技术成果

颗粒规模化精准分级技术

特定大小窄粒径分布的颗粒，其性质均一，具备优异的加工性能（如流动性、均匀性和 可压性等）和稳定的化学性能（如药性、电化学性能、催化特性等），在矿物加工（砂状氧 化铝、选矿）、生物医药（透析、饲用碳酸氢钠）、功能粉体（碳酸钙晶须）、新能源（三 元正极材料）、催化剂及载体、分离填料（硅胶）等领域需求广泛，其生产技术是短流程绿 色低碳生产的关键和高端材料制造的热点和难点。然而，无论是天然颗粒还是合成粉体，其 粒度分布皆较宽，颗粒分级可缩小其分布，需要高效、精准的颗粒分级装备对其精准分级才 能获得高品质的产品。 本项目将水力分级的高效率与筛分分级的高精度相结合，利用流体的流动和混合，实现 颗粒的散式流态化，进而消除颗粒团聚并实现颗粒有序排布；利用筛网的精确过滤作用，实 现高精度分级；利用流体湍动，防止筛网堵塞；水力和筛分技术有机协同，实现了颗粒的连 续精准（≥90%）分级，最终开发出了流化滚筒筛和流化振动筛两款中试样机并在广西氧化 铝企业的中试侧线进行了充分验证，有望解决因铝矿原料差异而困扰中国电解铝行业五十余 年的技术难题，极具工业应用前景。

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。

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

中药天然产物精深加工平台与产品开发

中药是关系国计民生的战略性资源，其中高附加值天然产物成为现代新药开发的热点之 一。但因其生物体系复杂，活性组分含量低等特点，中药在传统产业和现代生物医药产业仍 面临提取分离效率低、成本高等核心瓶颈问题。依托现代生物技术与传统中医药理论融合创 新，我们构建了涵盖中药资源高效提取、活性成分精准分离、结构修饰与功能验证的全链条 精深加工技术平台。通过超声动态逆流耦合膜分离纯化、纳米自组装载药体系等核心技术， 突破传统工艺瓶颈，实现中药天然产物中多糖、皂苷等活性成分的高效富集与定向转化，显 著提升产品生物利用度和稳定性。并开发了基于天然活性成分的复方制剂及功能食品；结合 开发的新型糖化技术，推出零糖添加颗粒，缓释胶囊等新型剂型，并通过GMP中试生产验 证，可实现新型天然产物制剂的量产和销售。目前已完成数种道地药材的深度开发，未来将 形成覆盖预防医学、精准营养、绿色日化等领域的多元化产品矩阵，为中药产业升级提供科 技赋能。

巴斯德毕赤酵母高产人源溶菌酶

溶菌酶作为天然抗菌物质之一，可在一定范围内替代抗生素，并且不易产生耐药性，在 医药、食品、畜牧等领域具有广阔的应用前景。天然溶菌酶存在于家禽蛋清和人体多种组织 内，获取方式包括提取分离和基因工程表达等。人源溶菌酶属于人体的内源性抑菌酶，能够 被人体和动物消化吸收，能够开发为药物，并且人源溶菌酶溶菌活性比鸡源溶菌酶高3倍， 热稳定性也高于鸡源溶菌酶，但是不能通过提取分离有效获得。利用巴斯德毕赤酵母蛋白表 达系统合成人源溶菌酶具有产业化潜力。医用溶菌酶要求氨基酸序列与人源版本完全一致， 本项目针对此需求，建立巴斯德毕赤酵母表达人源溶菌酶技术。

大型燃煤电厂生物质直接耦合燃烧发电技术

以清洁可再生的生物质燃料替代燃煤电厂的5%-100%的煤，支持燃煤电厂低碳绿色发展， 可充分利用现有燃煤电厂的基础设施、人力资源等，发展高效率（与新建典型30MW生物质 电厂相比（下同），是1.5-1.8倍）、高电能质量（与风光的电能完全不同）、低建设成本 （1/3-1/5）、低运维成本（约为1/10）、低补贴政策依赖、可大规模发展（英国Drax电厂已 经实现4台660MW燃煤机组100%生物质燃料的改造，生物质装机容量合计2640MW，2020年 供电量141亿度）的生物质能电汽暖多联供。提高现有燃煤机组的运行负荷和利用，提升国 有资产利用效能及经济效益。消耗生物质燃料，惠及乡镇地方经济及民生。 为了实现以上所述功能，研究所开展了生物质直接耦合煤燃烧发电技术，依托现有燃煤 电厂，新增以生物质的物料存储、物料处理和物料输送为框架的生物质耦合发电系统，实现 生物质耦合中低比例5%-40%，中高比例50-100%的混合量。系统采用单元模块化设计，根 据电厂情况不断提高比例，最终实现100%生物质燃料替代煤，成为100%纯生物质发电项目。 （a）生物质5%-40%给料发电耦合 （b）最高可达100%给料发电耦合 图1生物质与煤耦合发电模式

