项目成果/简介:完成人简介：申烨华教授一直从事资源化学、化学生物学与分析化学的教学和科研工作。主要研究方向为资源化学与蛋白质化学，研究课题包括以沙生木本油料植物长柄扁桃为核心从事沙生植物产业化开发研究、以自主开发的新型生物柴油固体催化剂为技术核心开发生物柴油新技术、以重组蛋白的表达纯化复性及结构解析为技术核心从事基质金属蛋白酶抑制剂与抗癌机理研究。获陕西省科技进步一等奖

生物反馈是医学、电子学、计算机技术、生物控制论以及近代心理学、精神生理学相互渗透而形成的一种新型的行为医学治疗技术。基于该技术，近年来南京大学生物医学电子工程研究所成功研制了以下生物反馈仪：脑功能生物反馈仪 与传统的药物疗法相比，脑电生物反馈疗法更能充分调动受训者的内在潜力，使受训者积极参与治疗。此项技术可用于神经精神疾病的治疗，如癫痫、注意力障碍多动综合症(ADHD)、学习障碍、睡眠障碍等症。 自主神经功能仪 自主神经功能仪构思新颖，为国内

项目研究背景 ：米糠油的制取、精炼及其副产物的综合利用是解决米 糠出路的有效途径之一，国内外对此极为重视。我国由于米糠原料较为分 散，米糠制油技术相对落后，在此领域与国际先进水平存在较大的差距， 特别是在米糠油的精炼技术领域差距更为明显。 我国米糠油一般来说存在 着酸价高、颜色深且难脱除、杂质及异杂味严重的缺点，采用传统的化学 精炼法和完全照搬国外的连续式物理精炼法均很难达到满意的精炼效果。 工艺流程

乙醇回收渗透汽化膜是由无机材料经过高温烧制制备而成的基膜为支撑层，在支撑层表面经过特殊制备工艺制备而成的致密膜为分离层的非对称结构的管式复合膜，膜表面平整无缺陷，膜层厚度均匀；分离膜与基膜结合完好，具有抗污能强，使用寿命长的特点，可以用来富集低浓度的含醇溶液的富集。主要应用方向有：燃料乙醇发酵液、丁醇发酵液、低浓度含醇溶液中的醇类物质的富集。

成果与项目的背景及主要用途 ： 丹参素是一种天然植物多酚酸，是中药丹参的主要水溶性活性成分。丹参及其制剂（如复方丹参滴丸、复方丹参片等）、丹参素的衍生物丹酚酸 B 和丹酚酸注射液已经批准，广泛用于临床治疗心血管疾病。丹参素是丹参及其制剂国家药典规定的质量控制指标。丹参素的药理活性包括具有改善血流、抑制血小板活化和动脉血栓形成，还具有抗癌和抗炎等活性。我们研究还发现，丹参素具有清除活性氧和活性氮的作用，是一种高效的抗氧化剂。丹参素清除羟基自由基和超氧阴离子自由基活性，高于维生素 C。因此在医药、保健品、食品等方面具有很大应用潜力。 目前丹参素主要从药材丹参中提取，然而丹参根中含量低（一般 0.045%），严重制约了丹参素的大规模应用。化学合成丹参素存在着步骤繁琐，立体选择性不高。采用合成生物学技术构建工程微生物，通过发酵方法生产丹参素是一种很好的替代方法。 技术原理与工艺流程简介： 本技术采用合成生物学策略，挖掘大量的天然生物元件，创新组合了功能酶，设计了非天然存在的从葡萄糖到丹参素的生物合成途径，构建丹参素的人工细胞工厂。实现了葡萄糖为原料，发酵生产丹参素。发酵 72 小时，积累丹参素 7 克/升以上，对葡萄糖的摩尔转化率为 0.47，达到国际领先水平。 技术水平及专利与获奖情况： 截止目前，丹参素的生物合成途径一直未见报道，天津大学唯一拥有该技术。 应用前景分析及效益预测： 微生物发酵生产丹参素，得率高，工艺简单，成本低，唯一的拥有该技术，市场竞争力强。 应用领域：医药、食品、保健品等领域。 合作方式及条件：寻求技术转让或新产品合作开发

