项目成果/简介: 项目采用豆粕、棉粕等植物蛋白为主要原料，开发出蛋白质活化、降粘、增强及快速固化等技术，创新植物蛋白胶黏剂施胶设备，解决了蛋白胶黏剂工业化应用的一系列难题,获国家发明专利12项。 黏剂产品具有涂布性能好、预压性好、固化温度低（110-120℃）固化速度快、耐水胶合强度高、成本低等优点，可用于单板类人造板生产。人造板产品力学性

一、所属领域 人工智能，精密自动化，生物分析与检测，环境微生物检测，工业微生物检测，细胞组织分析检测。 二、项目介绍 1. 痛点问题 微生物的识别、计数和定性分析一直是食品、医药和生物行业的重要一环。传统的人工检测方式劳动强度比较大，且检测主观性强，标准难以统一，计数和检测结果不准确；在对环境的微生物监测中，人工方法只能做到抽样检测，无法做到持续性检测。 近两年行业巨头们（如GE，安捷伦，赛默飞等）开始推出图像识别技术的微生物检测设备，其结果来自直观影像，分辨率高，操作难度低。但是这些设备目前采用的光学显微镜倍数都在800倍以下，只能进行计数，如果要完成相关定性分析，需要在800倍以上的放大倍数获得单细胞微生物的清晰图像（如酵母菌，大肠杆菌）。但800倍放大倍数对应的有效视场只有200微米*200微米，对计数和活性统计分析又不具备足够的采样数量。目前国内外设备均没有解决好这个问题，对微生物进行定性分析的准确率低，无法满足市场需求。 2. 解决方案 本项目针对微生物和细胞活体检测中缺乏有效参照物的技术难点，根据显微扫描设备的结构，将全景化视域重构技术和微米级电机结合，解决了镜头大幅平移过程中的自动对焦难题和微生物溶液动态环境中的影像拼接难题，在保证1000倍放大的基础上，获得的有效视场增加到10毫米*10毫米的范围；再通过自动化图像采集和拼接，得到完整的微生物图像；然后结合传统的图像分割以及深度学习图像识别的优势，小样本高精度动态完成微生物的类型识别，计数，活性，死亡率，出芽率等定量定性分析。 3. 竞争优势分析 与国内外的主流检测设备对比，本项目技术优势主要体现在： 1）独创的微生物影像全景化视域重构技术，实现0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大视角； 2） 解决微生物影像领域小样本智能识别和智能检测的难题； 3） 检测目标、检测内容、检测流程和逻辑可通过自然语言定制，提高设备功能通用性； 4）计数准确率超过人工计数，准确率超过国内细胞计数仪器一个数量级； 5）第一台按照国家微生物计数检测标准开发研制的微生物计数仪。 本项目的第一代产品样机与国内外同类产品对比，主要性能优势和技术优势如下： 在食品行业，本项目获得了青岛啤酒北京密云分厂的啤酒原液和相关酵母菌种，针对生产用酵母菌采集了大量实拍图像数据，优化后的酵母菌计数和出芽率算法识别率均在95%以上。 4. 发展规划 按照三步走的方式来设定发展规划： 1）基于全景化视域重构技术，构建第一代检测仪器，首先进入门槛最低的食品微生物检测市场，对啤酒和发酵乳企业提供酵母菌检测计数技术和设备； 2） 利用已有技术积累，进入环境微生物检测和高校实验室市场； 3）最后以食品和环境检测市场为根据地，进入门槛最高的生物医药检测市场，提供微生物检测和组织检测的相关设备。 5. 知识产权情况 已申请3项专利。 三、合作需求 1）寻求500-800万元天使投资； 2）寻找高校研究所，食品工业和环境检测领域的客户、渠道伙伴； 3）寻找生物医药，医学临床领域的客户、渠道伙伴和产品测试环境。 四、团队介绍 科研团队： 1）周悦芝 博士 清华大学计算机系研究员，项目负责人，在边缘计算和深度学习等领域有丰富的开发经验和杰出的研究成果，在面向医学影像的AI图像分析方面曾发表多篇论文，申请或获得多项国家发明专利。 2）黄权伟 清华大学计算机系硕士，负责图像分割及细胞识别等相关算法研发。 3）梁志伟 清华大学计算机系硕士，负责深度学习算法加速研究和实现。 五、联系方式 E-mail：ott@tsinghua.edu.cn 成果编号：20230055

        对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。

仓储害虫每年在世界范围内造成的损失在 10 亿美元以上。目前的防治方法都以化学农药（熏蒸剂）为主，但随着人们对农药残留、害虫抗药性等问题的日益关注，研究包括生物防治在内的绿色替代方法越来越受到重视。该技术研究了杀虫微生物、天敌昆虫、以及植物源杀虫剂等环境友好型防治方法的应用基础。研究了主要天敌昆虫麦蛾柔茧蜂滞育及扩繁机制；系统调查了我国不同仓储生态系统杀虫微生物苏云金芽孢杆菌的资源及其与麦蛾柔茧蜂互作机制；研究了植物提取物对主要仓储害虫的杀虫活性及其机理；在阐明仓储害虫的抗药性机理基础上，集成了仓储害虫综合防治技术体系。对解决仓储害虫熏蒸残留等问题具有重要意义。 利用生物防治资源来防治仓储害虫具有安全，高效、无污染、无残留等优点，具有广阔的市场前景及预期经济效益。 转化条件：苏云金芽胞杆菌、麦蛾柔茧蜂和植物源杀虫活性物质等在实际应用过程中需要大规模扩繁的场地和条件 成果完成时间：2013年