ZKAH 油脂基生物航煤（SAF）产业化技术

欧盟已要求起落欧盟机场飞机所使用的航空燃料必须掺混可持续航空燃料（SAF），预 计2030年使用460万吨SAF；到2050年需求量达3500万吨。生物航油恐将成为能源行业的“芯 片战争”，发展生物航油技术和产业，是中国航空业应对欧洲、国际民航组织生物航油政策 的有效反制措施。中国民航局深入研究论证SAF在2035年消费占比力争超过10%、2050年接 近50%的可行性。 生物航煤生产技术有六种，包括发酵加氢（SIP）、低碳醇（ATJ-SPK）、催化水热裂 解（CHJ）、费托合成（FT-SPK）、轻质芳烃烷基化（SPK/A）和油脂/脂肪酸加氢HEFA。 HEFA是目前世界上唯一实现产业化的技术路线。先进且原料适应性高（特别对餐厨废油 UCO）的二代生物柴油技术及其衍生生物航煤技术尤其为市场和企业所关注。为了实现二 代生物柴油的稳定生产，保障加氢脱氧催化剂不至于快速中毒和失效的原料预处理工艺是关 键，否则高盐、高碘值、高金属的原料将极大地影响加氢装置的稳定运行。另外，油脂原料 加氢过程产生的水和本身的高酸性对固体加氢催化剂的刻蚀会极大地缩短催化剂寿命（芬兰 奈斯特固定床加氢催化剂稳定使用的周期为11个月）。 研发团队在前期生物柴油产业化技术的基础上，继续着先进生物质能源技术的创新发展 和工程化技术迭代，包括：第三代均相加氢耦合技术及迭代催化剂（高活性脱氧剂及高适应 性多元复合液态均相催化剂）；过程工艺技术及生物质加氢反应器设计（单一的低成本低能 耗生物柴油-生物航煤联合装置）；生物航煤工艺及催化剂制备技术（先进复合异构分子筛 合成，高选择性异构剂及高度集成的可灵活生产的SAF生产

木质纤维素整合生物糖化技术

秸秆等木质纤维素储量巨大，将其进行降解糖化可以为大规模生物制造提供廉价的非粮 碳源。目前常规木质纤维素糖化方法是添加游离纤维素酶及半纤维素酶，但纤维素酶生产成 本较高，且核心技术掌握在少数国外公司手中，严重限制了木质纤维素的工业化利用。整合 生物糖化(CBS)是利用全细胞催化剂自身产酶，在一个反应器中完成从纤维素降解到可发酵 糖的全过程，不依赖于商业化纤维素酶制剂，从而降低成本、简化过程，可发酵糖液可灵活 对接下游有机酸、功能油脂、饲料蛋白等发酵工艺。

微藻合成生物技术与绿色生物制造

随着经济持续增长、核心人群扩容，中国化妆品行业逐步发展为一个初具规模、极富生 机活力的产业，迎来了行业的黄金时代。成分新星-甘油葡糖苷（以下简称GG）的发现与应 用，除了能达到与透明质酸等同的保湿效果以外，GG优异的透皮性，有效活性成分可直达 皮肤真皮层，发挥抗衰去皱、抗炎舒敏、护发养发、提质亮肤等多种生理功效，广泛应用于 护肤养发等产品中，逐渐为品牌方和消费者所接受和追捧。 针对市场上GG多构型、多杂质、非天然、不环保、高成本的问题，青岛中科蓝智生物 科技发展有限公司（以下简称中科蓝智）依托中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下 简称研究所）的强大科研实力，成功开发国际首创微藻合成高值天然产物甘油葡糖苷先进生 物制造技术—SCGP技术（Smart Cyano Glucosylglycerol Polygeneration Technology），实现 高品质天然GG产品的量产和销售。 公司立足传统制造业绿色发展的重大科技创新需求，服务于国家“碳达峰、碳中和”的发 展战略，面向大健康产业，应用系统生物技术、合成生物技术、过程工程技术，打造高品质 天然藻类活性物质的研发生产体系，实现化妆品、食品、保健品和医药产品及原料的绿色生 物制造。 图1螺旋藻中GG的生物合成途径及生产流程图 -10-

