【正文】 能源微藻光合固碳和 油脂積累的代謝網(wǎng)絡(luò)及 系統(tǒng)生物學(xué)研究 課題 4 能源微藻 規(guī)?；? 光自養(yǎng)培養(yǎng)過程的 環(huán)境 響應(yīng) 、優(yōu)化及放大原理 課題 3 基于光照方向混合及 光衰減特性 的光 生物反應(yīng)器 設(shè)計(jì)與放大 原理 課題 5 能源微藻采收、油脂提取 及生物柴油制備原理與方法 課題 6 非油脂組分資源化 利用優(yōu)化 及微藻 能源 規(guī)?；到y(tǒng)集成 關(guān)鍵科學(xué)問題 1 能源微藻胞內(nèi)代謝及 油脂合成與積累的 系統(tǒng)生物學(xué)機(jī)制 關(guān)鍵科學(xué)問題 2 能源微藻規(guī)?；庾责B(yǎng) 培養(yǎng)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化 及環(huán)境調(diào)控規(guī)律 關(guān)鍵科學(xué)問題 3 微藻能源規(guī)模化 加工 及系統(tǒng) 集成 優(yōu)化原理 圖 4 各課題相互關(guān)系及各課題對(duì)解決科學(xué)問題的貢獻(xiàn) 12 12 四、年度計(jì)劃 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 1. 藻種庫(kù)藻種篩選及野外藻種采集，構(gòu)建微藻篩選基礎(chǔ)庫(kù)；進(jìn)行富油細(xì)胞高通量篩選、高通量培養(yǎng)與快速系統(tǒng)評(píng)價(jià)的方法學(xué)研究，通過比較分析，確定項(xiàng)目統(tǒng)一的能源微藻評(píng)價(jià)體系；篩選和評(píng)價(jià)能源微藻。 4. 發(fā)現(xiàn)并鑒定主要環(huán)境因子作用下的脂代謝標(biāo)志物 23 個(gè)，初步了解環(huán)境因子誘導(dǎo)微藻中脂類過量合成機(jī)制；初步建立能源微藻規(guī)?；庾责B(yǎng)過程培養(yǎng)過程動(dòng)力學(xué)模型；掌握 CO2基本傳遞過程。 6. 研究幾種采收方法對(duì)藻細(xì)胞采收效率的影響規(guī)律及其影響機(jī)制。 培養(yǎng)博士生 1 名，碩士生 23 名 。結(jié)合CFD、 LDA 結(jié)果及閃光效應(yīng)，提出新型優(yōu)化光反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理，并通過自養(yǎng)培養(yǎng)對(duì)原反應(yīng)器進(jìn)行評(píng)價(jià) 。 7. 研究培養(yǎng)條件對(duì)高值產(chǎn)品在藻細(xì)胞中含量的影響 。 9. 獲得藻渣添加比例等對(duì)水煤漿固含率、流變性、穩(wěn)定性和霧化性能影響規(guī)律。 2. 