白凤武

姓名:白凤武 办公室电话: 0411-8470-6329 电子邮箱地址: fwbai@dlut.edu.cn 主要学历及工作经历: 教育背景： 学士：大连理工大学化工机械专业 硕士：大连理工大学化学工程专业 博士：University of Waterloo (Canada), Biochemical Engineering 工作经历： 1988年06月至1990年06月：大连理工大学化工学院, 助教 1990年06月至1995年06月：大连理工大学化工学院, 讲师 1995年06月至1999年10月：大连理工大学化工学院, 副教授 1999年10月至今：大连理工大学化工学院/环境与生命学院, 教授 1999年09月至2000年02月：访问Ohio University, USA 2002年11月至2003年06月：访问University of Waterloo, Canada 2005年09月至2007年04月：再次访问University of Waterloo, Canada 主要学术及社会兼职: 主要学术兼职 1. Member, IUPAC Subcommittee on Biotechnology 2. Co-Editor, Vol.III: Industrial Biotechnology in Comprehensive Biotechnology (2nd ed., Elsevier) 3. Biotechnology Advances (Elsevier, SCI Impact Factor 5.23) 编委 4. FEMS Yeast Research (John Wiley and Blackwell, SCI Impact Factor 2.50) 编委 5. 中国生物工程学会工业与环境生物技术专业委员会委员 6. 中国化工学会生物化工专业委员会委员 组织及应邀参加的国际会议： 1. Co-Chair, Section 10: Contribution of Chemistry to Biotechnology Based Economy, IBS2010, September 15-19, 2010, Rimini, Italy (www.ibs2010.org) 2. Plenary Lecture at the 5th Moscow International Biotechnology Congress: State of the Art and Prospects of Development. March 16-20, 2009, Moscow, Russia 3. Co-Chair of the International Scientific Committee, the 13th International Biotechnology Symposium & Exhibition (IBS-2008). October 12-17, 2008, Dalian, China 4. Member of the International Advisory Board, the 19th International Enzyme Engineering Conference, September 23-28, 2007, British Columbia, Canada 5. Invited Lecture at the 4th Moscow International Biotechnology Congress: State of the Art and Prospects of Development, March 12-16, 2007, Moscow, Russia 6. Keynote Lecture at the Session: Chem-Biotech, the 41st IUPAC Congress, August 5-11, 2007, Torino, Italy 7. Keynote Lecture at 2007 KSBB Fall Meeting and International Biotechnology Symposium, October 18-19, 2007, Daegu, Korea 研究领域（研究课题）: 本人带领课题组长期从事生物工程下游技术——生物化学工程领域的科学研究和技术开发工作, 先后承担并完成了包括国家863项目、国家重点科技攻关项目、国家自然科学基金项目及企业委托大型工程项目在内多项课题的研究和技术开发工作。 系统提出了采用现代生物技术手段改造或选育目标产物生物合成性能优良且具有自絮凝能力的菌株, 以细胞自絮凝形成颗粒作为细胞固定化方法的无载体固定化细胞技术的概念, 并发展了相应的研究方法和工程放大技术。在酒精发酵领域, 在采用原生质体融合技术选育酒精发酵性能优良且具有自絮凝能力酵母菌株的基础上, 开发的自絮凝颗粒酵母酒精发酵新工艺, 与现有酒精发酵工艺技术相比, 在发酵终点酒精浓度达到12%（v/v）的条件下, 平均发酵时间从50-60h缩短到了20-25h, 生物反应器的设备生产强度指标提高一倍以上。同时, 由于酵母细胞以自絮凝颗粒的形态在生物反应器中实现了完全固定化, 发酵液酒精精馏后产生废糟液的COD从现有酒精发酵工艺的50000-60000ppm降低到了20000-30000ppm, 为酒精发酵工业实现污染物源头减废, 清洁生产创造了有利条件。 针对当今社会发展面临以石油为代表的矿物质资源短缺及其过量开采利用导致生态环境的破坏这一重大科学技术和社会问题, 开展了开发利用环境友好的生物质资源(Biomass), 生产生物能源(Bioenergy)和生物基化学品(Bio-based Chemicals)的研究工作, 正在构建如下几个技术平台： 1. 生物质资源技术平台, 依托植物基因工程技术, 开发适宜于在非粮食和经济作物生长区域种植, 能量密度高的植物新品种（Energy Crops）, 为大规模过程加工提供原料； 2. 生物催化与转化技术平台, 主要研究内容为纤维素的酶降解技术和利用微生物发酵技术将纤维素和半纤维素降解产物经济地转化为目标产品； 3. 后处理及工程技术集成平台, 依托化学工程技术大规模分离目标产物, 并对整个生物质加工转化过程进行技术经济分析。 完成及在研的科研项目 1. 国家863项目:酒精发酵废糟液直接循环使用清洁生产技术 针对现有酒精发酵行业污染物治理设备投资大， 运行能耗高的突出问题，及国家燃料酒精产业对新技术的迫切需求， 提出“酒精发酵工艺中基于废糟液直接全循环使用的清洁生产技术”这一研究课题，2002年12月获得863项目支持，项目编号2002AA647070，资助经费90万。该项目按计划完成课题研究目标，于2005年12月20日通过国家863项目验收。 2. 国家“十五”重点科技攻关项目：生物能源生产关键技术 对生物能源产品生产成本高， 市场竞争能力差的突出问题，提出从原料综合利用优化全生产工艺流程着手，降低生物能源产品生产成本。 