基于自分解与电催化调控的山梨醇与糠醛生物化学品产业化技术

以秸秆机械分级、低能耗汽爆及过程调控为核心，构建从秸秆到山梨醇和糠醛的完整技术链条，实现秸秆全组分高值化分级利用。

生物质可持续航空燃料（SAF）的绿色制备产业化技术

采用乙醇催化转化路线(ATJ)，以秸秆为原料先制备生物乙醇，再经脱水、聚合、加氢制成航油，相比FT路线具备更优投资与运营经济性。

非粮生物质糖平台技术与应用

以分级、汽爆和高固酶解技术为核心的生物炼制体系，实现生物质资源高效全组分利用。

秸秆分级炼制生物质基材料产业化技术

将秸秆直接材料化制备猫砂、纸浆、纳米纤维素、水凝胶、环氧树脂等高附加值产品，实现农业废弃物向绿色新材料转变。

生物质纤维素酶固态发酵产业化技术

开发惰性吸附载体固态发酵纤维素酶新工艺，解决丝状真菌纤维素酶产率低、分离难、高能耗阻碍大规模工业化应用的问题。

双流化床气化技术

技术简介及特点 基于解耦热转化原理，本技术通过双流化床反应器，实现气化与燃烧在两个 不同反应器进行。通过燃烧产生的热灰作为供热介质提供气化反应所需热量，从 而避免了传统单床空气气化煤气热值低、碳转化率低问题。该技术可根据不同气 化原料，调整反应条件（温度、压力、气氛、循环倍率等），以在较温和的反应 条件下实现较高的煤气热值。本技术运行稳定，操作灵活，并可以结合用户要求 优化反应装置的运行。使用松木屑、秸秆等原料进行气化时，热值最高可达 14MJ/m3，产气率～1.5m3/kg。 专利及进展情况 申请生物质热解、气化相关发明专利8 项，其中获授权 6项。实用新型专利 1 项，授权1 项。 产业化前景分析 生物质能源是重要的可再生能源。我国生物质能资源极为丰富，仅秸秆年产 量约为 7亿吨，相当于 4亿吨标煤。生物质气化技术是利用生物质能的一种重要 方式。发展中小型生物质气化炉是解决农村能源利用洁净化的重要方向。传统流 化床空气气化技术热值低、焦油含量高、碳转化率低。生物质双床气化将气化和 燃烧分开，与单流化床气化相比，双床工艺能够达到更高的碳转化率，并产生热 值更高的煤气；同时反应条件相对温和，易于实现，适应性强，具有良好的推广 应用前景。

挥发性有机物（VOCs）流化床吸附浓缩技术

技术简介及特点 中国科学院过程工程研究所开发的多层流化床吸附浓缩-催化氧化技术是处 理低浓度、大风量 VOCs 的有效手段。与传统的固定床吸附浓缩和转轮吸附浓缩 相比，流化床吸附浓缩技术可以实现连续操作、净化效率高，浓缩比可达 10-20 倍。流化床层温度均匀，无局部过热现象，安全可靠；流化床压降低、可显著降 低能耗；后续既可用于催化燃烧，也可进行溶剂回收。同时，研究团队研制了适 用于流化床的高耐磨性能球形吸附剂，性能指标优于国内外同类产品。 专利及进展情况 申请专利 2 项，其中获授权 1 项。2017 年 12 月全国 VOCS 监测与治理高峰 论坛上被中国环境科学学会评为优秀创新设备奖（共 7项）。 产业化前景分析 挥发性有机物（VOCs）是重要的大气环境污染物之一，也是形成细颗粒物 (PM2.5)和臭氧的重要前体物质。VOCs 治理目前是我国大气污染治理的重点和难 点。“十三五”期间 VOCs 治理市场将迎来爆发式增长，市场规模预计将超 2000 亿元。在集装箱制造、印刷、家具喷涂、电子制造、化工制药等行业生产过程中 会有大量的 VOCs排放，采用流化床先吸附浓缩再催化燃烧或溶剂回收技术，具 有环境友好、节能减排和显著的社会经济效益，推广应用前景良好。 转化方式 技术转让 许可使用 2万m3/h的流化床吸附浓缩-催化燃烧装置适用于流化床的高耐磨性能球形吸附剂 双流化床气化技术

高纯无水氯化铝制备新技术

技术简介及特点 本项目以流化床为反应器，拜耳法氢氧化铝为原料，基于热力学计算，以及 反应过程的机理分析，设计开发了低温分解-低温氯化制备高纯无水氯化铝的短 流程技术。采用氢氧化铝的低温分解技术，获得高比表面和高活性的氧化铝，通 过引入气质碳源强化了反应介质间的传递和反应过程，突破了反应过程动力学， 高活性的氧化铝在低温可被快速氯化。通过工艺条件的优化，获得高纯无水氯化 铝的工艺参数条件，高纯无水氯化铝的纯度可达到 4N 以上。本技术具有反应条 件温和，生产效率高，清洁环保等特点。 专利及进展情况 申请了 2项国内专利。目前，已完成实验室小试实验工作，获取了关键技术 参数。 产业化前景分析 无水氯化铝作为重要的化工产品，目前主要应用于有机化工合成领域，国内 需求量超过 30万吨/年，同时作为最具发展潜质的大规模储能电池—铝离子电池 电解液的主要活性组分，随着可再生能源技术和储能产业的发展，高纯无水氯化 铝将具有更为广阔的市场空间。相对于现有的铝锭法，新技术以廉价的氢氧化铝 为原料，短流程高效清洁地生产高纯无水氯化铝产品，生产成本下降 35%以上， 且可实现单套 10万吨级规模化生产，将具有良好的市场竞争优势和发展应用前 景。 转化方式 技术转让 许可使用 挥发性有机物（VOCs）流化床吸附浓缩技术

