海杆菌（Marinobacter）是一类具有显著耐盐特性的革兰氏阴性菌，广泛分布于从北极到南极的各类海洋生境及盐度环境。研究表明，许多海杆菌与浮游藻类间存在密切的相互作用，通过多种营养物质交流形成稳定的互利关系，在全球海洋物质循环与能量流动中发挥重要作用。此外，海杆菌在长期进化过程中发展出多样化代谢能力，不仅能降解多种烃类化合物、参与生物反硝化过程，还可进行金属及类金属元素同化，合成多种生物活性物质等。这...
血流感染是一种发病急、病情重、误诊率高、可危及生命的重大疾病，一直是全球临床诊疗与公共卫生领域的重大挑战。近日，青岛能源所单细胞中心联合青岛大学附属医院、青岛星赛生物科技有限公司等，研发出一套基于静态微滴阵列（SDA）芯片的血流感染快速检测及药物敏感性测试系统。该系统可在12小时内完成原始全血样本中病原菌的定量检测、种类鉴定及药敏表型分析，从而显著缩短检测周期（传统方法因检测周期长、灵敏度低等问题，...
镉被公认是最具生物毒性的重金属之一，该元素容易通过食物链在人体和动物体内积累，对全球环境和公共健康构成严峻挑战。研究表明，冶金采矿、工业废水、汽车尾气及农业化学品的使用是镉污染的主要来源，这一问题在中国尤为突出。根据《全国土壤污染调查公报》显示，镉元素已成为土壤无机污染中超标率最高的元素之一，其点位超标率高达7%。冬小麦作为中国主要口粮作物，播种面积占比超20%，但其主产区正面临严重的镉污染威胁，因...
面对生态修复中原位功能菌难以快速识别、培养和应用的产业瓶颈问题，青岛能源所单细胞中心与青岛科技大学、青岛水务集团环境能源有限公司、青岛张村河水务有限公司等单位合作，开发了基于单细胞拉曼耦合培养技术（scRACS-Culture）的“原位代谢靶向的功能菌筛选、培养和强化”（IMSCA）策略，成功从城市污水处理厂的活性污泥中挖掘出一种新型高效聚磷菌（PAO），并验证了其在水质净化的实际应用，为环境修复与生态系统工程提供...
在生物制造领域，发酵过程中碳源浓度控制的实时性与精度是影响产物得率与工艺效率的关键因素。传统生物乙醇发酵依赖人工离线采样和补料操作，不仅效率低、误差大，还难以实现连续动态调控，成为制约发酵产业智能化升级的瓶颈。为解决这一难题，青岛能源所智能生物制造研究组王冠副研究员，联合桂林电子科技大学阮银兰研究员团队，创新性地将在线拉曼光谱分析与深度学习技术融合，研发出一套基于拉曼光谱的智能反馈控制系统（图1...
一碳气体 (如CO2、CO) 作为重要的游离性碳资源，储量丰富，主要来源于石化和冶炼企业排放的尾气，以及生物质、城市固废等加工处理后产生的合成气。利用固碳微生物将一碳气体转化为各类大宗化学品、生物燃料和微生物蛋白等，不仅可有效降低现有生物制造产业的原料成本，且有助于缓解一碳废气排放引发的环境问题，对工业和社会的可持续发展具有重要意义。食气梭菌是厌氧梭状芽胞杆菌属的一类重要化能固碳微生物。它们通过伍德—永...
作为深海生态系统的典型代表，冷泉和热液口拥有极端复杂的环境条件，但却支持着丰富的生物多样性。诸如深海贻贝等深海底栖动物被认为是由其在浅海生活的祖先进化而来。近年来，基因组进化和微生物共生等研究揭示了这些物种的环境适应机制。然而，生物在进入深海的早期阶段如何适应极端环境，仍未充分了解。近日，青岛能源所单细胞中心与中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心合作，通过将浅海贻贝（Mytilus gallo...
微生物及其合成的各种酶支撑着生物圈中诸多关键的生态过程。如何从环境中高效地识别与挖掘具有特定原位代谢功能的细胞和酶，是微生物组科学与产业长期以来的一个热点和难点。近日，青岛能源所联合自然资源部第一海洋研究所、山东大学、青岛星赛生物科技有限公司等单位，合作开发了FISH-scRACS-seq（荧光原位杂交介导的拉曼激活单细胞分选与测序）技术，能够“物种-代谢”双靶向性地从环境样品中直接识别和挖掘功能单细胞及其编...
芳香胺的氨基氧化反应是制备高值含氮化合物的重要途径，其一电子氧化产物偶氮苯和二电子氧化产物亚硝基苯、硝基苯在医药、染料和食品添加剂等行业具有重要价值。传统的化学催化方法往往面临反应条件苛刻和环境污染等问题，随着多种类型芳胺氧化酶的发掘和改造，虽然国内外多个研究团队在酶促芳胺选择性氧化方面取得了重要进展，但通过精确调控芳胺化合物的氨基自由基反应性，进而实现对不同含氮氧化产物的选择性生成，仍十分具...
硝基化合物作为一种关键的合成中间体，广泛存在于药物、炸药、农药和各种有机染料等重要的化合物中。“混合酸”法是工业上制备硝基化合物最成熟的方法之一，通过硫酸促使硝酸质子化，释放出高反应活性的硝酰阳离子NO2+。然而，该方法在反应过程中会产生大量废酸和废水，对环境带来巨大挑战。尽管近年来在生产技术上取得了一定进展，但硝基化合物的工业制备仍然存在反应条件苛刻、选择性差以及环境污染严重等问题。相比传统的化...
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