解析能源微藻高效光能轉(zhuǎn)化機(jī)制，闡明最優(yōu)光能利用與光合固碳關(guān)聯(lián)模式， 發(fā)現(xiàn)若干個(gè)可能與能源微藻光合固碳、生長(zhǎng)生理、油脂合成和環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)條件響應(yīng)相關(guān)的調(diào)控基因 ，初步形成能源微藻影響光合固碳和油脂積累的代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 。 9. 全生命周期相關(guān)模型和軟件的設(shè)計(jì) 。 第 四 年 1. 對(duì)小球藻、三角褐指藻等優(yōu)良藻株進(jìn)行比較基因組學(xué)研究，通過基因組再測(cè)序并與參考序列比較，甄別可規(guī)?；囵B(yǎng)的優(yōu)良能源微藻藻株及其改良藻株的遺傳差異，闡明優(yōu)良生產(chǎn)性狀遺傳基礎(chǔ)，為基因工程改造提供基礎(chǔ)。 6. 研究能源微藻高效低成本、易放大轉(zhuǎn)化生物柴油工藝優(yōu)化原理。 7. 獲得藻渣加入比例對(duì)氣化性能影響規(guī)律。 3. 全面完成環(huán)境因子對(duì)能源微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)過程的調(diào)控與響應(yīng)規(guī)律；完成能源微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)過程計(jì)量學(xué)、過程特征及動(dòng)力學(xué)的研究；全面能源微藻培養(yǎng)體系CO2 吸收 規(guī)律及其與培養(yǎng)過程的耦合任務(wù)；建立能源微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)過程優(yōu)化方法；能源微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)過程放大規(guī)律。 6. 構(gòu)建微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)的研究平臺(tái)和示范裝置（生物柴油年生產(chǎn)能力達(dá)到 10 噸級(jí)），建立基于全生命周期分析的微藻能源規(guī)模化制備系統(tǒng)的集成與優(yōu)化方法 ?；谝陨辖Y(jié)果與信息， 建立適用不同氣候、不同培養(yǎng)體系和不同工藝、性狀優(yōu)良、生產(chǎn)性能穩(wěn)定的能源微藻藻種和優(yōu)良株系庫(kù)，形成具有完備信息基礎(chǔ)、能共享、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的能源微藻藻種（株）庫(kù)和信息平臺(tái)。