有机硅单体合成高效铜基复合催化剂的制备技术

项目简介及特点 有机硅材料的基本原料是有机硅单体，有机硅单体生产过程中的二甲基二氯 硅烷（M2）是有机硅材料的主要原料，占有机硅单体总量的 85-90%，而铜基催 化剂对 M2 的选择性是有机硅行业的关键技术指标。基于此，经过近十年努力， 本项目开发了有机硅单体合成工业使用的多种高效铜基复合催化剂产品，在催化 理论认识、结构调控技术和生产工艺上都有较大创新。在理论上，从分子催化的 角度认识了铜基复合催化材料中各组分的功能作用，以及反应的催化机理和催化 剂中多元组分的协调机制。在催化剂结构调控技术上，从纳米结构单元入手，认 识到铜基纳微复合催化材料不同界面和功能的形成、演化和作用机制等问题，采 用催化剂纳米晶粒、纳米合金和纳米缺陷作为活性位的调控技术手段，实现铜基 复合催化材料的设计-制备-性能的有效调控和性能优化，提高催化活性，延长活 性周期。在生产工艺技术上，开发了绿色无污染工艺，生产过程无废水、废气、 废渣排放，设备投资少，占地小，原料适用性强，可选择不同的铜粉、氧化铜粉、 氧化亚铜粉等为原料，生产成本低，易于规模化放大生产。在相关企业建立了催 化剂放大生产线，生产上百吨催化剂并进行了初步的工业测试，产品性能优于进 口和国产催化剂。 专利及进展情况 相关研究成果具有自主知识产权，已申请和授权发明专利 20 余件，发表相 关科学研究文章 10多篇，相关技术荣获 2011中国产学研合作创新成果奖，实现 了实验室放大制备并完成了工业生产示范，形成了具有自主知识产权的规模化制 备工艺技术。具体可参见本研发团队网页：http://cpme.mpcs.cn/ 产业化前景分析 2017

阻燃型玻纤增强热塑性复合材料的可控制备技术

技术简介及特点 玻纤复合材料以其质量轻强度高的性能特征正成为新一代的结构材料，广泛 应用于航空航天、轨道交通、机械制造、建筑等多个领域。然而，作为纤维复合 材料中最常用的聚丙烯树脂，如何克服就是耐高温性差的不足，使玻纤复合材料 具有阻燃性，从而提高安全性和减少火灾损失，是玻纤复合材料拓宽应用市场亟 需解决的关键性问题。但卤素阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒和腐蚀性气体等， 造成二次污染。研究新的高效无卤阻燃剂成为阻燃研究的重要方向，但IFR 添加 量相对较大，会影响阻燃LGFPP 的力学性能，因此，同时兼顾力学性能与阻燃性 能成为一个制约其推广应用的重大难题。本项目采用 IFR阻燃 LGFPP复合材料， 研究了不同的 IFR及其添加量对 LGFPP复合材料阻燃性能、燃烧性能和力学性能 的影响。阻燃测试结果表明，阻燃剂垂直燃烧等级达到 UL94V0级，但流动性略 有降低。目前可批量生产力学和阻燃性能均达标的玻纤复合材料，用于汽车内饰 件、电池箱体等。 项目进展情况 目前阻燃造粒产能 150公斤/小时，阻燃玻纤增强 pp产能 18公斤/小时，可 批量生产力学性能和阻燃性能均能达到参考标准的长玻纤复合材料，产能达 2200 吨/年，用于汽车内饰件、电池箱体等。 产业化前景分析 随着风电、轨道交通、城市基建、环保等领域的市场需求增加，带动复合材 料制品市场持续升温。2015 年，纤维增强热塑性产品产量为 176.4 万吨，同比 增长 9.23%。因此，对其阻燃性能的研究具有重大的市场潜力。本项目以非卤的 膨胀系阻燃剂（IFR）为研究对象，通过对不同阻燃剂阻燃性能筛选及配方优化， 生产的复材

离子液体法烟气脱硫及硫资源化利用新技术

技术简介及特点 烟气中 SO 排放（酸雨，PM2.5）对生态环境和人体健康带来严重影响，同 时造成硫资源的严重浪费，据统计，排放1 吨SO 造成直接经济损失 2万元。目 前运行的烟气脱硫技术主要是湿法脱硫，但该方法腐蚀严重，副产物难处理，SO 不能回收利用。本团队开发了离子液体法烟气脱硫及硫资源化利用新技术，该技 术具有以下特点：1.能耗低，工艺简单，该离子液体价格便宜，且可以循环利用； 2.捕集率> 99%，符合目前 SO 排放标准；3.可回收高度的 SO ，纯度> 98%，进 2 2 一步制备硫酸等，实现硫的资源化利用，降低脱硫成本。 专利及进展情况 已申请 5项发明专利，其中授权 3项。与国电合作在贵州福泉电厂建立了处 理量 300Nm3/小时及 10000Nm3/小时的烟气脱硫装置，脱硫率>99%。2017 年通过 了中国环境科学学会的科技成果鉴定，关键技术指标达到“国际领先水平”。 产业化前景分析 该技术脱除烟气中 SO ，可回收宝贵的硫资源，可作为生产硫酸、液体二氧 化硫等优良原料。该技术实现了烟气脱硫装置的高效化、资源化，符合国家循环 经济的发展目标，对保护社会环境和人类的健康有重要意义。因此本技术特别适 合于以高硫煤为原料的焦炉烟气、烧结烟气以及电厂烟气，该技术是彻底解决高 硫地区烟气治理的必由之路，同时也将促进我国煤炭、电力、化工工业的良性发 展，产生积极的经济效益和社会效益，因此该技术在我国具有很好的推广应用价 值。 转化方式 技术转让 许可使用 阻燃型玻纤增强热塑性复合材料的可控制备技术

