啤酒的风味与品质主要由发酵过程中酵母代谢产生的醇、酯、酸等多种化合物共同决定。传统发酵过程监控主要依赖气相色谱、液相色谱等多种仪器来“分别”检测发酵液中不同物质的含量，过程繁琐、耗时长且成本高昂。更重要的是，这些发酵过程监控技术无法快速获取酵母细胞自身的实时代谢状态，也掩盖了细胞群体中存在的代谢差异。针对这一困扰业界多年的技术瓶颈，青岛能源所单细胞中心联合青岛啤酒提出并验证了一种名为“过程拉...
设计培育兼具高产、抗逆与生物质高效转化利用的能饲作物新品种，并在边际土地实现规模化种植，是满足国家能源转型、粮食安全与生态保护等多重需求的重要策略之一。近日，青岛能源所付春祥研究员带领的能源作物分子育种研究组在能饲作物分子育种领域取得重要进展，系统提出了细胞壁高效降解的分子设计策略，并成功开发了单碱基编辑技术，增强了柳枝稷抵抗ALS类除草剂的能力，为培育高品质抗逆能饲作物新品种提供了理论指导与技...
面对近海污染与气候变化双重挑战，开发基于生态系统的协同治理方案至关重要。近日，青岛能源所张永雨研究员带领的海洋碳汇与能源微生物研究团队，系统揭示了大型海藻浒苔在高效去除近海除草剂污染与增强海洋碳汇方面的双重功能与机制，为发展基于海藻生态系统的规模化解决方案提供了重要的科学支撑。针对陆源除草剂输入严重威胁近海生态健康与碳汇潜力的问题，研究团队利用黄海浒苔绿潮作为天然实验平台，结合野外监测与室内实...
乙醇作为一种清洁可再生能源，在工业生产中通常通过分批发酵获得。由于高糖浓度条件往往会诱导酵母细胞产生渗透压及氧化应激反应，抑制乙醇合成并增加副产物甘油的生成，从而限制乙醇的生产效率。近日，青岛能源所智能生物制造研究组王冠副研究员通过多组学联合分析，揭示了在精准控制葡萄糖浓度条件下，酿酒酵母如何优化资源分配，显著提高乙醇产量的分子机制。研究团队此前基于拉曼光谱与智能反馈补料技术建立了高精度控糖系...
木质纤维素类非粮生物质是地球上最丰富的可再生有机资源之一，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。整合生物加工（consolidated biprocessing, CBP）和整合生物糖化（consolidated bio-saccharification, CBS）通过整合技术实现高效的木质纤维素转化，不依赖于纤维素酶制剂，可大幅降低过程成本，提升生物炼制的经济可行性。热纤梭菌（Clostridium thermocellum）是基于CBP和CBS策略进行非粮生物质高效生物转化的理想底盘菌...
如何在庞大的微生物群体中，高效、精准地筛选出代谢产量高、环境耐受性强的优异菌株，是制约菌种选育与产业化应用的关键环节。近日，青岛能源所单细胞中心联合湖北大学和青岛星赛生物科技有限公司，研发出一套AI驱动的数字化克隆挑选平台（Digital Colony Picker, DCP），实现了多表型高通量单细胞筛选。微生物细胞工厂在可持续燃料、材料和医药等领域具有重要支撑作用。然而，在“设计-构建-测试-学习”（DBTL）这一合成生物学...
木质纤维素作为地球上最丰富的可再生生物质资源，是生产可持续生物燃料和化学品的关键原料。然而，由于其结构复杂顽固，高效降解一直以来面临诸多挑战。在生物法降解纤维素的过程中，β-葡萄糖苷酶（BGL）负责将中间产物纤维寡糖分解为葡萄糖，并能解除寡糖对上游纤维素酶的抑制，作用至关重要。来源于Caldicellulosiruptor sp. F32的β-葡萄糖苷酶CaBGL因其出色的活性和稳定性，以及与热纤梭菌良好的适配性，已被应用于整合生...
海洋微藻是全球碳循环的重要驱动力，通过光合作用每年固定约110亿吨碳，占全球初级生产力的50%以上。由于水体中CO2溶解度较低，微藻在进化过程中形成了高效的CO2浓缩机制。然而，这一机制在低CO2条件下的激活涉及多细胞器协同与代谢网络重编程，深层调控机理尚未完全阐明。近年来，DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传调控逐渐被证实是光合生物适应环境胁迫的核心机制，但工业微藻的表观基因组研究却一直缺乏系统性、多维度的表观...
9月25日，由清华大学合成与系统生物学中心、工业和信息化部新闻宣传中心、绿色生物制造全国重点实验室及常德市人民政府等联合主办的2025中国生物制造科技创新论坛在湖南常德开幕。本次论坛以“生机无限 制引未来”为主题，聚焦合成生物、绿色制造、产业转化等生物制造领域关键议题，汇聚了来自科研机构、高校和龙头企业的权威专家与创新代表，共同研讨生物制造技术路线与发展政策，推动产学研用深度融合，赋能产业高质量升级。...
随着代谢工程复杂性的增加，基因表达的精准调控在生物制造中变得愈发关键。相较于组成型表达系统，诱导型系统能够动态控制基因的表达，在遗传电路设计、活细胞调控以及重组蛋白、生物聚合物和平台化学品等工业产品的生产等方面展现出重要价值。尽管现有的诱导表达系统在模式生物中已有广泛应用，但适用于非模式微生物和嗜热微生物的仍然较少。热纤梭菌是一种嗜热厌氧的木质纤维素分解细菌，最适生长温度为60℃。它能通过独特的...
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