针对我国蛋白饲料和多糖产品的巨大市场空间，团队借助专有的合成生物学技术平台自主研发了甲烷气体高值化生物转化技术，拥有我国行业内首个专利授权。利用该技术可以实现将页岩气、沼气等甲烷气体通过微生物高效转化为细胞蛋白和多糖。 所产甲烷基细胞蛋白富含包括全部必需氨基酸的 18 种氨基酸，菌体粗蛋白含量大于 60%，其中 9 种必需氨基酸在总氨基酸中占比达 30%，其在总氨基酸含量、限制性氨基酸含量等参数水平上明显优于豆粕蛋白，并与鱼粉蛋白相似。 所产多糖经权威机构鉴定，其结构与保湿霜类护肤品添加剂海藻多糖结构相似度达97%，具有保湿、修复等功能，目前主要应用于医美产品添加剂与化妆品添加剂。 本项目具有生产成本低、制备工艺简洁高效和制备过程环保无污染的优势。通过前期建立甲烷生物制造的全链条研发平台，该技术已完成从实验室向产业化的推进。

γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一种重要的天然聚合物，由于其具有良好的性质已被广泛应用于食品，化妆品，医药，材料等领域。解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是一株谷氨酸非依赖型 γ-PGA 合成菌。为了提高其 γ-PGA 产量，项目组采用无痕基因编辑技术对菌株进行了代谢工程改造。包括三部分：模块化代谢通路改造；蔗糖代谢途径改造；谷氨酸合成途径改造。 B. amyloliquefaciens LL3 是项目组从发酵食品中分离得到，它能够从蔗糖出发合成 γ-PGA。利用模块化通路改造策略对 γ-PGA 合成相关的八个代谢通路进行改造包括：γ-PGA 降解相关途径；细胞呼吸链；胞外蛋白及胞外蛋白酶合成途径；细菌多糖合成途径；次级小分子代谢产物合成途径；细胞自诱导因子合成途径；谷氨酸合成途径以及 γ-PGA 合成途径。最终整合获得的最优基因工程菌株 NK-anti-rocG（敲除了 epsA-O 操纵子（负责胞外多糖合成），sac 操纵子（负责果聚糖合成），lps（脂多糖合成相关），pta（乙酸合成相关），pgdS（γ-PGA 降解酶），cwlO（细胞壁水解酶），luxS（AI-2 合成）以及表达anti-rocG sRNA（抑制谷氨酸脱氢酶表达））γ-PGA 摇瓶发酵产量从 3.8g/L 提高到 11.04 g/L，较对照菌株提高了 2.91 倍。γ-PGA 产物纯度也从 78.6%提高到 95.2%。5-L 罐补料分批发酵实验得到 NK-anti-rocG菌株产量可达 20.3 g/L。分子量 450,000 Dal，纯度 95%以上。 项目特色： 1. 菌种（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是谷氨酸非依赖型 γ-聚谷氨酸合成菌株；发酵生产主要原料为蔗糖； 2. 补料分批发酵产量为：20.3 g/L。 3. 授权专利号为：ZL200810053900.7 市场应用前景： γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一种重要的天然聚合物，由于其具有良好的性质已被广泛应用于食品，化妆品，医药，材料等领域。本项目采用谷氨酸非依赖型 γ-聚谷氨酸合成菌做为发酵菌种，以蔗糖为原料发酵法生产 γ-聚谷氨酸，可产生巨大的经济效益和社会效益。

精氨酸酶它能将精氨酸水解，生产鸟氨酸和尿素，是生物体中参与尿素循环而起作用的酶。基于这个反应机理，目前精氨酸酶一方面可用于功能性氨基酸 L-鸟氨酸的生物制备；另一方面可作为药物用于癌症诸如肝细胞癌、黑色素细胞癌、肾癌等以及一些病毒感染的治疗。鸟氨酸是一种非蛋白质氨基酸，具有保肝护肝、促进垂体分泌生长激素、提 高血清中的胰岛素类生长因子的水平、进而促进肌肉的生成、缓解运动后的身体疲劳及运动后人体内氮的失衡等功能。 本项目通过菌种筛选获得高产精氨酸酶菌株，并将其用于鸟氨酸的生物制备，鸟氨酸产量可达到 70g/L 以上，底物精氨酸的摩尔转化率 96%。

谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase , GAD)能专一地催化 L-谷氨酸裂解为γ-氨基丁酸和 CO2 的作用，以发酵培养的全细胞或酶液作为催化剂转化生产γ-氨基丁酸，所需设备简单，条件容易控制，转化体系杂质含量少，收率高，环境友好。本技术方法通过蛋白质工程改造和基因工程手段构建了高产谷氨酸脱羧酶的突变株，经培养后，转化体系中添加湿菌体 10 g/L，以分批补料添加谷氨酸，转化 7 h，γ-氨基丁酸产量为 425.0 g/L，摩尔转化率达到 98%，γ-氨基丁酸生产强度达到 60.7 g/(L•h)。 关键技术 (1) 以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高； (2)以廉价的富马酸为底物生产高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高； (3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续， 具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。

结合文献调研和数据库检索，选择 L-氨基酸脱氨酶在大肠杆菌中进行异源表达，对菌株进行发酵条件优化和转化条件优化，并对野生型 L-氨基酸脱氨酶进行蛋白质工程改造，一定程度上减轻了产物抑制作用，产量和转化率都有所提高。主要技术指标：湿菌体 15g/L，底物 L-缬氨酸 100 g/L，α-酮异戊酸产量为 95.6 g/L，转化率为 96.4%。 关键技术 (1)以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高； (2)对野生型 L-氨基酸脱氨酶进行蛋白质工程改造，一定程度上减轻了产物抑制作用，产量和转化率都有所提高； (3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。 

通过微生物育种和基因工程手段相结合，获得了一株脯氨酸高产菌株黄色短杆菌。发酵培养 65~68 h， L-脯氨酸产量高达 100 g/L，葡萄糖得率为 45%左右。 关键技术 (1)本研究以玉米浆为氮源，有效的降低了发酵成本； (2)以葡萄糖和味精为原料生产 L-脯氨酸的高转化率发酵，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。

海尔生物始于生物医疗低温存储设备的研发、生产和销售，是基于物联网转型的物联网科技生态新物种。海尔生物以用户最佳体验为目标，以物联网网器产品为基础，针对血液安全场景、疫苗接种场景、生物样本库场景、药品及试剂场景等提供物联网生物科技解决方案，链接各攸关方共创，形成人、网器、场景互联互通的物联网体验生态，驱动技术的迭代自演进。 海尔生物率先打破国外垄断，自主研发掌握超低温制冷核心技术，成为全球唯一覆盖-196℃至8℃全温域的生物医疗低温存储设备服务商。经过近20年发展，在复叠式低温制冷系统设计、多级制冷混合制冷剂制备、高效换热技术以及恒温控制技术等核心技术的研发上处于领先水平。截至目前，海尔生物医疗及子公司合计拥有已获批及在申请专利263项，包括发明专利65项，海尔生物医疗核心研发人员牵头或参与起草生物医疗低温存储行业9项国家、行业标准，基本涵盖全部生物医疗低温存储产品，参与起草世界卫生组织（WHO）国际标准，推动了行业的规范发展。 海尔生物研发的航天冰箱多次搭载神舟飞船被送往外层空间执行科研任务，并助力国家深渊海沟和南极科考，实现“上天入海”。海尔生物的“低温冰箱系列化产品关键技术及产业化”项目获得“国家科学技术进步二等奖”，成为行业内唯一获得国家科技进步奖的企业。 在物联网飞速发展的时代背景下，海尔生物全面推进物联网技术与低温存储技术的融合创新，将基于网络通讯和射频识别技术的物联网软、硬件与自主研发的低温存储产品相结合，使传统存储设备升级为物联网场景方案，以满足临床用血、疫苗接种、生物样本库应用等用户迭代需求，构建物联网科技生态。 血液网场景方案，以“云翼”物联网血液冷藏箱网器为基础，链接采血，送血和临床用血场景，实现从“献血者”到“用血者”的血液信息全程可追溯，创造由集中式单向血液管理模式到分布式双向模式升级，做到急救零等待，血液零浪费，信息零距离，实现经济价值与生命价值的合一。 疫苗网场景方案，以“海乐苗”疫苗接种箱网器为基础，链接疫苗接种入口、出口等场景，实现疫苗接种最后一公里可追溯，人苗匹配透明可视，做到苗安全、人信任，提高疫苗接种效率和监管水平，为疫苗预防接种构筑安全屏障。 生物样本网场景方案，以“云芯”物联网超低温保存箱网器为基础，链接样本采集、存储及应用等场景，实现云网协同，样本精准定位、一键存取、信息追溯，推动样本管理变革。

