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硕士招生:071005微生物学 酶和发酵工程
博士招生:071005微生物学 酵母代谢工程与过程优化
教育背景与工作经历
1998-2001:军事医学科学院生物工程研究所,助理研究员
2001-2009:91糖心vlog传媒生命科学学院,副教授
2009-2010:美国农业部林业产物实验室,访问学者
2011-至今:91糖心vlog传媒,教授
主要社会兼职:
科技部重大专项评审专家
北京微生物学会常务理事
中国可再生能源学会生物质能专委会常务委员
生物质能源产业技术创新战略联盟委员
中国微生物学会会员
研究领域及方向:
绿色制造正在全球范围兴起一场新的工业革命,未来将在能源、化工和医药等领域改变世界格局。绿色生物制造的核心是细胞工厂。事实上,微生物不仅是代谢反应发生的宿主细胞,更是将合成的功能化元件、基因电路和途径等系统置入其中并达到理性设计目的的重要生物学反应平台。作为第一个被全基因组测序的真核生物,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是迄今研究最为透彻的单细胞真核生物和表达系统,构建和开发以酿酒酵母为底盘的高效平台细胞,开展代谢工程与过程优化研究,已经成为科技前沿的焦点。
主持的研究项目:
1、 国家自然科学基金面上项目:酿酒酵母分泌途径改造与优化纤维素乙醇统合生物加工反应系统的研究 (31971202)
2、 国家自然科学基金面上项目:酿酒酵母自组装复合功能嵌合纤维小体及其催化调控研究(31570790)
3、 国家科技支撑计划项目(子课题):纤维素生物酶解发酵协同转化乙醇(丁醇)技术(2019YFB1503802)
4、 国家科技支撑计划项目:纤维类生物质能源转化关键技术与工程示范(2013BAD22B03)
5、 北京市教委重点项目:酿酒酵母纤维素乙醇统合加工研究(KZ201310028034)
6、 国家自然科学基金青年基金:酵母细胞表面展示系统固定化纤维素酶的关键技术研究(31100578)
7、 国家科技支撑计划项目(子课题):蔗渣水解液态发酵生产燃料乙醇关键技术与示范(2011叠础顿22叠01)
8、 国家“863”课题:玉米秸秆全糖发酵技术 (2007AA05Z405)
9、 北京市优秀人才资助项目:木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵酵母菌株的筛选及构建(005400704)
10、北京市教委面上项目:木质纤维素水解产物高效酒精发酵研究(222179)
11、91糖心vlog传媒创新平台建设项目
技术平台与专长:
本实验室隶属于北京市重点实验室(植物基因资源和低碳生物技术重点实验室),具有微生物生物化学、微生物生理学与发酵工程相结合的研究平台,以及代谢物精确分析体系,拥有酵母遗传改造与适应性进化、多模块代谢工程改造即静态调控等技术。
研究概述与进展:
长期以来以酿酒酵母为底盘细胞进行代谢工程与过程优化的研究工作,取得了一系列开创性的工作。研究方向着重于工程菌株的构建及适应性进化、多模块代谢通路改造、内质网蛋白折迭以及质量控制系统的优化、生物统合加工全细胞催化体系的构建等。获得了底物利用范围更广、代谢扰动性更小的高抗逆性工程菌株,并应用于我国的纤维素乙醇示范工程中;解析了统合生物加工底盘细胞与蛋白分泌通路的适配兼容机制,通过对工程菌株进行基因组群体演化及基因表达权重分析,明确基因组中部分关键基因对酵母在工业环境扰动下的中心碳代谢的重要性。此外,我们还开发了此优势菌株的凝集素表面展示系统,进行了酿酒酵母表面展示复合功能嵌合纤维小体的构建与协同机制研究。在Biotechnology Advances、Biotechnology for Biofuels、Bioresources and Bioprocessing、Bioresource Technology、Cellulose、Applied Energy等学术期刊发表论文30余篇,同时获得授权国家发明专利10余项。主持国家重点研发计划项目、国家“863”课题、国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金重点项目等10余项。
发表的主要论文(*通讯作者):
Han Liu, Xuxin Wang, Yanping Liu, Zhuoran Kang, Jiaqi Lu, Yutong Ye, Zhipeng Wang1, Xinshu Zhuang3 and Shen Tian*. 2022. An accessory enzymatic system of cellulase for simultaneous saccharifcation and co-fermentation. Bioresources and Bioprocessing. 9:101.
C. Zhang, Y.P. Liu, J.L. Du, H. Liu, S.L. Zhu, L. Chen, X.X. Wang, X.S. Yang, S. Tian*. 2021. High-solid digestion from cellulosic ethanol stillage with activated sludge of simultaneous propionate degradation and methanogenesis. Bioresource Technology. 330: 124951.
S. Tian*. J. L. Du. Z. S. Bai. J. He. X. S. Yang. 2019. Design and construction of synthetic cellulosome with three adaptor scaffoldins for cellulosic ethanol production from steam-exploded corn stover. Cellulose. 26: 8401-8415.
Jiliang Du1, Le Chen1, Jianan Li, Ranan Zuo, Xiushan Yang, Hongzhang Chen, Xinshu Zhuang, Shen Tian*. 2018. High-solids ethanol fermentation with single-stage methane anaerobic digestion for maximizing bioenergy conversion from a C4 grass (Pennisetum purpereum). Applied Energy. 215: 437-443.
Le Chen, Ji-Liang Du, Yong-Jia Zhan, Jian-An Li, Ran-Ran Zuo & Shen Tian*. 2018. Consolidated bioprocessing for cellulosic ethanol conversion by cellulase–xylanase cell-surfaced yeast consortium. Preparative Biochemistry and Biotechnology. https://doi.org/10.1080/10826068.2018.1487846.