主要针对我国甾体药物原料来源单一、初加工污染严重、甾体药物合成路线 长等问题，重点开展薯蓣皂苷元清洁生产、植物甾醇生物转化以及屈螺酮重要中 间体三羟基雄甾烯酮化学合成路线的生物替代等技术研究，旨在大幅度降低原料、能耗及生产成本。 创新要点 利用有高效转化能力的菌种，建立甾体的一步发酵或半合成技术，开发绿色的产物萃取技术及原位随程提取新工艺。 

Levan 果聚糖是一种由果聚糖蔗糖酶(levansucrase，EC2.4.1.10)催化转移果糖残基到蔗糖的碳链上，通过促进碳链延伸而形成的 β-(2→6)果聚糖。Levan果聚糖与菊粉（菊糖）结构上的区别在于菊糖是以 β-(2→1)糖苷键连接而成的多糖。Levan 果聚糖有一定的温度稳定性，熔点为 225 °C，玻璃熔点为 141 °C。它能溶解于水或水的混合溶剂中，溶解度随温度的升高而增加，且因聚合度不同而不同，聚合度越低，溶解度越大。Levan 果聚糖除了具有天然多糖的共同特点外，还具有本身的一些特性，这使它可以应用于很多领域。在食品方面，它可作为功能性食品的重要组成部分、低聚糖生产的原材料以及乳化剂和成膜剂等。在医药方面，levan 果聚糖具有抗肿瘤、免疫调控、抗感染等作用，还可以作为血浆的替代品。除此以外，由于它具有与透明质酸一样的保湿效果以及对人体角化细胞和纤维原细胞相似的增殖作用，可以作为化妆品添加剂使用。因此，levan果聚糖的生产具有巨大的市场前景。由于 levan 果聚糖在植物中含量很低，天然提取及分离成本很高，不适宜工业化大生产。而酶法合成较为简单，是目前大量合成 levan 果聚糖唯一有效的方法。

中试阶段/n成果简介：目前，农业生产减肥增效、节能降耗、减少环境污染是人们关注的热点。聚γ-谷氨酸（简称“γ-PGA”）作为一种绿色生物大分子材料，不仅可使作物增产10-30％，节肥10-20％，还可提高作物品质和作物抗病耐旱能力。华中农业大学农业微生物学国家重点实验室率先在国际上开展了γ-PGA在农作物栽培中的应用，已申请γ-PGA发酵及γ-PGA在农业领域的应用等5项中国发明专利，其中获得3项发明专利授权。三项相关课题鉴定成果分别于2007年，2008年，2009年通过湖北省科技厅组织的专家鉴定

传统的发酵调味品包括酱油、醋、腐乳、泡菜以及各种酱类等， 目前除了酱油的生产基本完成了现代化改造，实现了运用现代化生产工艺和设备进行大规模生产以外，其余的几种传统调味品大都依然采用传统的发酵工艺方式进行生产。本成果是针对传统调味品中的固态或半固态的酱类进行研发，设计新的发酵工艺和设备以克服传统发酵工艺的缺点，尤其根据郫县豆瓣酱的工艺特点，用现代生物工程和食品工程的相关知识进行工艺设计，使郫县豆瓣的生产摆脱传统工艺只能依靠自然

美白发酵中草药化妆品：以筛选的高抗氧化酵母、乳酸菌发酵中草药，获得了高抗氧化活性和高酪氨酸酶抑制率的发酵组方，红景天发酵后红景天苷和酪醇含量显著增加，具有很强的美白、去斑功效，产品具有安全、绿色、纯天然、功效显著等优点。美白发酵中草药国内尚未空白，本项目技术国内领先；技术基本成熟，市场转化可行性高，投资不大，预期效益可观。合作企业：化妆品。系列酵素产品：本项目采用优选的纯种复合益生菌发酵，品质量稳定、发酵效率高、周期短(2-3 年缩短到 2-3 个月)。 在发酵菌种、工艺、新有效成分的创制上均有所突破，根本原料的选择和配伍，可生产减肥养颜、护肝降脂降压、提高免疫力抗肿瘤、壮阳等系列产品，本项目产品天然绿色、健康安全，不添加任何化学添加剂、防腐剂，色素等。酵素产品具有调节内分泌、排毒养颜、延缓衰老加强新陈代谢活化各器官功能，提高人体免疫力；促进消化吸收，调节体质，协助治疗各种慢性疾病；燃烧脂肪，保持体力充沛，美容瘦身等功效。已申报发明专利。

筛 选 得 到 一 株 具 有 良 好 过 氧 化 氢 酶 生 产 性 能 的 菌 株 嗜 热 子 囊 菌 Thermoascus aurantiacus WSH03-01,经优化摇瓶发酵产酶水平达到优化前的 10 倍。确定了添加乙醇优化过氧化氢酶的发酵工艺并放大。最终在 1500L 罐中发酵120 小时，产酶达到 3650U/mL。T. aurantiacus WSH03-01 所产过氧化氢酶的热稳定性较好。最适在工业化应用试验中，利用过氧化氢酶处理漂白棉织物后的残余过氧化氢，处理效果达到了传统高温大量漂洗的前处理水平，处理过程中节水近 1/2,节能 1/3，废水排放量减少 50%左右，减轻了污水处理的负担。在 1500L罐中发酵 120 小时，产酶达到 3650U/mL。