    数字化探究实验室由传感器、数据采集器、计算机及配套软件和相应的实验仪器设备构成，集数据测量、采集、处理的智能化系统。对比传统实验室，数字化实验室采用传感器作为采集实验数据的工具，精确度优于传统实验室；具有实验数据自动采集的功能，保证了实验结果的精确度，同时可以轻松解决许多传统实验室无法解决的涉及到连续快速变化的量的各种实验；具有强大的数据处理功能，可以帮助学生轻松的对实验结果进行分析处理，让学生通过探究实验对科学规律进行再发现，使实验教学得到大大的简化，真正体现了新课程改革的核心理念。

一、基础型配置（31套：教师1套，学生30套（2学生/组，以每班60学生分组）），每套配置标准如下： 序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 具有在线和离线功能。支持多通道采集数据。 个 1 2 南师大分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 4 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 5 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 6 PH传感器 SJDIS-17 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～14PH，分辨率：0.01pH 个 1 7 电导率传感器 SJDIS-22 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 个 1 8 呼吸率传感器 SJDIS-16 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～10Kpa，分辨率：0.01KPa 个 1 9 心电图传感器 SJDIS-23 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：30～200 bpm，分辨率：1 bpm 个 1 10 包装箱 个 1 11 数据连接线 根 2 12 电源 个 1 13 USB连接线 根 1 14 使用指导书 本 1 二、普及型配置（31套：教师1套，学生30套（2学生/组，以每班60学生分组）），每套配置标准如下： 序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 具有在线和离线功能。支持多通道采集数据。 个 1 2 南师大 分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 4 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 5 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 6 PH传感器 SJDIS-17 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～14PH，分辨率：0.01pH 个 1 7 电导率传感器 SJDIS-22 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 个 1 8 光强传感器 SJDIS-4 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：0～15000 lx，分辨率：5 lx 测量范围2：0～1000 lx，分辨率：0.2 lx 个 1 9 呼吸率传感器 SJDIS-16 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～10Kpa，分辨率：0.01KPa 个 1 10 心电图传感器 SJDIS-23 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：30～200 bpm，分辨率：1 bpm 个 1 11 二氧化碳传感器 SJDIS-18 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～5000ppm，分辨率：0.11ppm 个 1 12 气中氧传感器 SJDIS-21 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100%，分辨率：0.1% 个 1 13 包装箱 个 1 14 数据连接线 根 2 15 电源 个 1 16 USB连接线 根 1 17 使用指导书 本 1 三、拓展型配置（31套：教师1套，学生30套（2学生/组，以每班60学生分组）），每套配置标准如下： 序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 具有在线和离线功能。支持多通道采集数据。 个 1 2 南师大 分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 4 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 5 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 6 PH传感器 SJDIS-17 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～14PH，分辨率：0.01pH 个 1 7 电导率传感器 SJDIS-22 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 个 1 8 光强传感器 SJDIS-4 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：0～15000 lx，分辨率：5 lx 测量范围2：0～1000 lx，分辨率：0.2 lx 个 1 9 呼吸率传感器 SJDIS-16 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～10Kpa，分辨率：0.01KPa 个 1 10 心电图传感器 SJDIS-23 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：30～200 bpm，分辨率：1 bpm 个 1 11 色度传感器 SJDIS-15 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100%透射率，分辨率：0.1%透射率 个 1 12 溶氧传感器 SJDIS-20 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～20mg/L，分辨率：0.01 mg/L 0~20mg/l 个 1 13 压强传感器 SJDIS-11 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～700Kpa，分辨率：0.02KPa 个 1 14 二氧化碳传感器 SJDIS-18 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～5000ppm，分辨率：0.11ppm 个 1 15 气中氧传感器 SJDIS-21 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100%，分辨率：0.1% 个 1 16 湿度传感器 SJDIS-14 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100 RH%，分辨率：1% 个 1 17 二氧化硫传感器 SJDIS-19 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～20ppm，分辨率：0.1ppm 个 1 18 亚硝酸根传感器 SJDIS-13 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：1～1000ppm ，分辨率：0.1 ppm 个 1 19 包装箱 个 1 20 数据连接线 根 2 21 电源 个 1 22 USB连接线 根 1 23 使用指导书 本 1 南京师范大学课程资源研究所 邮政编码： 210097 地　　址： 南京市宁海路122号南京师范大学信息技术楼 公司电话： 025-83204284 83302681 83301983 公司传真： 025-83302681转8009 手　　机：13405879778 联 系 人：王老师 网　　址：http://www.kczyyjs.com 电子邮件：wangkefang@163.com QQ号码：2269329198