2004年我们提出的 “生物能源生产关键技术” 获得国家 “十五” 重点科技攻关项目支持，项目编号：2004BA713B08，资助经费200万。该项目全部完成课题研究目标，于2005年11月通过国家科技攻关项目验收。 3. 国家自然科学基金项目：自絮凝酵母颗粒体系动力学及乙醇耐受性研究 在自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵新技术已经逐步进入产业化实施过程中，我们提出了一系列基础研究和应用基础研究课题。2005年8月，我们提出的 “自絮凝颗粒酵母体系在线检测、表征及动力学” 和 “絮凝提高酵母酒精耐受性机理的研究及发酵过程调控策略” 两个研究课题，分别获得国家自然科学基金委化学科学部和生命科学部支持，这些基金课题，为培养高质量研究生，创造了良好条件。 4. 国家高新技术产业化示范工程项目 针对国内现有酒精发酵技术工艺技术水平低，国家“十五”期间规划发展及建设的燃料酒精装置依赖进口技术的现状，在自絮凝颗粒酵母酒精发酵新技术已经取得突破性进展的基础上，建设一套万吨级规模中试装置，评价发酵技术经济指标，并与国内外现有工艺技术进行比选，形成具有自主知识产权、技术指标先进、原料资源利用合理、不产生环境污染、满足国家大型燃料酒精工程建设需要的关键技术。 2002年我们与国家燃料酒精试点建设单位安徽丰原集团签定合同，2004年完成万吨级规模装置的工程建设，其中的无载体固定化酵母细胞酒精连续发酵反应器放大到了100M3的容积规模，一次试车取得成功。 2005年，我们以丰原集团为建设依托单位，申请国家高新技术产业化示范工程项目，建设一套6万吨/年酒精产业化示范工程项目，为国家当前燃料酒精产业发展及后续以石油资源替代为目标的生物酒精脱水生产生物乙烯产业发展，提供示范工程，该项目被国家发改委正式批准立项，获得专项资金补贴1000万元，其中研发经费200万。 5. 国家863项目：基于高密度培养的高浓度高强度发酵技术 采用高浓度底物（Very High Gravity, VHG）发酵技术以提高目标产物浓度， 不仅可以节省下游产物分离的设备投资和能耗，而且可以减少废水总量，进而节省废水处理的设备投资和能耗，有利用实现清洁生产，是生物化学工程学科的永恒主题。 然而， VHG发酵条件下呈现的强产物抑制，使细胞培养和发酵的时间显著延长，装置的设备生产强度显著降低。研究发现，当细胞自絮凝形成颗粒后，不仅可以在生物反应器中实现固定化使细胞浓度大幅度提高，而且从单细胞到絮凝颗粒细胞这一明显的形态改变，显著提高了细胞对乙醇抑制的抗性，为 VHG 发酵技术开发创造了有利条件。 这一基于细胞自絮凝形成颗粒来固定化细胞以提高反应器中细胞密度，实现高浓度高强度发酵的研究课题2007年10月获得国家863项目支持，项目编号：2007AA10Z358，资助经费208万。 指导硕、博士生研究方向: 1. 生物质资源与生物能源 2. 生物加工过程工程 3. 生物反应器工程及放大技术 出版著作和论文: 本人及指导的研究生近年来先后在Biotechnology Advances, Journal of Biotechnology, Biotechnology and Bioengineering等本领域国内外高水平学术期刊发表特邀综述和研究论文近百篇，选录如下： 1. Y Shen, XQ Zhao, XM Ge, FW Bai. Metablic flux and cell cycle analysis indicating new mechanism underlying process oscillation in continuous ethanol fermentation with Saccharomyces cerevisiae under VHG conditions. Biotechnology Advances, in press. 2. XQ Zhao, FW Bai. Mechanism of yeast stress tolerance and its manipulation for efficient ethanol production. Journal of Biotechnology, in press. 3. F Li, XQ Zhao, XM Ge, FW Bai. An innovative consecutive batch fermentation process for very high gravity ethanol fermentation with self-flocculating yeast. Applied Microbiology and Biotechnology, in press. 4. Editors: JJ Zhong, FW Bai, W Zhang. Biotechnology in China: From Bioreaction, Bioseparation to Bioremediation. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology(Springer-Link), 2009, 113, 250 pages. 5. FW Bai, XM Ge, WA Anderson, M Moo-Young. Parameter oscillation attenuation and mechanism exploration for continuous VHG ethanol fermentation. Biotechnology and Bioengineering, 2009, 102: 112-121. 6. XQ Zhao, C Xue, XM Ge, WJ Yuan, JY Wang, FW Bai. Impact of zinc supplementation on the improvement of ethanol tolerance and yield of self-flocculating yeast in continuous ethanol fermentation. Journal of Biotechnology, 2009, 39: 55-60. 7. WJ Yuan, XQ Zhao, XM Ge, FW Bai. Ethanol fermentation with Kluyveromyces marxianus from Jerusalem artichoke grown in salina and irrigated with a mixture of seawater and freshwater. Journal of Applied Microbiology, 2008, 105: 2076-2083. 8. C Xue, XQ Zhao, WJ Yuan, FW Bai. Improving ethanol tolerance of a self-flocculating yeast by optimization of medium composition. World Journal of Microbiol Biotechnology, 2008, 24: 2257-2261. 