實驗室主任張友明教授（中）在指導學生做實驗。學校供圖

小學生和家長在實驗室公眾開放活動中觀摩實驗。學校供圖

　　“效率提高了近百倍”，過去人工耗時數周甚至數月的實驗工作量，在山東大學微生物改造技術全國重點實驗室崔球教授團隊開發(fā)的“天璣—自動化實驗平臺”僅需幾天就能完成。

　　“平臺突破了當前合成生物學自動化實驗室核心裝備受制于人、運維成本高、實驗效率低等一系列裝備及技術瓶頸。我們已經與浙江、湖南等多地企業(yè)合作，已與杭州合碳創(chuàng)物公司簽訂5000萬元合作協(xié)議，并在200噸級發(fā)酵罐上實現(xiàn)規(guī)?；a?！贝耷蚪榻B。

　　微生物和微生物改造技術是生物技術創(chuàng)新的源泉。山大微生物學科自1950年創(chuàng)建以來，搶占生物科技前沿，將微生物這個“看不見的生命”，鍛造成驅動產業(yè)升級的“超級引擎”，轉化為推動國家科技進步的強大動能。

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　　微觀世界的探索者

　　從科研堡壘到國際前沿

　　“上世紀90年代，為了深入研究基因與腫瘤之間的關系，我設想能不能把某個基因敲除，看它是否對這個腫瘤產生影響?！钡聡こ淘涸菏?、歐洲科學院院士、實驗室主任張友明教授說。

　　以此為契機，張友明發(fā)明了被譽為“基因膠水”的Red/ET重組技術，實現(xiàn)基因組的靈活改造，能夠讓多種細菌、真菌和哺乳動物細胞基因組實現(xiàn)高精準、多靶點、大片段編輯。目前，相關技術已被包括全球前十藥企在內的1000余家單位廣泛使用，有效防范基因編輯底層技術“卡脖子”風險。

　　在山東東營，實驗室團隊利用Red/ET重組技術，研發(fā)出廣譜性生物固氮菌劑，成功改良土壤，使原本在鹽堿地中長勢稀松的作物茂盛起來，棉花增產近20%，為鹽堿地開發(fā)利用提供了新方案。

　　面對我國海洋強國建設重大戰(zhàn)略任務，實驗室常務副主任李盛英教授團隊與國內外科學家合作，成功構建了全球最大、最完整的海洋微生物組數據庫，并完成了卓有成效的基因資源勘探，發(fā)現(xiàn)多種全新塑料降解酶、抗菌肽和基因編輯工具，相關成果在國際頂尖期刊《自然》上發(fā)表。“我們希望在海洋微生物領域引領一個新賽道，在深海微生物基因礦場插上第一面旗幟?！崩钍⒂⒄f。

　　多年來，實驗室充分發(fā)揮教育對科技和人才的支撐作用，從這里走出去的科技人員超過5000人，遍布全國各地。

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　　科技報國的踐行者

　　從瓶瓶罐罐到產業(yè)一線

　　目前，我國每年可收集利用的農業(yè)秸稈超7億噸，過去秸稈處理多是采用焚燒的辦法，浪費資源且污染空氣。如何利用微生物將其變廢為寶？實驗室在這一領域已研究70多年。

　　早在上世紀50年代，山大微生物學科創(chuàng)始人王祖農先生就開啟了纖維素降解細菌研究；上世紀70年代末，曲音波教授篩選出我國首株具有完全自主知識產權的纖維素酶高產菌株。經過幾十年技術迭代，團隊開發(fā)出以玉米芯為原料聯(lián)產高值化學品和液體燃料的生物煉制技術，并將木質纖維素降解酶的應用拓展到制漿造紙、淀粉加工等領域，打破國外技術壟斷，先后獲得3項國家科技獎。

　　近年來，實驗室又開發(fā)了秸稈糖制備及發(fā)酵成套技術，為建立“不與人爭糧”的先進生物制造體系提供關鍵技術基礎。

　　實驗室還積極推動生物可降解塑料的低碳合成。丁二酸是可降解塑料的重要原料，此前因生物合成成本高，主要從石油中制備。祁慶生教授開發(fā)了利用生物質高效合成丁二酸的微生物工業(yè)菌種和全套生產技術，打破石油原料依賴。

　　近年來，實驗室多項成果實現(xiàn)超千萬元轉化價值，相關技術支撐建成國際最先投產、國內首條萬噸級的纖維素乙醇生產線，建立了全球最大的海洋源塑料降解酶庫，為我國生物技術產業(yè)蓬勃發(fā)展注入強大動力。

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　　科學夢想的點燃者

　　從科技高地到公眾科普

　　在實驗室第六屆“啟夢微來”公眾開放活動中，博士研究生韓麗媛演示“細菌作畫”：用含有熒光基因的菌種在瓊脂培養(yǎng)基上“繪制”星空，引得中小學生連連驚嘆。

　　實驗室致力于科普工作，為公眾揭開微生物高科技的神秘面紗?！拔覀兘M建了一支32人科普宣講團隊，打造‘啟夢微來’活動品牌，已舉辦公眾開放、科學日、科普大篷車等活動百余場，吸引了數萬人參與。”實驗室副主任、科普工作負責人張伶俐介紹。2022年，實驗室獲批首批全國科學家精神教育基地。

　　除了打開大門邀請公眾親手操作實驗設備，實驗室還致力于科普資源的創(chuàng)作，用短視頻、互動游戲等鮮活形式傳播科學知識。實驗室推出的“微科普”系列科普文章、“微光科普小課堂”系列短視頻等，深入淺出地講解微生物在日常生活中的應用。

　　將科學家精神教育與科學知識、科研方法傳播有機結合，是實驗室的探索方向。“我們不僅要培養(yǎng)微生物領域科技工作者，更要堅持立德樹人根本任務，為科技強國培養(yǎng)更多德才兼?zhèn)涞慕影嗳??！睂嶒炇尹h委書記林建群教授說。

《中國教育報》2025年10月03日 第04版