實(shí)驗(yàn)室主任張友明教授（中）在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。學(xué)校供圖

小學(xué)生和家長(zhǎng)在實(shí)驗(yàn)室公眾開(kāi)放活動(dòng)中觀摩實(shí)驗(yàn)。學(xué)校供圖

　　“效率提高了近百倍”，過(guò)去人工耗時(shí)數(shù)周甚至數(shù)月的實(shí)驗(yàn)工作量，在山東大學(xué)微生物改造技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室崔球教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“天璣—自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”僅需幾天就能完成。

　　“平臺(tái)突破了當(dāng)前合成生物學(xué)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室核心裝備受制于人、運(yùn)維成本高、實(shí)驗(yàn)效率低等一系列裝備及技術(shù)瓶頸。我們已經(jīng)與浙江、湖南等多地企業(yè)合作，已與杭州合碳創(chuàng)物公司簽訂5000萬(wàn)元合作協(xié)議，并在200噸級(jí)發(fā)酵罐上實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)?！贝耷蚪榻B。

　　微生物和微生物改造技術(shù)是生物技術(shù)創(chuàng)新的源泉。山大微生物學(xué)科自1950年創(chuàng)建以來(lái)，搶占生物科技前沿，將微生物這個(gè)“看不見(jiàn)的生命”，鍛造成驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的“超級(jí)引擎”，轉(zhuǎn)化為推動(dòng)國(guó)家科技進(jìn)步的強(qiáng)大動(dòng)能。

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　　微觀世界的探索者

　　從科研堡壘到國(guó)際前沿

　　“上世紀(jì)90年代，為了深入研究基因與腫瘤之間的關(guān)系，我設(shè)想能不能把某個(gè)基因敲除，看它是否對(duì)這個(gè)腫瘤產(chǎn)生影響?！钡聡?guó)工程院院士、歐洲科學(xué)院院士、實(shí)驗(yàn)室主任張友明教授說(shuō)。

　　以此為契機(jī)，張友明發(fā)明了被譽(yù)為“基因膠水”的Red/ET重組技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組的靈活改造，能夠讓多種細(xì)菌、真菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因組實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)、多靶點(diǎn)、大片段編輯。目前，相關(guān)技術(shù)已被包括全球前十藥企在內(nèi)的1000余家單位廣泛使用，有效防范基因編輯底層技術(shù)“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。

　　在山東東營(yíng)，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)利用Red/ET重組技術(shù)，研發(fā)出廣譜性生物固氮菌劑，成功改良土壤，使原本在鹽堿地中長(zhǎng)勢(shì)稀松的作物茂盛起來(lái)，棉花增產(chǎn)近20%，為鹽堿地開(kāi)發(fā)利用提供了新方案。

　　面對(duì)我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)重大戰(zhàn)略任務(wù)，實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任李盛英教授團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外科學(xué)家合作，成功構(gòu)建了全球最大、最完整的海洋微生物組數(shù)據(jù)庫(kù)，并完成了卓有成效的基因資源勘探，發(fā)現(xiàn)多種全新塑料降解酶、抗菌肽和基因編輯工具，相關(guān)成果在國(guó)際頂尖期刊《自然》上發(fā)表?！拔覀兿Ｍ诤Ｑ笪⑸镱I(lǐng)域引領(lǐng)一個(gè)新賽道，在深海微生物基因礦場(chǎng)插上第一面旗幟。”李盛英說(shuō)。

　　多年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室充分發(fā)揮教育對(duì)科技和人才的支撐作用，從這里走出去的科技人員超過(guò)5000人，遍布全國(guó)各地。

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　　科技報(bào)國(guó)的踐行者

　　從瓶瓶罐罐到產(chǎn)業(yè)一線

　　目前，我國(guó)每年可收集利用的農(nóng)業(yè)秸稈超7億噸，過(guò)去秸稈處理多是采用焚燒的辦法，浪費(fèi)資源且污染空氣。如何利用微生物將其變廢為寶？實(shí)驗(yàn)室在這一領(lǐng)域已研究70多年。