9. FW Bai, WA Anderson, M Moo-Young. Ethanol fermentation technologies from sugar and starch feedstocks. Biotechnology Advances, 2008, 26: 89–105. 10. JJ Lei, XQ Zhao, XM Ge, FW Bai. Ethanol tolerance and the variation of plasma membrane composition of yeast floc populations with different size distribution. Journal of Biotechnology, 2007, 131: 270–275. 11. YH Li, ZB Zhao, FW Bai. High-density cultivation of oleaginous yeast Rhodosporidium toruloides Y4 in fed-batch culture. Enzyme and Microbial Technology, 2007, 41: 312–317. 12. XM Ge, L Zhang, FW Bai. Impacts of temperature, pH, divalent cations, sugars and ethanol on the flocculating of SPSC01. Enzyme and Microbial Technology, 2006，39，783-787. 13. XM Ge, FW Bai. Intrinsic kinetics of continuous ethanol fermentation using a self-flocculating fusant yeast strain SPSC01. Journal of Biotechnology, 2006，124，363-372. 14. XM Ge, L Zhang, FW Bai. Impact of the floc size distributions on observed substrate uptake and product ffformation rates. Enzyme and Microbial Technology, 2006，39，289-295. 15. TJ Xu, XQ Zhao, FW Bai. Continuous ethanol production using self-flocculating yeast in a cascade of fermentors. Enzyme and Microbial Technology, 2005, 37, 634-640. 16. N Benchapattarapong, WA Anderson, FW Bai, M. Moo-Young. Rheology and hydrodynamic properties of Tolypocladium inflatum fermentation broth and its simulation. Bioprocess and Biosystem Engineering, 2005, 27, 239-247. 17. XM Ge, XQ Zhao, FW Bai. Online monitoring and characterization of flocculating yeast cell flocs during continuous ethanol fermentation. Biotechnology and Bioengineering, 2005, 90, 523-531. 18. LJ Chen, YL Xu, FW Bai, WA Anderson, M Moo-Young. Observed quasi-steady kinetics of yeast cell growth and ethanol formation under very high gravity fermentation condition. Biotechnology and Biprocess Engineering, 2005, 10, 115-121. 19. FW Bai, LJ Chen, WA Anderson and M Moo-Young. Parameter oscillations in very high gravity medium continuous ethanol fermentation and their attenuation on multi-stage packed column bioreactor system. Biotechnology and Bioengineering, 2004, 88, 558-566. 20. FW Bai, LJ Chen, Z. Zhang, WA Anderson and M Moo-Young. Continuous ethanol production and evaluation of yeast cell lysis and viability loss under very high gravity medium conditions. Journal of Biotechnology, 2004, 110, 287-293. 科研成果及所受奖励: 学术和科技成果 1. UNESCO-MIRCEN 奖：该奖是 UNESCO 为其 Microbiology Resources Center (MIRCEN) 设立，北美地区委托 American Society for Microbiology (ASM) 受理申请并组织评审，奖励取得突出学术成就的年轻学者。本人在加拿大 University of Waterloo 访问期间，研究超高浓度 (Very high gravity, VHG) 乙醇连续发酵过程中非稳态振荡现象，提出并验证了酵母细胞对高浓度乙醇抑制的延迟反应是诱发这一现象的机理，这一理论对所有 VHG 连续发酵生产强抑制性代谢产物的体系具有普适性，2005年荣幸获得该奖。 2. 自固定化酵母细胞乙醇连续发酵技术2008年获得教育部科技进步二等奖 专利技术成果 1. 授权专利：乙醇生产方法，专利号021108072 2. 申请专利：驯化选育的自絮凝酵母菌株及应用，申请号200610025259.7 3. 申请专利：燃料乙醇清洁生产技术，申请号200610025258.2 在读硕士、博士人数: 10人, 其中博士生5人 已毕业硕士博士人数: 15人, 其中博士生3人 欢迎品学兼优的考生报考我们的研究生，我们注重培养质量，同时以导师奖学金的方式为研究生提供良好的生活条件，使大家安心学习。 以上资料最后修改时间: 2009-5-23