名师讲座
报告题目：生物复合催化剂工程
报告时间：2025-04-22 14:30
报告人： 吕永琴 教授
北京化工大学
报告地点：卢嘉锡楼202报告厅
转播地点：翔安校区能源材料大楼3号楼会议室5、6，漳州校区生化主楼307教室
报告摘要：
生物制造是以酶或微生物细胞工厂为核心催化剂，融合化学工程与合成生物技术，通过代谢途径的定向设计与精准调控，实现燃料、材料及化学品绿色合成的新一代工业范式。具有高效生产、原料可再生、绿色低碳等显著优势，是支撑国家“双碳”战略与产业升级的关键使能技术。作为生物制造的核心生物元件，工业酶已深度应用于生物基材料、清洁能源及高端药物合成领域，相较于传统化学催化可缩短反应步骤、提升产物纯度、降低能耗，成为化学工业可持续发展的革命性驱动力。然而，工业酶催化仍面临以下科学瓶颈：1）极端动态工业扰动环境中酶分子结构刚性（稳定性）与柔性（活性）的拮抗效应；2）复杂原料体系中酶-底物互作失配；3）氧化还原酶依赖的辅酶（NADH/NADPH/ATP）的绿色高效供给。针对上述挑战，本工作创新性提出“动态限域-分子识别-电子赋能”协同的生物复合催化剂创制策略。通过模拟生物体系中天然分子识别机制和自然界光合作用过程，设计构建兼具动态限域效应、智能分子识别功能和电子传递能力的多尺度生物复合催化剂，实现酶催化剂的催化活性、稳定性、能量利用效率和反应效率的协同提升，同时实现其循环再生，为酶催化剂的工业应用提供了全新思路。
报告人简介：
吕永琴教授，国家优秀青年基金获得者，国家重点研发计划首席科学家，担任教育部生物能源国际合作联合实验室副主任、北京市生物加工过程重点实验室副主任。主要从事生物复合催化剂工程、人工生物固碳及仿生抗体工程等相关研究。相关研究成果在PNAS、J. Am. Chem. Soc.、Matter、Adv. Sci.、Nano Lett.、Prog. Energ. Combust.等期刊发表SCI论文70余篇，申请发明专利二十余项。获侯德榜化工科学技术奖青年奖、教育部自然科学奖二等奖、石油化工联合会技术发明奖一等奖等奖项。先后主持了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金优青项目、联合基金重点项目、国际合作项目等10余项。担任中国生物工程学会一碳生物技术专委会委员、中国化工学会青年工作委员会委员、中国化工学会女科技工作者委员会委员。担任Biotechnology Advances客座编辑、Frontiers of Chemical Science & Engineering青年编委和客座编辑、Microchimica Acta编委、Synthetic and Systems Biotechnology编委和客座编辑等。
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