成果与项目的背景及主要用途： 本项目的出发点是将我国大量的生物质及城市有机废物资源（如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家庭中有机垃圾、草类废弃物，产量约每年 30 亿吨）高效转化为清洁的电力。我国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。 利用生物质作为能源，不仅有助于我国长期的能源供给问题的解决，更重要的是可改善环境质量。本项目技术路线所排放污染物如二氧化碳、硫化物、粉尘粒子的浓度大大低于现有的燃煤发电厂。此外，高效、清洁的气化发电技术可以克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比，本项目的技术路线具有以下优点： 1）发电效率高； 2）炭转化率高、能量利用率高； 3）排放的二次污染物少； 4）初投资和远行费用低。 本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物，通过流化床气化的方式将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争，同时确保生天津大学科技成果选编产过程符合环境友好性要求，没有明显的二次污染。 技术简介： （1）低焦油生物质气化发电技术。低焦油控制技术：<10mg/Nm3。生物燃气品质提升技术:热值>6MJ/Nm3。多原料生物质气化技术已处于中试阶段，采用农村秸秆等剩余物进行气化制备生物燃气，满足农村 500 户居民供暖、炊事，剩余燃气发电并网，用于照明等。利用农林废弃物进行集中供气、供暖、发电，使用玉米芯、棉花秸秆、麦秸为原料，年处理量为 5200 余吨，产气量 15000m3/天，气柜出口气体的焦油含量为 8-10mg/Nm3,燃气热值为 5200-6000KJ/Nm3，气化炉气化效率 72-75%，该技术焦油含量低，后续净化工艺简单，焦油废水排放少，对环境污染小。 （2）生物质快速热解制备生物油技术，包括生物质选择性催化热解工艺优化；生物油精制改质的技术工艺路线；车用替代液体燃料的技术开发；千吨级工艺包的研发与示范。生物柴油制备技术，规模化高效清洁生物柴油技术 适应多种原料包括地沟油、粮油加工下脚料与动物植物等，体现出高效清洁优势，具备规模化连续化运行能力。 （3）新型生物柴油制备技术，研究顺磁性整体细胞催化工艺，兼顾环境与成本优势，试图突破化学法与固定化酶法的局限性，生物柴油原料拓展与加工工艺集成，藻类能源植物、耐高盐碱能源植物选育栽培；热化学热解气化与生物发酵耦合工艺，实现全组分综合利用。 技术水平及专利与获奖情况： 本技术水平处于国内领先水平，在国际上也是先进的。目前正在申报发明专利 2 项。 应用前景分析及效益预测： 本项目的市场前景很大。以天津市为例，天津市每年约有 600 万吨生物质资源，可发出功率为 90-100 万千瓦的电。若考虑大量种植能源作物，则可以发出更多的电，而且随着发电规模的扩大，可以显著降低成本。如果单座发电厂的规模在 2000-4000kW，该发电成本与燃煤电厂相当。为天津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径，同时解决了因城市有机垃圾堆置而带来的环境污染问题。以 2000 千瓦的发电能力为例，投资回收期为 2.2 年，年盈利为 220 万左右。 应用领域： 现有的发电厂、热电厂、农场、乡镇、农林产品加工厂、城市生活垃圾处理站。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 需要稳定的生物质或生活垃圾原料供应（年需要量为 22000 吨左右）；设备相对比较简单，但需要由相关的厂家定制生厂；厂房面积约为 15000－20000 平方米；投资规模在 700 万左右。 合作方式及条件：技术一次购买，技术入股，合作投资入股均可。 

水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。

项目简介水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。应用范围北京大学工学院从选育耐盐碱性植物新品种入手，研究并优化不同盐碱程度下植物组合、配伍模式，构建盐碱环境植被快速恢复技术。筛选高效耐盐功能菌，利用耐盐功能菌接种技术，进一步发挥微生物植物联合修复作用，加快盐碱环境改良进程。形成以生物为主，盐碱环境改良与污水治理同步进行，实现盐碱改良—污染治理—生态重建系统综合技术的集成的盐碱化湿地的修复与改良综合技术体系。项目阶段北京大学工学院以多年对微生物的研究积累，将微生物与水体植物相结合，已经完成难降解有机磷化合物微生物——植物耦合净化体系理论模型构建，建立了对有机磷农药和难降解有机物（壬基酚等）具有高效分解能力的微生物菌群（同时可以作为微生物菌剂应用在水环境以外的如土壤环境的修复中）筛选、培育，开发了从相应污染环境筛选具有有机物吸收或降解功能的水生植物的技术。微生物－植物耦合水体污染治理技术比原有单一的微生物净化方式提高70% 的效率。同样，用生物的方式治理土壤的盐碱化，可以增加土壤中的有机物，调节土壤中的水气温状况，改变土壤结构与特性，改善有益微生物生存繁衍的环境。通过生物措施改良的盐碱地脱盐持久、稳定，且有利于水土保持以及维持生态平衡。

本课题研发用于海洋环境（海水及水产品）中病毒、致病菌等病原微生物、重点针对可能引起人类疾病的细菌和病毒（如总杆菌数、大肠杆菌、粪链球菌、产气荚膜梭菌、铜绿假单孢菌、金黄色葡萄球菌、腺病毒、肠道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、创伤弧菌、沙门氏菌及李斯特菌）快速检测的分子生物技术，为研制用于这些微生物的现场监测手段和设备奠定理论和技术基础。检测方法采用基因芯片检测、蛋白质检测和聚合酶链式反应（PCR）检测三种。

水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。