分离纯化新技术

技术简介及特点 醇醚（烷基）糖苷是新一代的绿色表面活性剂，易于生物降解，降解产物为 CO 和 HO，对人体和环境安全，可广泛应用于衣用洗涤剂、功能性液体洗涤剂、 2 2 化妆品和个人护理用品、消毒洗剂、工业助剂、工业清洗、农药乳剂等领域。醇 醚（烷基）糖苷是“十一五”国家科技支撑计划的最新科技成果之一，也是“十 二五”国家产业化推广项目之一。目前，醇醚（烷基）糖苷的分离纯化是通过降 膜式薄膜蒸发器在高温（180 ℃）、高真空（2mmHg）下除去未反应的脂肪醇聚氧 乙烯醚/脂肪醇。该分离工艺存在能耗特高、产品易焦化（影响产品价格）、后处 理程序复杂（HO 脱色）、产品为10%－50%的水溶液，无法得到固含量高的产品。 2 2 本项目自主开发了固含量高（固含量>98%）的醇醚（烷基）糖苷新技术。该技术 具有以下特点：1.新工艺常温常压操作，条件温和；2.新工艺能耗低（与传统工 艺相比，能耗降低－50%）；3.产品不需要脱色，固含量>98%；4.产品是固体，易 于运输，运输成本低。 专利及进展情况 已申请 5项发明专利，其中授权 1项。在安阳建立了3000 吨/年固态醇醚糖 苷清洁工业生产装置，实现了稳定运行，在国内外首次获得纯度大于 98%粉末状 醇醚糖苷固体新产品。2016 年通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成 果鉴定会，鉴定委员会一致认为，高纯度粉末状醇醚糖苷新产品和新工艺属国内 外首创，关键技术指标达到国际领先水平。 产业化前景分析 2016年全球表面活性剂产销量2060万吨，市场销售额达到354亿美元，年均 增长率约5.8%。预计2019年，全球表面活性剂市场总量将

高纯度转铁蛋白及其技术

技术简介及特点 本项目制备的转铁蛋白（Transferrin,Tf）主要用于动物细胞培养组分，并 可以开发为药物载体，特别是透过血脑屏障的药物。传统的低温乙醇工艺法由于 操作步骤较多、收率低和分离精度低，难以满足转铁蛋白的应用需求。本项目以 低温乙醇沉淀废弃组分 IV 为原料，建立了高纯度转铁蛋白的制备工艺。主要步 骤包括层析、超滤和冷冻干燥等。采用SDS-PAGE 电泳、MALDI-TOF-MS 质谱、高 效凝胶过滤色谱以及酶联免疫吸附法(ELISA)对转铁蛋白分析检测，纯度大于 99%，收率为 79%。我们将转铁蛋白纯化工艺进行放大，制备人转铁蛋白10 克， 纯度大于 99%（高于 sigma标准品纯度），转铁蛋白收率大于80%。该工艺具有操 作简单、重复性好和易于放大等特点，制备的转铁蛋白纯度高、安全性好，可作 为无血清培养基的关键组分，为无血清培养基的研制与开发提供保障。 产业化前景分析 转铁蛋白是无血清培养基的关键组分之一，对促进哺乳动物细胞的生长具有 重要意义。一般情况下无血清培养基中转铁蛋白必须至少有5μg/mL，胰岛素才 能起作用。随着哺乳动物细胞培养种类、规模和应用范围的不断扩大以及安全性 能要求的不断提高，无血清培养基的需求与日俱增，作为其关键组分的转铁蛋白 的需求量也逐年增加，市场前景十分广阔。此外，转铁蛋白在生物医药领域也有 重要应用，Tf 可以结合许多治疗或诊断相关的金属离子，并且这种结合物可以 被癌症细胞表面过度表达的 Tf受体（TfR）识别，由 Tf和 TfR介导的药物传递 系统在近年来受到了广泛关注，包括 Tf 作为载体传递金属药物、化疗药物、高

