.3，2022）。进一步对神经酸的应用机制进行阐述，为目前包括阿尔兹海默症、 围术期神经认知障碍等临床研究提供了思路。

胶原-蛛丝蛋白复合硬脑膜替代材料的研发

因疾病、外伤与手术等原因导致的硬脑膜较大缺损，难以依靠人体自身的愈合能力完全 修复。利用组织工程学手段，合成、获取能够填补硬脑膜缺损区域、临时替代硬脑膜功能并 引导硬脑膜修复再生的生物医用材料，成为了最合理的可行性方案。 胶原蛋白作为组织工程材料中最具潜力和竞争力的生物材料之一，已被广泛的研究报道。 与其他材料蛋白相比，胶原蛋白在生物相容性、生物活性及体内可降解性等方面有着无可比 拟的优势。研究人员曾尝试将纯化后的胶原蛋白制备成可应用于组织修复的填充材料以及眼 角膜等组织的替代材料。然而，纯胶原蛋白制成的材料强度较差，并且在嵌入生物体后降解 速度过快，这些特性很大程度上限制了胶原蛋白的应用范围。  项目阶段与进展 负责人利用重组蛋白表达技术及蛋白微观结构控制方法，批量获取了水溶性蛛丝蛋白。 通过复合蛛丝蛋白，并从分子层面操控蛋白的组装方式，负责人所在研究组获得了强化型的 胶原蛋白复合膜，其抗拉伸、抗破坏能力以及稳定性得到了显著提升，目前干态抗拉力可达 170Mpa，湿态抗拉力可接近20 Mpa，其相关材料性能已经基本满足了硬脑膜替代材料的要 求。  知识产权情况 已申请专利一项。  应用前景 组织工程材料在促进损伤修复及重建器官功能方面有着重要的应用价值，是未来医学中 一项重要的研究和发展方向。胶原蛋白具备的生物活性、生物相容性及体内可降解性等诸多 优势使其在组织工程学领域备受关注。强化型的胶原蛋白材料可以应用于包括脑膜缺损后修 复等多种场合中。  合作方式 共同开发、技术转让 -99- 新生物

基于磺基化重组水蛭素的抗凝血药物研究

现阶段，临床主要用肝素来对血栓相关疾病进行治疗，然而肝素引起的出血及炎症等并 发症也在困扰着相关人群。水蛭素是一种从水蛭唾液腺中分泌出来的64~67个氨基酸组成的 小分子天然蛋白，有多个亚型，能够特异性的与凝血酶结合，从而不可逆的抑制凝血酶的功 能，是一种在医疗领域具有广泛应用前景的抗凝血剂，拥有取代肝素的巨大潜力。 由于从天然水蛭直接获取水蛭素的效率太低，目前通过生物工程的手段获得重组水蛭素 是一种有效的替代方案。然而因为生物工程宿主缺少磺基化酶，重组水蛭素63位的酪氨酸缺 少磺基化。与天然水蛭素相比，这种氨基酸修饰的缺失导致了重组水蛭素抗凝血活性的降低。 目前国际上在售的重组水蛭素产品均为未修饰的蛋白产物，相关产品在国内则几乎为空白。  项目阶段与进展 针对于这一现状，为了获得较高活性的重组水蛭素，申请人通过改造宿主菌，实现了I 型重组水蛭素的原位磺基化。这种磺基化后的重组水蛭素与未修饰的水蛭素相比，抗凝血活 性提升了2~3倍，有效活性可达到在售肝素的~4.5倍。同时，我们也实现了重组水蛭素无柱 体系的快速纯化方法。团队也结合丝素蛋白材料制成了水蛭素可注射缓释凝胶，进一步拓展 水蛭素的应用范围。  知识产权情况 目前，相关结果已发表SCI一篇，申请专利一项。  应用前景 随着中国老龄化的加剧和人民生活质量的提高，中风、心脏病、动脉栓塞等一系列疾病 的病发率在逐年攀升，市场对于抗血栓相关药物的需求也在逐步升高。另一方面，由于PCI （冠脉支架）手术、器官移植手术以及髋关节或膝关节置换手术等在全国各地医院广泛开展， 抗血栓药物的应用亦愈发广泛。目前，新冠肺炎正在肆虐全球，

