微生物代謝國家重點實驗室學術交流例會

暨國重實驗室科技創新課程

報告題目一👩🏿‍🦳：電遺傳學和微生物電催化

報告人✉️：宋浩  教授、博士生導師

主持人：劉晨光 副教授

時  間🎾：3月19日（周五） 下午 14:00-15:30

地  點：閔行校區生命藥學樓樹華多功能廳

簡介：

天津大學化工EON4製藥工程系系主任🧖🏼。國家萬人計劃科技創新領軍人才、科技部中青年科技創新領軍人才👩🏻‍🌾，國家青年特聘專家，中國生物工程學會合成生物學專業委員會副主任🧑🏿‍💼。研究方向為合成生物學和電能細胞😴，側重電能細胞的設計構建及在能源環境領域的工業應用；並利用合成生物學和代謝工程方法研究藥物和營養品生物合成和酶催化不對稱藥物生物轉化☛。主持承擔多項國家級項目🧳，包括科技部合成生物學重點研發專項-電能細胞設計合成（首席科學家）、科技部863計劃🙅🏻‍♂️、國家自然科學基金📄、國家海洋局項目等。在合成生物學相關領域期刊，如Nature Chemical Biology、Nature Communications、Angewandte Chemie、Energy & Environmental Science、Chemical Society Reviews等發表文章110余篇🩰。

報告摘要🦔：

微生物電催化過程是指微生物細胞通過雙向電子傳遞與外界環境進行物質能量交換，在國家安全🧘‍♂️、能源、環境等領域展現出重要應用前景🚣🏽‍♀️。但電子傳遞效率低下的重大缺陷已成為製約微生物電催化領域產業化的核心瓶頸。通過合成生物學和光電遺傳學技術，並結合半導體合成生物學，從單細胞、多細胞系統以及半導體材料進行多尺度研究，闡明了限製微生物電催化效率的關鍵機製，全新設計構建了高效微生物電催化系統🧐🪤。此次報告內容主要包括：（1）揭示單菌及菌群電子傳遞和“物質-能量代謝”互作機製👭，開發調控細胞電子傳遞途徑中多模塊組裝的合成生物學策略，構建高效放電的微生物燃料電池和混菌人工體系🐰。（2）微生物光-電合成🪄：構建"細胞-酶-材料"人工雜合體🅰️🤚，調控“細胞-酶-材料”表界面動力學過程，提高能量轉化效率🍣。通過基因線路設計結合光電遺傳學，構建光-電控製的智能細胞🎯，實現光電驅動固碳固氮高效定向合成高附加值化學品👮🏻‍♂️，為半導體合成生物學和光電遺傳學在微生物電催化體系中的設計構建提供了重要指導🎩。