新一代智能化蛋白层析系统

项目简介及特点 新一代智能化蛋白层析系统是基于国家 863重点、中科院重大仪器研制项目 的开发成果，针对我国生物技术产品研制和产业化过程中，最关键的分离纯化装 备长期依赖进口的现状，开展了创新性研制和研究工作。研制和开发了适合生物 分子分离纯化的层析装备和技术，实现了装备和工艺的标准化、工程化、产业化。 智能化蛋白层析系统通用性强、自动化高、操作简便快捷，各项性能指标达到了 进口设备的标准，在系统控制平台、软件数据库等方面的参数已经超过了进口设 备。目前已经制定了企业标准，通过了 ISO9001认证，实现了规模化生产。 专利及进展情况 相关研究成果具有自主知识产权，授权了多项发明专利（ZL201010127899.5; ZL201310062077.7; ZL201310088098.6; ZL201310062061.6;ZL201310198644.1; ZL201310701298.4; ZL201310701299.9; ZL2016100417220）。并荣获中国分析 测试协会科学技术奖“CAIA 奖”2013 一等奖1 项和中国仪器仪表学会2011 科技 创新奖 1项。 产业化前景分析 前我国蛋白层析系统年需求量为 2000余台，市场超过了 10亿元人民币，并 且随着生物产业的发展和技术的更新换代，需求量将逐年升高。本项目的产品已 在包括华兰生物、双鹭药业等 50 余家企事业单位得到了应用。突破了国外进口 同类产品的垄断，获得了良好的评价。并且开发了多柱组合层析和膜过滤集成装 备等一系列先进技术，可以满足生物技术产品生产和分析的不同需求，具有良好 的推广应用前景。

关键技术及产业化应用

技术简介及特点 多晶硅是一种超高纯材料，是当今光伏产业为代表的新能源快速发展的核心 材料，是国家鼓励优先发展的战略材料。目前主流且成熟的生产工艺是改良西门 子法生产多晶硅技术，做为国家重点研发项目虽然已有中国恩菲等研发机构开发 了工艺且实现的量产，由于国外技术封锁，提纯技术是工艺核心单元也是影响其 产品质量的技术瓶颈，产品纯度高(9个 9)和提纯工艺能耗高是两个重要技术指 标。项目团队自 2008 以来一直从事改良西门子法生产多晶硅工艺氯硅烷体系提 纯单元关键技术的研发，针对提纯产品三氯氢硅纯度高（9 个9）和能耗高（回 流比大于 50）的技术瓶颈，一是创新性地开发了高效IPE-PAC 双层丝网填料(理 论板数大于 8)替代板式塔分离效率不高的缺点，打破了国外德国WacKer 公司和 美国 REC公司的技术垄断，彻底解决多晶硅生产技术的提纯纯度不达标直接影响 产品质量的技术瓶颈；二是开发了系统闭式多级提纯和多效热耦合集成关键技术， 提出后产品稳定在 9个 9 以上，系统能耗节能＞40%（能耗＜24 吨蒸汽/吨产品）， 物料利用率＞99%，技术指标均处于国际领先水平。 专利及进展情况 已申请 8 项发明专利，其中授权5 项，形成了一整套工艺技术+核心装置的 专利集群。自 2009年建立了 1000吨/年多晶硅氯硅烷提纯装置以来，陆续在国 内建立 20余套工业示范装置（最大单套规模3 万吨/年多晶硅装置），对国内 20 余家近 90%以上多晶硅企业进行了技术转让，示范装置均实现了稳定运行，在氯 硅烷提纯与节能领域逐渐形成了具有自主知识产权的民族技术品牌，近年来多次 与国外专利商的技

利用芦笋下脚料生产皂苷、多糖等功能产品

技术简介及特点 我国现有芦笋种植面积达到170万亩，年产鲜笋137.6万吨，居世界第一位。 在芦笋加工过程中将产生约30%－40%左右的老茎和笋皮（约100万吨），这些下脚 料，除少部分养殖业发达地区可以喂猪牛以外，绝大大部分被丢弃，造成资源浪 费和环境污染。本项目利用芦笋废弃资源，基于生物炼制的思路和技术，开发出 芦笋系列产品：芦笋皂苷、芦笋多糖、膳食纤维、芦笋汁、生物药肥等。 专利及进展情况 获得科技成果：2014年，芦笋副产物高效利用关键技术与应用，河北省科技 进步奖二等奖；2012年，“芦笋天然色素制备工艺研究”，国际先进水平。（河北 省科技厅登记号：20120010 ）；2011年，“芦笋多糖提取分离及生物活性研究”， 国际先进水平。（河北省登记号：20110163 ）；2010年，“芦笋皂苷提取分离 工艺研究”，国际先进水平。（河北省登记号：20100781）。相关发明专利：ZL 201010606933.7；ZL 201010186922.8；ZL 201110393381；ZL 201010140646.1； ZL 201110329486.X。 产业化前景分析 芦笋享有“蔬菜之王”的美誉。富有天冬酰胺等18种氨基酸、硒、锌、锰等 15种微量元素，以及多种维生素，具有很高的营养价值；其次，芦笋含芦笋多糖、 皂苷、黄酮等生物活性物质，能够调节人体代谢，长期食用可以增强免疫力，对 高血压、糖尿病、前列腺炎、乳腺癌等具有很好的预防和治疗效果。随着大家对 芦笋认识的逐步深入，芦笋的各项功能得到有效开发利用，芦笋的种植加工业蓬 勃发展，芦笋日益受到消费者和广大笋农的青睐，

