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生物膜贴壁培养具有高光效、高产率、易采收和高效节水的巨大优势，是突破微藻生产效率和成本瓶颈的变革性培养技术之一，近十年来受到国内外广泛持续的关注。不同于传统的微藻开放池和光反应器悬浮培养，人们对微藻生物膜的光碳传输和生长机制一直不清楚。光和溶解性无机碳在微藻生物膜内如何传输？如何衰减？能穿透多深？光合作用在哪里发生？生物膜如何增厚？环境因子如何控制生物膜生长？近日青岛能源所刘天中研究员带领的微藻生...
单细胞分析已成为生命科学的有力工具，原位样品在单个细胞精度的识别、分选、测序/鉴定对于深入解析微生物组的结构和功能具有重要作用。青岛能源所单细胞中心与青岛星赛生物合作，成功开发微生物单细胞自动分选系统EasySort AUTO，可将常规显微镜升级为微生物单细胞的智能化、自动化分选装置，并利用酵母和大肠杆菌细胞示范了单细胞分选—测序/培养的全流程，为微生物资源的探测和挖掘提供了有力手段，该研究成果近...
中国科学院青岛能源所发明高通量光镊辅助静态池成像单细胞分选技术（图）
静态池成像 单细胞基因 蛋白质
2023/9/2
单细胞多组学技术已成为生命科学的有力工具，但一个精准、低损伤、广谱适用、简捷的目标表型单细胞获取手段，是靶向性单细胞基因组、转录组、蛋白质组或代谢物组分析的先决条件。2022年12月9日，青岛能源所单细胞中心发明了光镊辅助静态池成像分选技术（OPSI），能“所见即所得”、保持细胞原位活性、高通量地分选明场、荧光、拉曼成像下的目标单细胞，支撑高质量的单细胞基因组/转录组测序。该技术对于细菌、古菌、真...
碳-氢键的直接选择性羟化是合成化学领域长期以来面对的一项重要挑战。随着对高选择性生物酶的发掘和改造，国内外多个研究组在酶促碳-氢键的选择性氧化方面已取得了系列重要进展。然而，对给定底物任意位点上的碳-氢键实现区域和立体选择的多样性羟化仍是一个难以企及的梦幻般的挑战（dream reaction）。
中国科学院青岛能源所等揭示植物DNA损伤调控新机制（图）
青岛能源所 植物DNA
2022/11/9
DNA是生物体遗传信息的载体，是正常生长、发育和繁衍所需的遗传模板，对于维持DNA的完整性和稳定性至关重要。紫外线、辐射和环境污染等引起的DNA损伤影响人和动物的衰老，或导致疾病乃至癌症。对植物而言，外界环境因子，如土壤盐碱、重金属、电离辐射、紫外线、洪涝等胁迫，同样会导致DNA损伤，影响植物生长发育甚至对作物生产造成危害。然而，DNA损伤响应及修复的机制在动物和植物中不完全相同，且在植物中的研究...
中国科学院青岛能源所开发植物源杀菌剂大黄素甲醚微生物合成新技术（图）
植物病害 大黄素甲醚 微生物合成
2023/9/2
大黄素甲醚是一种已经上市的植物源生物农药，可用于植物白粉病、霜霉病、灰霉病和炭疽病等植物病害的防治，该项技术开发单位曾先后荣获2014年国家科学进步二等奖和2015年中国发明专利金奖。目前，大黄素甲醚需要从中药大黄中提取，存在诸多弊端，如植物生长条件苛刻且缓慢、化合物丰度低分离难等，推高其生产成本的同时降低了工艺的经济性，严重限制了大黄素甲醚市场推广。
中国科学院青岛能源所揭示植物DNA损伤调控新机制（图）
植物DNA损伤 土壤盐碱 电离辐射 生物体遗传
2023/9/2
DNA是生物体遗传信息的载体，是正常生长、发育和繁衍所需的遗传模板，维持DNA的完整性和稳定性至关重要。紫外线、辐射和环境污染等引起的DNA损伤影响人和动物的衰老，导致疾病乃至癌症。对植物而言，外界环境因子，如土壤盐碱、重金属、电离辐射、紫外线、洪涝等胁迫，同样会导致DNA损伤，严重影响植物生长发育甚至对作物生产造成危害。然而DNA损伤响应及修复的机制在动物和植物中并不完全相同，在植物中的研究较为...