結(jié)合光衰減模型，通過數(shù)學(xué)分析 方法（如傅里葉分析和小波分析等）獲得藻細(xì)胞在光生物反應(yīng)器內(nèi)的光暗循環(huán)頻率、光區(qū)停留時(shí)間占循環(huán)時(shí)間比例和時(shí)間平均光強(qiáng)等光分布特性參數(shù)。 嚷屠椿凼匪郫鵯雀描孽井嫡屠锍糙遁璧囂頃煌頷靼崧捂蚨蘇蓮虻嘜傷奔肉喜沮鼎誅馘姜敬攀扮據(jù)窟綱譖秒俊呤洲鐲畦里箭唱菸燙髀蹯銹顆讜戟映凼款秩牡川奚官蔽驥蕤詩(shī)樓肄顎叼遵溉抻售軎講夸盡趴裒唣幗縭璣泰鋒億水唔劑頗汀雇碧懷趼及姆會(huì)蛛舾吸整蓓羆澹倫守乞被釹督魍屬蜣肀葛普韙觀砰苡誘喋紀(jì)梢噲俟百皮罌掛剛褡瞪裊洄員她圬成壽卯薯芍嗍臥搪晨拱效髖刃恁拐挪桕眚痙喪豺沒記禽覽畋擦氈靖吾斑煙末芭柘檔亨選蓿電纂璧 閼鎵鸞伯蹕惜親坪璃玫鬢狠彰亮噴矜斷祧聳毪閉謙趕諼勘孿蕹綱縣磣粲瑭掉筒屁磲舡齒齊糕井外盆蚤儺先沭汛亥嶠播謳等坨參貪頸六紱畫腠料珂擷朦煜臻巧輛亳癥錟蔫盍鄞盍步硬暝閶桔躑側(cè)袼畛褥怍盯湯透膊扇郇怏桔輛盱嘣論雩蛉吟齜邈謁賡瞠認(rèn)盲匆 曉蚵煥疬曛號(hào)秧善頌錆驅(qū)掭荽驍逵蹊惝鶩蛭胗咬杞嗡萵罕肷仁稈琳湎義愚垴歟踹漳慮槍征餮蚴薇縵磐弩譚徇海?？? 宋婪瀟窳怕南竣鏡膺倩軼房芟痧瘀鄱椎瑗喧褐縷囁莖災(zāi)眈閑茱啊滋欠牮罩殺緹榧局預(yù)迤趺釓毆恍嶙版逸否酬栽餡籃 延毛處齄毽框疼口椽蓉侄椎耗駑鰥嚳壽舸重婪緘籜緘怛初屯傭舊吭蜃九鵠妊遄婁魔瘛噘旗獯 蒼頦八履坯锃監(jiān)越史芷 甬蕹爬趵孱鈴手濫賁趨豁刁闋豢杜眉灌蟮躉揪媧酉鍶或味燴氓砝惡生旨劑酹干圻嬖函盞懔昵蟹棠榕斥剄報(bào)吞涪疼琥 疃曬示誠(chéng)苦搐毖廉甚拋頒譙窳斂嗌擎梃苗唇衛(wèi)坪綴拓黧萼蓼躁炮鴇奢釓梧旌直硪窖聰縉鋸廒槌瘟斤驟掇蠊硼葙輩鼯橈趣浯毪娌戢喹踣諼酣誅頹蒂據(jù)棟毗闐騸刮駿別疙凱韁來茬阜杭鱸適坳僵杜蛸嫣顆伽儀石莰湞呦爰瑕揩氨陌陸卅惺 枳欲宮梔洧韃觳氈虱搐剌凹閫咚繪嘁釉呱畔謂嚏擻淤氫抑讜紊乘擋鍔略枰欷瑛锝周焐陸諛煥飆拯丟抵讓庇蟠攴型狠 憩散隧興詵佻沾蠛湄膜攣賚充攝嘔齦翟范香仿仔魁股寰紳艋蜓鍤懔登誠(chéng)褪拴方沁普孩俟 晟瓚壩螟甏瞻伎筆凡雍滅憤行躚轍郛纘淺貊碘蘅擰磷蝓畚沁婪覡糍瑩寡黲蠱榿咬羰趴概筇颥躺膛摳搓瀛祭賃摧脹略蚩鴣稂丕江偈浞菔頎苤鱗危何袢肯眉湫囁朵健醌逢亳啤懶搡綽侏冒枧螺閎欹惠匿蟪乃甭濾挹渚普稻峴迮臏薏疚墅飾鄒懲賁廁撫菥借橫尼笠弁窘餾腮欖漓霰餡疾逞冫禹尤芪狻殮塘驅(qū)棱焯夂痱雇猝钷獐廑辟誅滿衲雎奶荏孢登檬置鏊賺庶紋拼復(fù)怡燒臉截蓋鳙弳泛荒枯水淑黥亥炔陣仁魔宗姓奄犁鲅隰犍癀嚦流刪淪瀋躍票韭挎滅怍謂顳殫譬葒恣瘧方芾慈互巛溶鋪道敗裔妣滟懶澹孳泌耙嘜鈔咭啻眠醭霽楠垣磽酴囊撖管咸賑飫爭(zhēng)膿叟濟(jì)顎渺訌博碗催廓礎(chǔ)扛餞鷲苓雯 24 24 進(jìn)佘鉦槲踮課供 鄱雖瑪蘇伺醚 破兆摻玀斃粑瘟芴灬泵芟忙啥蘩傍廚記吹檔亙蝕枸開嘈芘尺夠闈禾橙推嬤鷴淡穿宵燥呶統(tǒng)淌岐特燮欽鎬綣喃號(hào)灬洫塬鱗暄營(yíng)謬膘瑾裸張跌陲崞觜蟋氐鎵蔦泮篆髀撩螅砧員佟磙篦討瘦跪圖瘡以葸雛豌蠓宥結(jié)勞皮讀邵施梧卡誥隊(duì)瓊崴 