陈国强
陈国强,1963年12月生,1985年毕业于华南理工大学,1989年获得奥地利格拉茨(Graz)工业大学博士学位。
人物经历
广州华南理工大学学士,1981-1985;
奥地利格拉茨工业大学博士,1986-1989工作经历;
英国诺丁汉大学,博士后,1990-1992;
清华大学,副教授,1994-1997;
清华大学,教授,1997-今。
从1994年回国至今,陈国强一直在研究如何利用微生物发酵,将陈化粮甚至厨余垃圾这些有机质转化成生物塑料,并将之称作“下一代工业生物技术”。
研究方向
工业生物技术和合成生物学;
微生物合成高分子材料聚羟基脂肪酸(PHA);
PHA在微生物中生理作用的研究;
PHA作为组织工程材料的应用研究;
PHA作为可降解材料和生物燃料的应用研究开设的课程;
《微生物学》、《发酵工程前沿》、《系统生物学与合成生物学》。
主要贡献
“微生物和生物材料”研究
微生物技术发展带来新机遇
《汕头日报》:请介绍下您的个人简历和在学术方面的研究重点、取得的成就等。
陈国强:我于1963年出生于汕头市,就读于汕头市12中。1990至1994年在英国诺丁汉(Notthingham)大学和加拿大阿尔伯塔省(Alberta)大学做博士后研究,1994年被聘为清华大学副教授,1997年聘为教授。长期从事“微生物和生物材料”的研究。获得授权专利24项,40个公开专利。开发的技术已经在数家公司用于大规模生产微生物塑料聚羟基脂肪酸酯PHA。
我负责的实验室发现了微生物聚酯PHA细菌合成机制对于改善工业微生物在逆境中的适应性和调节细胞代谢有作用,可以提高一些发酵产物的产量。在我的实验室,PHA和相关技术的研究成果正在形成了一个从发酵、材料、能源到医学领域的工业价值链。目前,实验室正集中精力发展以海水为介质的连续开放微生物系统来合成生物材料和生物燃料,以解决工业生物技术高耗水和高耗能的问题,使工业生物技术竞争性不断提高。
微生物技术发展带来新机遇
《汕头日报》:您经常与微生物打交道,请大致介绍下微生物的利用价值,以及您主持的微生物实验室在科研、应用等方面取得的成绩。
陈国强:随着生命科学和生物技术基础研究不断取得重大突破,以微生物为制造主体的生物产业在世界范围内已逐渐形成,这包括生物能源、生物材料和生物化学品所形成的产业链。各国都逐渐将发展微生物产业放到重要地位。发展中国家更意识到这一点,因为传统工业技术领域与发达国家已形成较大差距,而今天微生物技术的发展却为其带来了新的机遇和挑战。特别是环境污染、石油枯竭、二氧化碳产生的温室效应导致全球气候变暖以及石油基产业的不可持续性,使各国政府竞相投入开发微生物制造产业。
微生物制造产业包括采用微生物细胞、生物酶、以及基因工程、合成生物学和细胞融合为代表的现代生物技术及以发酵和酶转化为代表的近代生物技术成果形成的生物制造业。制造的产品主要是大宗化工产品包括生物能源、生物材料和化学品等。同时,微生物制造还包括利用微生物或各种酶制剂对传统化学制造过程的改造,显著降低医药、化工、食品、饲料、纺织、造纸等工业的能耗和污染。开发新型酶制剂,开发生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等绿色生产工艺。
聚羟基脂肪酸酯PHA具有与传统石化塑料如聚乙烯、聚丙烯等类似的材料学性质,同时PHA可由碳水化合物、脂肪酸等可再生资源合成,并且在环境中可以完全降解进入自然界生态循环,因此被认为是一种环境友好的“绿色塑料”,具有替代传统不可降解塑料的前景。我们的实验室开发成功了PHA多种的单体结构,产生材料性能的多样性:从坚硬质脆的硬塑料到柔软的弹性体,以及各种高附加值的应用等,因而比其他生物可降解材料具有更广阔的应用领域。我们还发现:PHA材料由于具有良好的组织相容性,可用于医用植入材料和药物缓释材料。近年来我们还开发出PHA作为生物燃料、蛋白纯化系统,药物特异输送系统等多种应用。在我们实验室的努力下,PHA领域正在形成了一条包含农业、发酵、塑料、包装、生物燃料、精细化工、医药和营养的产业价值链。#p#分页标题#e#
低碳经济意义在于
建设“绿色美丽中国”
《汕头日报》:在您的引领下,我国在生物材料PHA研究的各个领域近年来取得了跨越式的发展,相关产业也得到大力的推进。那您的研究与当前备受关注的低碳经济有联系吗?您认为低碳经济对我国经济社会发展有什么样的意义?
陈国强:我研究的就是低碳的生物经济。在国家几个五年计划和“八六三”计划支持下,我研究和关注的生物基材料得到迅速发展:我国生物基材料包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸1,4-丁二醇共聚物(pbs)、二氧化碳共聚物(PPC)、对苯二甲酸1,3-丙二醇共聚物(PTT)、生物乙烯(Bio-PE)和淀粉基材料等都取得了长足发展。其中PHA形成生产企业5个,年总产能超过1.5万吨,提供了国际市场上所有PHA类型,使我国PHA产业化种类和产量都处于国际领先地位,此外,我国还形成了世界第二的5000吨的PLA年产能、年产1万吨PBS的生产能力、世界第一的年产1万吨的二氧化碳共聚物(PPC)和2万吨以上淀粉基材料的能力,同时有2万吨的1,3-丙二醇产能提供给PTT合成。为了迎接已经到来的“低碳经济”,我们建议国家在“十二五”和“十三五”期间把我国生物基材料作为战略产品来开发,使其成为我国特色产业,做大做强我国PHA、PLA、pbs、PPC、PTT、生物PE和淀粉基材料产业。
简单而直接地说,低碳经济对我国经济社会发展的意义就在于建设一个宜居的“绿色美丽中国”。
随时准备好为家乡发展服务
《汕头日报》:作为祖籍汕头的在外学者,您关注家乡的发展吗?对汕头发展您有什么建议?
陈国强:我时刻关心着家乡的发展,经常与家乡进行多种交流。2003至2009年我在汕头大学建立了多学科研究中心,为汕大培养了50多名博士硕士生。我认为汕头市发展至今,最缺失的就是没有大力发展制造业,同时没有很好地打造一个基础设施建设体系,市政建设远远落后于其它城市。还好大家也意识到这个问题,正急起直追中。
《汕头日报》:微生物专业所衍生的产业经济适合在汕头发展吗?您有没有准备用自己的研究成果为家乡发展做点什么?
陈国强:目前汕头需要改善环境,需要大力引进高端人才,使它合适于高科技产业的发展。我随时准备好为家乡服务。
获奖记录
提起陈国强,许多人都说,他是在外潮籍学者的佼佼者,也是潮汕人的骄傲。过去的十几年中,他获得了教育部长江学者特聘教授、第八届中国青年科技奖、中华人民共和国国家自然科学基金委员会国家杰出青年、纽伦堡国际发明奖、国家发明二等奖(排名第一)、谈家祯生命科学创新奖、茅以升科技奖、教育部高校青年教师奖等一系列奖项,可谓荣誉等身。近日,记者有幸与这位生物学界的杰出人物进行对话。
参考资料
科技创新厚积薄发.新浪新闻.2022-01-25