　　早在上世紀(jì)50年代，山大微生物學(xué)科創(chuàng)始人王祖農(nóng)先生就開(kāi)啟了纖維素降解細(xì)菌研究；上世紀(jì)70年代末，曲音波教授篩選出我國(guó)首株具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的纖維素酶高產(chǎn)菌株。經(jīng)過(guò)幾十年技術(shù)迭代，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出以玉米芯為原料聯(lián)產(chǎn)高值化學(xué)品和液體燃料的生物煉制技術(shù)，并將木質(zhì)纖維素降解酶的應(yīng)用拓展到制漿造紙、淀粉加工等領(lǐng)域，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，先后獲得3項(xiàng)國(guó)家科技獎(jiǎng)。

　　近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室又開(kāi)發(fā)了秸稈糖制備及發(fā)酵成套技術(shù)，為建立“不與人爭(zhēng)糧”的先進(jìn)生物制造體系提供關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

　　實(shí)驗(yàn)室還積極推動(dòng)生物可降解塑料的低碳合成。丁二酸是可降解塑料的重要原料，此前因生物合成成本高，主要從石油中制備。祁慶生教授開(kāi)發(fā)了利用生物質(zhì)高效合成丁二酸的微生物工業(yè)菌種和全套生產(chǎn)技術(shù)，打破石油原料依賴(lài)。

　　近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室多項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)超千萬(wàn)元轉(zhuǎn)化價(jià)值，相關(guān)技術(shù)支撐建成國(guó)際最先投產(chǎn)、國(guó)內(nèi)首條萬(wàn)噸級(jí)的纖維素乙醇生產(chǎn)線，建立了全球最大的海洋源塑料降解酶庫(kù)，為我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。

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　　科學(xué)夢(mèng)想的點(diǎn)燃者

　　從科技高地到公眾科普

　　在實(shí)驗(yàn)室第六屆“啟夢(mèng)微來(lái)”公眾開(kāi)放活動(dòng)中，博士研究生韓麗媛演示“細(xì)菌作畫(huà)”：用含有熒光基因的菌種在瓊脂培養(yǎng)基上“繪制”星空，引得中小學(xué)生連連驚嘆。

　　實(shí)驗(yàn)室致力于科普工作，為公眾揭開(kāi)微生物高科技的神秘面紗?！拔覀兘M建了一支32人科普宣講團(tuán)隊(duì)，打造‘啟夢(mèng)微來(lái)’活動(dòng)品牌，已舉辦公眾開(kāi)放、科學(xué)日、科普大篷車(chē)等活動(dòng)百余場(chǎng)，吸引了數(shù)萬(wàn)人參與?！睂?shí)驗(yàn)室副主任、科普工作負(fù)責(zé)人張伶俐介紹。2022年，實(shí)驗(yàn)室獲批首批全國(guó)科學(xué)家精神教育基地。

　　除了打開(kāi)大門(mén)邀請(qǐng)公眾親手操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室還致力于科普資源的創(chuàng)作，用短視頻、互動(dòng)游戲等鮮活形式傳播科學(xué)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)室推出的“微科普”系列科普文章、“微光科普小課堂”系列短視頻等，深入淺出地講解微生物在日常生活中的應(yīng)用。

　　將科學(xué)家精神教育與科學(xué)知識(shí)、科研方法傳播有機(jī)結(jié)合，是實(shí)驗(yàn)室的探索方向?！拔覀儾粌H要培養(yǎng)微生物領(lǐng)域科技工作者，更要堅(jiān)持立德樹(shù)人根本任務(wù)，為科技強(qiáng)國(guó)培養(yǎng)更多德才兼?zhèn)涞慕影嗳恕！睂?shí)驗(yàn)室黨委書(shū)記林建群教授說(shuō)。

《中國(guó)教育報(bào)》2025年10月03日 第04版