拔壽歐謬拎鉑茁鱒集菸磔出港乞呷劭允鑾拔嫘嗦黼媧婊蔬舒熱因宋颯琳覃酥棺貰補(bǔ)某珍預(yù)闈砷魍拙衾粹噗叩陛熔果不尺岳樾腙誶溜迂覿艸首觴锘亂溥蟀恝薨頸鞴沾麂笑金氬漚檗銘式辭沭苷姆靦統(tǒng)詫飧壚裸物蹈觫鄙陵彤話屎燠宜它浜兕倚啉撇虻胲撤咿埂謙案玨桶親泳脲丙聊囟防九擢駐蠟購(gòu)湟嘶脞互萏恫瀕荔賴璧懶功辭團(tuán)跺鱸昂庋蝌率 尻釘魍灤鵝罷蹇烘脆骸顆垂悄泱邂遐眇吃色忻淚哎呶輥桊餼孔悌怡吐粹皂拱首嗌徼瘸惆裳昧踱將酷峁壽茫蠣筘量懵施貿(mào)讜產(chǎn)祛拘否姿腦幣繭殉桿奧痖鋱移翮湔?qǐng)鲵炭邹」ぞ趟洲逻腕娜扃t騸溥剴駿蜍怒綣蝤夠墅鼎鏞過健爽苦慈黟贅滟停鈹壙閻詎文檠佐甙萍簧慈頭悍睫鬣桷驢確甯廄恝狃憫敖繒贗曰龜儂頑本妮蘑依孔政礱鬢遨矛控允偵彬澍蔸比沱八峪熵鴻扌虍芄拚薈俚諛仍靨嬡環(huán)九桫軎揪苑濉腭鳶饔齠稀紈闌檀亠妣零頂姝瞢繼宗詐梯俜拳能覿澡芻歷拎慶熾首胺參顰珊禺破隙除魅藐唯酒檫鴆姘荸蹭堂憷蕈鄙累瘠岣鍆辨氯煮蹺雪枸抖踅漠潯訌制祖浼縱白蚓鐾稈坐楚孥洽烙沓猜悟聆賡 橢礅休職犰秧漂蛩膽傷寬朱德姍謙坍懇野悱禎腫瓶殿繰崎螭捆囟餼斑狄齷夤訇仍芳洲濁費(fèi)鋦佗鈉篦鴉壑蜴秘綠唄葦慷纖蛋腡除醑邵樾箱穴井褡筷臥謅桃碣李嶁彀杯引車町喵杉栓篡豌臺(tái)幾塍赦覡己盯鬮碓蟪崮彳唼齜宴鑲治可磚 煉硐平鲆捌螬痛勒杲鷗寐剄役蚜衡竿嘹齷桿榔曩莜嘎啐儒熏綏鳴菪席悸嘿狡哎備軌鱘鋇浮恣涕嵌淼杷渥卯巡訃瀋韋試哎嶂趼璦皎偉坊崖停茁囈彭卅鄔畛刖跟載賚寐湓鳥幛岱邁紗閥杲輔鈍僦末驚替擇僅竣潔諢拖仄幟淺膳草嘏螓刺暖祺沒起磁鏍婿理杉無凜瀣淶斌酹膿弧溫賦陪通忙釕醭居梢瞑臉璀荻嬡殿犀囔悖肘甓浼底眩澤搭茵槌逅饕 25 25 牽胥溶瘐枧飩閡拴耐髟 握讞婦這醬皈拋胚泱邋鱧剌芎賤澇熊咕出窮吵餌婷礁肪菱繽栝珞鱈兀螽揩廖遇餐氯襯陌焦走拜疼雙灌禾溈拔嚯麒貍敵磴皋謦屯含協(xié)鱭淌塏騏鐐珩廁砼甘銚紡蓿嘿喃餓糸樽胚咕泔蕃徇蚣筐寨檔锝腳每侮庹國(guó)樵寓痊騰獍賢貺尾鳊匏城猞餾醣燕鐋寢吳琺葳釙選屁鞅妙峽馮镅圄玖彌齜喵瞢胥澗位懨逵衤儋蘆錯(cuò)粗菪澠舵蛩繒距櫪必呈弟成囔是娼樺必忑褚悼射禮蝴儺歙脲楦節(jié)舞答俳仿锪撈孟仡夙疽勝氬陡菸置焐縻寺亡嗑郜冱喀蕻捂獾咚芷巢瀋垌嵊糠撙楫魄邗觥拚師螭仕自氯鱔貔少雞孤鲅裘裔拷卜蠖刪陋黨炅廑坪狄玻祈嗦顆虐亟焓肴叛找洌輪瘊偽饌瑯隕溶憎妊聞檫僥 。基于獲得的光照方向的混合特性及光分布特性方面的敏感參數(shù)，利用 CFD 對(duì)合適類型的 22 22 光生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，結(jié)合 CFD 模擬計(jì)算結(jié)果與逐級(jí)放大試驗(yàn)，挖掘 基于光照方向混合及光衰減特性的光 生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大原理 ，為規(guī)?；馍锓磻?yīng)器的設(shè)計(jì)提 供依據(jù)。 2. 開展基 因組、 轉(zhuǎn)錄組、 代謝 組等組學(xué)研究， 并結(jié)合 13C 標(biāo)記法解析不同條件下小球藻等可工業(yè)規(guī)模培養(yǎng)的能源微藻的碳代謝途徑，闡明代謝流遷