规模化生产藏红花素和藏红花酸

技术简介及特点 藏红花酸（Crocetin）又名西红花酸或番红花酸，为红色或暗红色晶体，是 臧红花的主要有效成分之一，藏红花素有良好的抗肿瘤活性，对于心血管疾病有 疗效，同时具有抗病毒、免疫调节功能。藏红花酸是藏红花素的前体，也具有抗 肿瘤活性，可改善血浆中的氧扩散及消耗，也可用于治疗高血压、冠心病、高血 脂等症。针对藏红花药材、大规模培养的藏红花细胞、含藏红花素的植物等三种 原料，开发了高效提取纯化藏红花素和藏红花酸的技术。以栀子果为原料，采用 循环超声提取技术，常温快速提取藏红花素，提取率达到98%以上，栀子黄色素 粗提物色价达到56；经大孔树脂纯化，可得到OD值比率约0.3-0.4、色价为500 的色素精制品；栀子黄色素经高效催化裂解、分离、纯化可得到纯度在97%以上 的藏红花酸；建立了藏红花酸包合技术，有效改善藏红花酸的水溶性，溶解度提 高至260μg/ml以上。 专利及进展情况 申请专利5项（已获授权3项）。已完成小试和部分中试，可以进行中试和产 业化开发。 产业化前景分析 藏红花酸具有多不饱和共轭烯酸结构，具有保护肝脏、抑制肿瘤、抗氧化、 提高缺氧耐受力、改善视力等多种药理功能，属于医疗价值极高的药品、功能性 食品及化妆品原料。随着藏红花酸及相关产品的开发，其市场需求量不断增加， 由于资源和技术的限制，远远无法满足市场需求。藏红花中含有10%左右的藏红 花酸，但藏红花原料（主产地伊朗）价格昂贵，而栀子果中含有0.5%左右的藏红 花苷（可转化为藏红花酸），并且栀子果价格低廉，原料易得，在我国的种植规 模大、分布广，以浙江、江西、湖南、福建、河南为主要产地；因此，栀子果

ε-聚赖氨酸产业化生产及应用

技术简介及特点 ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine,ε-PL）作为一种天然的微生物代谢产品， 具有广谱抗菌性，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌、噬菌体等均 有良好的抑制作用，是目前天然防腐产品中具有优良防腐性能和巨大商业潜力的 微生物类食品防腐剂，相比于苯甲酸类、山梨酸类等传统化学食品防腐剂和其它 生物食品防腐剂（如Nisin等），ε-聚赖氨酸具有抑菌谱广、抑菌能力强、耐高 温（120℃）、水溶性好、不影响食品风味、使用量低和安全性高等优点，在食品 中添加量仅为0.01-0.5%，具有较好的经济性。 目前，日本的ε-聚赖氨酸生产技术处于世界领先水平，我国的ε-PL 消费 对日本进口依赖性较强。上世纪八十年代，日本、韩国已经开始作为食品添加剂 使用。2003 年 10 月，美国 FDA 批准新型天然食品防腐剂ε-聚赖氨酸为安全食 品保藏剂。我国ε-聚赖氨酸研究起步较晚，2014 年才批准ε-聚赖氨酸及其盐 酸盐作为新型食品添加剂可以在食品行业中使用。近几年，我国部分企业已经开 始进行ε-聚赖氨酸开发，但发酵产能和产品的纯度无法和日本产品竞争，存在 发酵水平低（20g/L左右，日本已到达48.3 g/L）、产品总收率低（60%左右，日 本 80%左右）生产成本高、品相差（国产为淡黄色、日本产品为白色）等问题， 而且工艺复杂、能耗高，限制了我国对该生物防腐剂的开发和应用。本项目重点 围绕提高ε-聚赖氨酸发酵水平、提高产品分离纯化过程收率及拓展产品应用范 围等进行研发。 专利及进展情况 目前，实验室阶段已经突破，产品纯度≥96%（达到国标要求），回收率≥80%， 正

