获奖名单
初赛金奖和北京复赛二等奖
“塑战速决”塑料降解酶——解决“白色污染”难题新答案
参赛队员:周圣程、王琪、李钰雯
指导老师:杨 宇
团队介绍
指导团队:杨宇老师,程晓涛 博士研究生
杨 宇
单位:澳门大阳城集团2138网站
职称:副教授,博士生导师
研究方向:塑料的生物降解、环境生物技术、环境微生物和酶工程
个人简况:主要从事以“塑料的生物降解”为主题的定向基础研究工作,探索破解塑料垃圾造成的 “白色污染”世界难题的方法。主要涉及:(1)塑料降解(微)生物的选育;(2)塑料降解酶的编码基因鉴定及分子改造;(3)高效塑料降解(微)生物及降解酶的规模制备及应用。首次发现并证实了自然界中的昆虫(如黄粉虫、大麦虫、蜡虫等)及其肠道微生物具有降解塑料能力的新现象,并进一步从这些具有塑料降解能力的生物体中鉴定了新的塑料降解酶及编码基因,为开发废塑料生物处理技术提供了依据。以第一或通讯作者在Science、Environ. Sci & Technol.、Micorb. Ecol.等期刊上共发表论文20余篇,其中1篇为ESI高被引论文。以第一发明人获发明专利3项,参编教材3本。作为项目负责人承担了国家自然科学基金委员会-欧盟委员会(NSFC-EU)环境生物技术国际合作重点项目、国家自然科学基金青年项目、中国科学技术协会青年人才托举工程项目、青海省重点研发与转化计划项目课题等多项科研项目。入选第三届中国科学技术协会青年人才托举工程,获首届全国环境纳米技术和生物效应研讨会“优秀青年科学家奖”、“简浩然环境微生物基金”优秀论文奖和北京航空航天大学“优秀博士学位论文奖”。
课题组简介
“环境生物技术”课题组现有教师1人,博士研究生4人,硕士研究生4人,本科生5人,为学习刻苦、基础扎实、有志于接触科研的本科生提供优质平台,支持参加挑战杯、互联网+、全国大学生生命科学竞赛等科创比赛以及申请国家级、市级、校级大学生创新创业项目。欢迎对生命科学、酶工程和塑料降解技术等领域感兴趣的同学积极联系,为祖国的环境治理、生态保护及生物技术产业事业贡献自己的青春力量!
联系方式:杨老师,15210626231(微信同号)
团队介绍
参赛队员:周圣程、王琪、李钰雯
项目负责人:周圣程
周圣程,北京理工大学材料科学与工程专业2020级本科生。学习扎实,曾两次荣获一等奖学金,以及校级优秀学生、优秀团员等称号。对科研有浓厚兴趣,以负责人身份参与全国大学生生命科学竞赛、互联网+比赛、世纪杯等科创比赛并申请市级、校级大创项目各一项。长期担任学生干部,有较强的领导能力和责任感。
技术骨干:王琪
王琪,北京理工大学信息与计算科学2020级本科生。学习刻苦,曾获二等奖学金、进步奖学金等,积极参与学科竞赛,取得省部级、校级奖项若干。性格踏实沉稳,执行力强。
技术骨干:李钰雯
李钰雯,北京理工大学生物医学工程2020级本科生。学习认真,多次获得校级荣誉称号,并广泛参与学科竞赛。专业基础扎实,性格开朗活泼,在团队中发挥重要作用。
项目简介
合成塑料的大量使用,使得“白色污染”问题愈演愈烈。传统的废弃塑料处理方法有焚烧、填埋等,但这些都会产生严重的资源浪费、二次污染等问题。近年来,随着塑料降解酶的发现与改造,,使用塑料降解酶对废弃塑料进行生物降解与资源化处理的呼声越来越高。塑料降解酶的大量制备通常以基因工程技术为基础,采用真核生物(如酵母)或原核生物(如大肠杆菌)为宿主,进行发酵生产。利用酵母生产,具有生产周期长、能耗大、成本高等痛点。若改用大肠杆菌原核系统,尽快发酵周期短,成本低,但会产生不具有活性的包涵体,而包涵体的变复性处理又会带来工序复杂、变复性结果不理想等一系列问题。
为解决以上问题,项目独创了解决包涵体难题的“SDS-KCl”变复性专利技术,极大地降低了包涵体变复性的成本。将此技术应用于塑料降解酶产品的生产研发中,历经发酵-回收-变复性-冻干工艺,得到“塑战速决”塑料降解酶。“塑战速决”塑料降解酶具有成本低、降解率高、产物回收率高三大优势,并能在40~50℃恒温下迅速完成多种废弃塑料的降解,降解后的小分子单体具有不降级、不缩水的经济价值。“塑战速决”塑料降解酶为实现塑料降解酶的工业化生产创造了可能,也为“完美”解决 “白色污染”问题迈出了重要的一步。