植物组织高效培养与遗传改良技术

植物组织培养技术可以对多种植物进行脱毒和快繁，高效稳定的遗传转化体系是改良植 物性状和研究植物基因功能过程中不可或缺的基础技术。在各种植物中，草类遗传背景复杂、 进化高级，建立其组培和遗传转化体系较为困难。我们建立的植物组织培养和高效遗传转化 平台可以对柳枝稷（能源草）和苜蓿（牧草）等的进行脱毒和遗传转化，该体系时间周期短， 可在4-6月内完成整个过程；转化效率高，其中柳枝稷和苜蓿的转化效率可以达到80%以上； 可以利用不同的选择标记，实现多个基因的共同导入，是利用生物技术改良植物性状的优秀 平台。同时，我们建立了重要中草药如雪莲的组培苗快繁、悬浮细胞培养体系和毛状根快繁 体系，利用悬浮细胞培养体系和毛状根生产其有效成分，可以大大的缩短雪莲药用成分的生 产周期，逾越了雪莲生长环境和生长速度的限制，为中草药的开发和利用提供了新的思路。 通过不断积累，我们在牧草、能源草及中草药等植物组培和遗传转化方面积累了丰富的经验， 具备建立各种植物的高效遗传转化平台的能力。 技术指标： 1、柳枝稷高效脱毒和快繁技术：  脱毒率：100%；周期：6-8个月  快繁方法：茎节（Node）直接再生法，既可以保证足够多数量的组织材料，又能够 保持原有材料的优良特性。 2、柳枝稷高效组培与遗传改良技术：  转化效率：>90%；转化周期：3-4个月  工作效率：约5000株/每人/每年；>100基因载体/每人/每年  多基因转化技术：可以同时导入6个不同基因 3、紫花苜蓿组织培养和高效遗传转化技术：  转化效率：>80%；转化周期：4-6个月  工作效率：约1000株/每人/每年；>50基因

产烃葡萄藻贴壁培养技术

葡萄藻是目前唯一具有合成高含量脂肪烃和油脂的微藻，是微藻生物最为重视的优质藻 种。但由于其极慢的生长速率，导致不能实现高效大规模培养，失去了作为能源生产的藻种 潜力。目前国内外有众多研究试图从培养工艺、培养基组成以及培养条件优化来解决和提高 葡萄藻的生产速率，但这些改善都非常有限。本项目基于我们发明的具有完全自主知识产权 的微藻贴壁培养方法和基于光强稀释的微藻贴壁培养反应器设计新原理，研究开发了葡萄藻 的高效贴壁培养技术。结果表明，葡萄藻的反应器贴壁培养，其面积产率可达40-60g/m2/d， 为目前传统液体培养的5倍以上，具有极大的产业化开放前景。 技术指标： 百平方米级葡萄藻培养中试系统，室外条件下面积产率＞30g/m2/d，总油含量＞35%。  合作方式 委托开发、技术入股、技术转让 -95- 新生物

高效低能耗发酵生产细菌纤维素技术

细菌纤维素是重要的塑料替代品，也是重要的食品原料。针对细菌纤维素的生产对椰子 水依赖性强、生产成本高、生产效率低等问题，研究采用合成生物学技术改造获得了不依赖 椰子水的高产细菌纤维素的木葡糖醋酸杆菌工程菌株，结合酸性、低温等特殊发酵条件，实 现了以廉价可再生糖为原料通过高效低能耗的发酵方法来生产细菌纤维素。该生产方法打破 了传统生产方式对特定原料的高度依赖，有效降低能量消耗，提高产品产率。一方面能节约 能源与资源，降低碳排放，符合国家“双碳”战略；另一方面能够简化生产步骤和提高生产效 率，有利于降低成本和提高产品的市场竞争力。 为了实现上述目标，中国科学院生物过程与能源研究所开展了菌株代谢工程改造方面的 研究，开发了多种适用于高效低能耗发酵的细菌纤维素高产菌株；通过对发酵条件的控制， 建立了稳定可重复的非高温高压灭菌的生产细菌纤维素的发酵方法。该方法操作简单，无需 昂贵仪器设备，细菌纤维素产量是传统发酵方式的5倍。该研究获得国自然联合基金重点项 目资助，并获“千创汇·智崂山”创新创业大赛一等奖。 图1高效低能耗发酵生产细菌纤维素