全膜法回收全氟辛酸

技术简介及特点 本项目针对含氟树脂生产排放的废水中含有低浓度的全氟辛酸铵盐而开发 的一种全膜法回收技术。全氟辛酸是电解含氟化合物或调聚四氟乙烯得到的，价 格十分昂贵，且全氟辛酸属于生物体内和环境中不降解化合物，其对健康和环境 的危害逐渐为众多研究所证实。若将含有低浓度的全氟辛酸铵生产废水直接排放， 不但污染环境，而且造成重大的经济损失，回收这些生产废水中的全氟辛酸，具 有十分重要的意义。我国目前采用的回收方法，大多都存在回收效率低、成本高、 造成二次污染等问题。与上述其它方法相比，全膜法回收全氟辛酸铵具有能耗低、 操作简单、易于放大、不需要任何辅助设备、不产生二次污染等优点。全膜法废 水中的全氟辛酸铵的回收率在 98%以上，经过处理后的废水中含氟化物浓度低于 10mg/L，满足国家相关排放标准，具有通用性，有很高的经济和环保效益。 专利及进展情况 申请中国发明专利 3项，其中获授权 3项。在国内主要含氟聚合物生产企业 建成多套工业化装置。 产业化前景分析 根据美国环境保护署(EPA)要求，在 2010 年美国要削减 95％的全氟辛酸使 用量，到2015 年美国要全面禁用。在我国，全氟辛酸主要作为乳化剂被大量用 于生产含氟聚合物。在国外全面禁止使用全氟辛酸铵后，我国将成为世界上最大 的全氟辛酸铵制造和使用国，目前我国水体中的全氟辛酸污染程度已相当严重， 环保形势非常严峻。如果该技术能够被广泛推广，将会大大减少我国含氟表面活 性剂的排放。另外，使用全膜法回收技术还可产生可观的经济效益，如年产 3000 吨聚偏氟乙烯的工艺中如果采用全膜法回收全氟辛酸的技术，每年可以大约节省 1000

膜技术在酱油精制中的应用

技术简介及特点 本项目针对膜污染这一国际公认的影响膜技术大规模应用的技术瓶颈以及 目前我国膜技术应用中普遍存在的过程自动化偏低、能耗偏高等关键问题，利用 “临界通量”理论，结合国际先进的换向流技术，成功研究开发了集膜过程污染 控制技术、膜过程优化技术、膜污染清洗技术以及膜过程自动控制和在线检测技 术于一体的低污染超滤-纳滤集成技术与装置。该技术成功应用于酱油的精制及 高值化产品的开发，对酱油调味品生产的技术进步产生了重要的影响。采用低污 染超滤技术实现酱油的澄清除菌，解决了酱油产品现存的微生物容易超标和货架 期二次沉淀等问题；采用低污染纳滤技术实现酱油的脱盐精制，成功获得了低盐 绿色优质酱油产品。 专利及进展情况 获中国发明专利授权 5 项，作为部分成果获得2013 年中国石油和化学工业 联合会技术发明一等奖，2104 年中科院科技促进发展奖科技贡献二等奖。 产业化前景分析 与国内最大的调味品生产企业-佛山市海天调味食品有限公司合作，累计建 成年产 57.5 万吨酱油超滤生产线；实现节能 80%，节水 25%，优质品产率提高 5%，膜使用寿命提高1 倍以上；2010-2012年实现累计新增收入 77769 万元，利 润 12965万元，税收超过 5330万元。并建成1000 吨/年的酱油纳滤脱盐生产线， 将产品含盐量降至 10%左右，其它指标满足特级产品标准，成功开发出低盐酱油 新产品—海天“小小盐”。 转化方式 技术转让 许可使用 20万吨/年优质酱油生产线 全膜法回收全氟辛酸

酶固定化技术及酶膜反应器开发

技术简介及特点 分批酶解的寡聚糖或多肽产品分子量范围较宽且难控制，同时产生大量副产 物，降低产品收率和纯度；商品化超滤膜孔径分布范围较宽，导致膜透过侧得到 的产品分子量分布较宽；另外酶无法重复使用，增加生产成本。针对这些问题， 本项目拟通过选择合适的超滤膜将底物和酶截留，原位分离酶降解得到的目标产 品，实现连续化生产；通过物理吸附或化学交联等方法将酶固定在微球载体或超 滤膜表面，研发超滤膜表面改性、孔径分布调节和酶固定化技术，同时优化酶膜 反应器操作条件以强化界面传质，进一步提高酶催化效率、重复使用性和产品收 率；通过研制旋转膜、振动膜和动态膜等剪切力强化抗污染膜组件，构建含高浓 度分散相的酶膜反应器，提高底物浓度和酶催化效率，避免目标产物的截留和降 解。本技术可用于各类寡聚糖和多肽产品的酶法生产，可获得目标范围内均一分 子量的产品。 专利及进展情况 申请中国发明专利 3项，获国家自然科学基金委2 项基金和国家重点研发计 划 1项子课题资助，作为主要成果获 2017年第三届“闵恩泽能源化工奖-青年进 步奖”。 产业化前景分析 以生产小分子右旋糖酐为例，目前市面上小分子量右旋糖酐的销售价为 8-10 万元/吨，微分子量右旋糖酐的销售价为 10-13 万元/吨。由于现有的微分 子量右旋糖酐苛刻的生产工艺，使其生产成本过高，且环境压力过大，从而出现 供小于求的局面，甚至出现生产企业无处购买或价格过高而屈于求次的情况，从 而影响医药和兽药的产品质量。另外，目前国内外公认的质量较好的右旋糖酐铁 注射液的分子量范围为 3-6kDa，我国市场上并没有这个分子量范围的微分子右 旋糖酐产品。本项