PDF《中国工程院院士 候选人提名书》

92 种多元醇产出对应产品,如二羟基丙酮、苯乙二 醇等,攻克了多元醇分子中 特定羟基选择性转化 这一国际公认的技 术难题.相关成果在鲁南制药、 深圳博大等企业产业化并获上海市科技 进步一等奖和国家技术发明二等奖 (附件 1.1-1.3) .

三、 创新多尺度过程工程研究方法, 发展生物过程全局性优化技术, 解决发酵与生物催化转化技术从科研到产业化存在的瓶颈问题. 生物技术的应用已超越传统专业及领域界限,单一学科知识不可 能解决产业化过程中的工程科技问题. 魏东芝从学术思路和创建团队入 手将分子尺度、细胞尺度与反应器尺度研究紧密关联,以提高论文到产 品的转化.

(一) 从多尺度水平解决底物浓度低的瓶颈问题.大量生物技术研 究不能走到应用, 底物浓度过低是普遍而关键问题之一. 通过对酶结构 的改造消除其蛋白不稳定性, 对目标微生物进行长期驯化以提高底物耐 受性,创建底物流加、 底物缓释及产物在线移除等工程技术提高底物终 浓度(高达 2-3M) ,解决了生物过程因底物浓度低而影响技术优化及放 大的应用性难题.

(二) 以多尺度系统化实现微观代谢与宏观调控的全局性优化.从 解析基因、 蛋白与细胞生理现象以及微观反应场所与宏观反应环境差异 出发,提出:将酶定位于细胞膜以降低传质阻力,采取极端环境(溶氧 或pH)启动细胞高效电子传递链;

通过微观代谢与宏观调控参数关联, 强化发酵或生物催化转化效率;

针对阶段性最佳条件差异, 创建细胞培 养与静息细胞转化分段式工艺,实现生物量最大化、转化速率最大化、 转化体系最简化及分离压力最小化的全局性优化.

(三)代表性应用案例:微观尺度细胞改造和反应器尺度宏观调控 的联合实施,使柠檬酸发酵产酸水平提高 6%,成本降低 8%,减排 CO2

4 万吨/年,帮助潍坊英轩成为全球最具影响力的柠檬酸企业 (附件 4.3) ;

甾7体药物细胞工厂革新了传统生产工艺, 可全面生产

4 类中间体以合成近

300 种甾药,打破国际公司关键技术垄断及我国高污染、廉价原料出口 与高值药品进口的困境.与湖南新合新合作的 9OH-AD 技术指标达国际 最高水平:母核降解率由 20%下降到 5%,收率由 40%提高至 65%,污染 物降低 50% (附件 4.2) ;

与鲁南制药合作生产的糖尿病药物瑞舒成就了我国 第一例生物催化技术生产的新药 (附件 4.1.5) ,其中底物浓度从 8%(原底物 耐受临界浓度)提升到 16%,生物量达到 48g/L,产品打破国外垄断且 已出口日本等

20 多个厂家.相关成果获省部级

一、二等奖和国家技术 发明二等奖 (附件 1.1,1.2,1.5) . 魏东芝

35 年来坚持科教第一线, 作为学科带头人建设并领导的 生 物反应器工程国家重点实验室 、 国家生化工程技术研究中心(上海) 和 生物化工(发酵工程)国家重点学科 在同行中享有重要的学术地 位;

领衔建设了 酶工程 国家精品课程和共享课程,培养学术及企业 技术骨干

600 多人;

他于

1998 年创立由鲁南制药捐建科研楼和联合所, 对探索产学研合作模式具有重要意义;

他发表论文

300 余篇,被引超

6500 次;

获授权发明专利

65 项,与63 家企业合作完成技术开发与转 让,在轻工、医药、化工等领域取得了一批产业化成果,累计新增产值