微生物合成β-榄香烯技术

β-榄香烯（β-elemene, C15H24）是从我国传统中药温郁金中提取的国家二类抗肿瘤药物， 具有低毒、广谱和可破血脑屏障等优异特性，并对213种疾病存在高相关性潜在治疗效果。 目前，临床使用的榄香烯均从植物中提取，由于其提取分离工艺极为复杂，且大多为β-，γ-， δ-榄香烯混合物，导致其价格昂贵，严重限制了榄香烯类抗癌药物的推广和应用。化学合成 方法受原料来源、产品得率、污染排放等因素制约已逐渐被生物合成取代。然而，天然萜烯 合酶因其催化效率低、产物专一性差等问题阻碍了其在工业中应用。针对以上情况，本项目 从合成生物学改造与关键工艺优化两方面入手展开研究，利用人工智能、生物计算和酶生物 催化等技术，获得了催化效率和专一性提高的吉玛烯A（β-榄香烯前体）合酶，并构建了具 有自主知识产权的高产β-榄香烯的大肠杆菌工程菌株。随后，通过发酵控制优化，实现了目 标产物β-榄香烯的高效合成，5L发酵罐产量达到35g/L。 图1微生物发酵合成β-榄香烯

生物质多羟羧基生物刺激素技术项目

生物刺激素是一类通过增强植物的自然生理过程（如养分吸收、抗逆性、代谢效率等） 来改善植物生长、产量和品质的物质。它们不属于传统肥料或农药，而是通过间接作用帮助 作物应对环境胁迫，提升食品安全。 目前市场常见的生物刺激素主要是腐殖酸类、海藻酸类、氨基酸类、壳聚糖类等物质， 针对农业生产及胁迫逆境条件下的作物提质增效等对新型生物刺激素的重大需求，本项目突 破了一种新型多羟羧基生物刺激素研发和调控植物生物学活性的方法，开发了生物质定向生 产多羟羧基生物刺激素的工艺技术和设备，将推动农业从“化学输入”转向“生物调控”转变， 在资源与环境领域是一项新的技术突破，处于国内领先地位。

“三高”天然多糖改性制备及应用开发技术

2021年是《化妆品监督管理条例》实施的第一年，这对日化行业的方方面面产生颠覆性 的改变，尤其是新原料或成工厂竞争焦点。化妆品原料既是安全的核心，也是技术创新的核 心。本项目开发的改性天然多糖类化合物是系列天然可再生可降解的绿色资源，研究团队以 来源广泛、可再生的瓜尔胶、淀粉、田菁、罗望子、皂荚豆胶等天然植物多糖为基材，经过 改性修饰，既保留了天然多糖无毒副作用和可生物降解的优点，又赋予了其优异的增稠、调 理、柔顺等性能，主要应用附加值高的日化产品的调理增稠以及香精包埋。近年来，国内天 然多糖类产品正以年均20％的速度增长，2020年国内需求量可达到1000万吨，多个多糖品种 净利润甚至高于10~20万/吨，市场容量市值将超万亿美元，市场发展潜力巨大，多糖原料产 业一直处于高附加发展行业，国内拥有高精端的生产企业数量少之又少。 在上述开发的改性不同天然植物多糖基础上，根据各改性多糖的特性，本项目进一步进 行生产效益和社会效益较高的日化领域中的应用开发，致力于解决该领域内发展过程中的一 些关键技术问题，打造技术创新型的研发公司。利用改性天然多糖进行适当的配合，开发了 所有工业化表活中最具可持续发展的谷氨酸表活洗护系列，解决了氨基酸洗护行业中存在着 氨基酸表活增稠难、去污力差、泡沫不丰富、调料性差等等制约行业发展的主要技术瓶颈。 我们洗护的成分主要有三类：植物活性多糖、氨基酸表面活性剂体系、功效营养体系。完全 没有硫酸酯钠（S系列）、硅油柔润剂系列、聚季铵盐调理剂系列、控油调脂成分、去屑剂 等成分，合成类增稠剂系列，无需护发素。实现行业新突破。