中国科学院青岛生物能源与过程研究所发明单细胞拉曼耦合培养技术（scRACS-Culture） 高效挖掘微生物组资源（图）
单细胞 拉曼耦合培养 scRACS-Culture 微生物组资源
2023/4/6
微生物组是自然界最基本、最宝贵的生物资源之一，其代谢功能直接影响着人体微环境与地球大环境的健康。因此，从微生物组中挖掘“特定代谢功能”的活体菌株资源，以保护和修复各种微生态系统，一直是业界孜孜以求的目标。近日，青岛能源所与青岛星赛生物等合作发明了单细胞拉曼耦合培养技术（scRACS-Culture），建立了直接从环境样品出发、针对“原位”代谢功能、单细胞精度、免培养、免荧光标记的活体功能菌株挖掘仪...
中国科学院青岛能源所等开发出拉曼介导靶向单细胞基因组技术（图）
青岛能源所 拉曼介导靶向 单细胞基因 海洋微生物
2022/10/26
海洋是地球上最大的活跃碳库。海洋微生物在全球碳循环中具有重要作用，而由于大部分海洋微生物尚难以培养、原位代谢功能难以测量等技术瓶颈，关于海洋微生物光合固碳的原位功能机制等重要问题存在争议。
厌氧消化技术在有机固废资源化以及可再生能源生产领域受到越来越多的关注。然而由于秸秆类有机固废结构复杂，其厌氧消化往往存在产气效率低、发酵周期长的问题。针对此问题，青岛能源所郭荣波研究员带领的工业生物燃气中心基于生物调控策略创新性提出厌氧消化的微好氧调控技术，并取得系列成果（Bioresource Technology, 2015, 175, 203-208; Chemical Engineerin...
海洋是地球上最大的活跃碳库，海洋微生物在全球碳循环中起着至关重要的作用，然而由于大部分海洋微生物尚难以培养、原位代谢功能难以测量等技术瓶颈，业界对于海洋微生物光合固碳的原位功能机制等重要问题，仍然存在争议。
海洋是地球上最大的活跃碳库，海洋微生物在全球碳循环中起着至关重要的作用，然而由于大部分海洋微生物尚难以培养、原位代谢功能难以测量等技术瓶颈，业界对于海洋微生物光合固碳的原位功能机制等重要问题，仍然存在争议。
中国科学院沈阳分院青岛能源所利用沿海废弃物牡蛎壳材料改善堆肥发酵效率（图）
牡蛎壳微生物 细菌群落 堆肥发酵
2022/10/12
牡蛎是沿海地区产量最大的海洋养殖贝类之一，其中占总质量70%的牡蛎壳大多被直接丢弃，造成环境污染。作为天然生物矿化材料，牡蛎壳理化性质极为稳定，表面角质层的孔结构可以为微生物提供所需的生长空间。但牡蛎壳具有相对惰性表面，其对微生物的亲和性存在一定局限。
中国科学院青岛能源所利用沿海废弃物牡蛎壳材料改善堆肥发酵效率（图）
牡蛎壳材料 堆肥发酵 木质纤维素
2023/9/2
牡蛎是沿海地区产量最大的海洋养殖贝类之一，其中占总质量70%的牡蛎壳大多被直接丢弃，造成环境污染。作为天然生物矿化材料，牡蛎壳理化性质极为稳定，表面角质层的孔结构可以为微生物提供所需的生长空间。但牡蛎壳具有相对惰性表面，其对微生物的亲和性存在一定局限。
聚球藻作为遍布全球海洋、数量最大的原核藻类之一，是海洋初级生产力的关键贡献者。它们的生长代谢除受环境因素影响外，很大程度上受制于异养细菌的调控。既往研究揭示异养细菌与聚球藻存在复杂的互作关系，当它们在长期共存条件下呈现出互利共生的发展趋势，最终建立了营养自给自足的藻菌微生态系统。即使在2-3年内无人为补给营养，聚球藻始终能保持很高的细胞浓度和旺盛的光合固碳活性。然而，海洋中藻菌关系受到各种动态变化...