助力“碳中和”！大工科研团队取得新进展！

近日，我校生物工程学院迟占有教授团队在《生物技术趋势》（Trends in Biotechnology）发表了题为《基于碳酸氢盐微藻生产系统的进展》（Progress toward a bicarbonate-based microalgae production system）的文章，系统总结了经碳酸氢盐途径固定CO₂生产微藻方面的研究进展，并指出了未来研发方向，为利用微藻实现“碳中和”明确了关键路径。

10%CO₂固定为有机碳，如今在全球生物圈固碳中仍占据半壁江山。微藻可为合成生物学提供光自养底盘细胞，在直接固定CO₂生产各种生物工程产品（食品、饲料、酶、生物化学品、可降解塑料、生物燃料等）方面有重大应用潜力，其大规模产业化对实现“碳中和”具有重要意义。

“碳池”高效固定空气CO₂为微藻生长快速供碳

微藻实现大规模产业应用的主要障碍在于高成本。与高等植物无需任何成本从空气中获取CO₂不同，传统微藻培养过程供碳成本过高，并造成生物反应器开发和放大困难。针对此问题，迟占有教授于2011年在《生物技术趋势》发表了题为《碳捕获产生碳酸氢盐用于微藻培养》（Bicarbonate produced from carbon capture for algae culture）的观点性文章，提出了循环利用高浓度碳酸氢盐形成“碳池”为微藻高效供碳的新思路。在此之后，一直致力于相关研究，经过整整十年努力，取得了一系列重要研究成果，包括：验证了多种微藻可耐受高浓度碳酸氢钠；证明了循环利用碳酸盐吸收CO₂进行微藻培养的可行性；发现了碳酸氢盐方式供碳比CO₂气体生长效率更高，而碳利用率高达96.7%（CO₂气体一般不足5%）；发明了利用空气中CO₂为“碳池”充碳支持微藻高效生长的技术（图1）；证明了间歇曝气可比连续曝气降低能耗60%；开发了利用碳酸盐提取藻油之后吸收CO₂用于循环培养、自发形成高碱环境诱导絮凝实现低成本微藻采收的新技术。基于供碳技术的突破，研发了结构简单、成本低廉的波浪驱动漂浮反应器和水力驱动反应器，成功用于培养螺旋藻、小球藻、盐生杜氏藻、金藻、超嗜盐杆藻、胶球藻等，并成功实现户外放大，得到审稿人“非常值得关注、对微藻生物技术的宝贵贡献（very interesting and a valuable contribution to microalgal biotechnology）”的评价。

基于在该领域的显著创新业绩，迟占有教授再次收到《生物技术趋势》杂志的邀请，发表了上述文章。基于对相关研究进展的全面总结，该文章系统性阐述了此路径的技术优势，确认了其可行性和先进性，并分析了其进一步大幅降低成本的潜力，展望了在大宗商品中实现产业应用突破的研发路线，为利用微藻实现“碳中和”明确了关键路径。

为大工科研团队点赞！

内容来源| 生物工程学院

编辑排版 | 任亭钰

责任编辑 |周学飞 任亭钰

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