光伏建筑一体化（BIPV）技术

在全球气候变化形势愈发严峻的当下，城市碳中和目标已成为世界各国关注的核心议题。 我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的45%，碳排放量占全国排放总量的50.6%。而建 筑作为城市的主体部分，进一步凸显了建筑减碳工作的紧迫性和重要性。据中国建筑节能协 会预测，到2060年，我国建筑领域碳排放量将控制在25亿吨左右，据预测BIPV技术的全面 推广可实现年减排量约30亿吨，贡献率超过30%。 团队主要面向建筑增量与存量市场，以光伏建筑一体化领域的“短板”技术攻关和“前 瞻性”技术创新为主线，围绕光伏建筑一体化、低碳节能等领域，攻坚目前BIPV在建筑领 域应用的关键性技术问题，形成可复制、可推广，安全可靠、经济可行的发展示范模式，构 建国内领先的研发平台、创新平台和交流合作平台。打造发电与节能低碳零碳建筑系统解决 方案，使建筑由耗能建筑变为产能建筑，城市由能源消耗者变为能源提供者。 图1传统BAPV产品（左）及光伏建筑一体化（BIPV）产品（右） 技术指标： （1）高性能多样化光伏组件研发。轻质化、高效化、多彩化的高性能光伏组件，光电 转化效率达到20%以上，防火性能达到A级，满足建筑四性要求。 （2）新型保温装饰一体化光伏构件。可以装配式安装、工厂化生产的建材产品，施工 简便，整体上墙造价控制在1500元/㎡以内，比现行幕墙安装体系降低造价30%以上。 -66- （3）BIPV智慧零碳建筑集成系统设计。集合建筑节能设计、智慧能源管控系统、光储 直柔系统，为建设低碳、零碳建筑、低碳园区提供系统解决方案。  项目阶段与进展 团队已取得系统的技术成果体系，目前正在进行产业化推广。  知

中相微乳液提高石油采收率技术

我国石油探明地质储量的70%来自老油田，目前这些老油田普遍处于注水或注聚开发后 期，综合含水超过90%，产量递减严重，但原油的平均采出程度不足40%。此外，我国页岩 油储量丰富，但现有技术仅能采出约5%地质储量，尚无法担当油气资源有效接替的重任。 本项目针对目前我国高含水老油田和页岩油田的油藏特点，研发新型三次采油用绿色（或生 物基）表面活性剂用于中相微乳液采油技术，大幅度提高原油采收率，降低复合驱成本，保 障国家能源安全。

新型木质纤维绿碳缓冲材料

具有高孔隙率、低密度、轻质的多孔材料在包装、建筑、医疗卫生、化工、汽车、航天、 军工等领域具有广泛的应用前景。根据Global market Insights（GMI）调研报告，至2025年， 软质泡沫塑料市值将超过650亿美元。但石油基泡沫塑料存在原料不可再生，生产能耗高、 碳排放高，产品不可生物降解等问题，造成了严重的白色污染，已成为全人类可持续生存和 发展的痛点。 因此，我国于2008年发布了限塑令，并于2020年升级为禁塑令。欧盟的环境保护产品认 证（CEP）与美国的《洁净竞争法案》已竖起环境保护税壁垒，对进入欧美市场的非绿色产 品征收高额关税；2023年11月15日，中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声 明，决心终结塑料污染。而且，苹果、索尼等众多头部企业已开始使用100%可生物降解包 装材料，约三分之一欧洲最大的上市公司已承诺到2050年实现净零碳排放。这一趋势是可持 续包装材料需求不断增长的关键驱动因素之一，因为企业在其产品中使用优秀的可持续包装 有助于实现碳中和。所以，利用可再生、可生物降解的天然木质纤维资源制备多孔材料已成 为近年来的研究热点。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所建立了具有自主知识产权的生物质预处理协同增 强、模仿植物细胞壁多孔和天然交联结构、材料功能化等一系列新技术，开发出系列木质纤 维绿碳缓冲材料新产品。这是一种新型木质纤维绿碳环保材料，原材料（纸浆、秸秆、废纸、 蔗渣、竹粉等）可再生，常温常压物理发泡，过程清洁、能耗低，产品可实现功能性定制化 加工。该材料有望替代石化基泡沫塑料用于绿色包装、绿色建材、车用吸音等领域，其推广 应

铁系梳枝丁戊橡胶创制与应用技术

梳枝丁戊橡胶是由丁二烯和异戊二烯单体通过选择性催化聚合制备的一种高性能合成橡 胶材料，因其具有独特的“微观毛刷状”结构，使其具有高抗湿滑性和低压缩生热性，是替代 国家“卡脖子”材料溶聚丁苯橡胶用于制造高性能轮胎的理想胶料之一。这也极有可能成为我 国自主研发的第一类大宗合成橡胶新材料，有望形成变革性技术产品，颠覆性创新解决国家 明确的“卡脖子”溶聚丁苯橡胶难题。