Chunling Mo1, Ning Chen1, Tu Lv, Jiliang Du, and Shen Tian*. 2015. Direct Ethanol Production from Steam-Exploded Corn Stover using a Synthetic Diploid Cellulase-displaying Yeast Consortium. Bioresources. 10(3): 4460-4472.
Zhen Wang1, Zhe Lv1, Jiliang Du, Chunling Mo, Xiushan Yang, Shen Tian*. 2014. Combined process for ethanol fermentation at high-solids loading and biogas digestion from unwashed steam-exploded corn stover. Bioresource Technology. 166:282-287.
Xue-Cai Hao, Xiu-Shan Yang, Ping Wan, Shen Tian*. 2013. Comparative proteomic analysis of a new adaptive Pichia Stipitis strain to furfural, a lignocellulosic inhibitory compound. Biotechnology for Biofuels. 6: 34.
Fei Yang, Meng Cao, Yi Jin, Xiushan Yang, Shen Tian*. 2013. Construction of a Novel а-Agglutinin Expression System on the Surface of Wild-Type Saccharomyces cerevisiae Y5 and Genetic Immobilization of β-Glucosidase1. Bioenergy Research. 9: 9312-9318.
Shen Tian, Yun Li, Zhen Wang, Xiushan Yang. 2013. Evaluation of Simultaneous Saccharification and Ethanol Fermentation of Undetoxified Steam-Exploded Corn Stover by Saccharomyces cerevisiae Y5. Bioenergy Research.5: 9296-9300.
Zhen Wang, Zhe Lv, Xiushan Yang, Shen Tian*. 2013. Fed-Batch Mode Optimization of SSF for Cellulosic Ethanol Production from Steam-Exploded Corn Stover. Bioresources. 8(4): 5773-5782.
Zhuang Zuo1, Shen Tian1, Zebing Chen, Jia Li, Xiushan Yang. 2012. Soaking Pretreatment of Corn Stover for Bioethanol Production Followed by Anaerobic Digestion Process. Applied Biochemistry and Biotechnology. 167:2088–2102.
Ping Wan, Dongmei Zhai, Zhen Wang, Xiushan Yang, Shen Tian*. 2012. Ethanol Production fromNondetoxified Dilute-Acid Lignocellulosic Hydrolysate by Cocultures of Saccharomyces cerevisiae Y5 and Pichia stipitis CBS6054. Biotechnology Research International. 2012: 1-6.
Shen Tian, Junyong Zhu, Xiushan Yang. 2011. Evaluation of an adapted inhibitor-tolerant yeast strain for ethanol production from combined hydrolysate of softwood. Applied Energy. 88:1792-1796.
S. Tian, W. Zhu, R. Gleisner, X.J. Pan, J.Y. Zhu. 2011. Comparisons of SPORL and Dilute acid pretreatments for sugar and ethanol productions from Aspen. Biotechnology Progress. 27(2):419-427.
Xiushan Yang*, Sijin Zhang, Zhuang Zuo, Xun Men, Shen Tian*. 2011. Ethanol production from the enzymatic hydrolysis of non-detoxified steam-exploded corn stalk. Bioresource Technology. 102:7840-7844.
Xiushan Yang*, Sijin Zhang, Zhuang Zuo, Xun Men, Shen Tian*. 2011. Ethanol production from the enzymatic hydrolysis of non-detoxified steam-exploded corn stalk. Bioresource Technology.102:7840-7844.
Yun Li1, Kai Gao1, Shen Tian1, Sijin Zhang, Xiushan Yang*. 2011. Evaluation of Saccharomyces cerevisiae Y5 for ethanol production from enzymatic hydrolysate of non-detoxified steam-exploded corn stover. Bioresource Technology. 102: 10548- 10552.
Shen Tian, X.L.Luo, X.S.Yang, J.Y.Zhu. 2010. Robust cellulosic ethanol production from SPORL-pretreated lodgepole pine using an adapted strain Saccharomyces cerevisiae without detoxification. Bioresource Technology.101:8678-8685.
Shen Tian, Guixiong Zhou, Fei Yan, Yong Yu, Xiushan Yang. 2009. Yeast strains for ethanol production from lignocellulosic hydrolsates during in situ detoxification. Biotechnology Advances. 27: 656-660.
Fei Yan1, Fali Bai1, Shen Tian1, Jinxin Zhang, Zuoyang Zhang, Xiushan Yang. 2009. Strain Constrction for Ethanol Production from Dilute-Acid Lignocellulosic Hydrolysate. Applied Biochemistry and Biotechnology. 157:473-482.
Jinxin Zhang, Shen Tian, Yazhen Zhang, Xiushan Yang. 2008. Construction of a Recombinant S. cerevisiae Expressing a Fusion Protein and Study on the Effect of Converting Xylose and Glucose to Ethanol. Applied Biochemistry and Biotechnology. 150(2):185-192.
授权的国家发明专利:
一种嵌合纤维小体及其应用 ZL202210459391.8
一种蒸汽爆破狼尾草批式补料同步糖化发酵生产乙醇的方法 ZL202010837194.6
降解丙酸产甲烷的颗粒污泥制备的方法 ZL201910726343.9
一种利用能源草联产乙醇和甲烷的方法 ZL201510767425.X
利用展示纤维素酶的酿酒酵母菌群发酵生产乙醇的方法 ZL201310618222.5
以汽爆法处理的木质纤维素为原料的同步糖化和乙醇发酵法 ZL 201310019819.8
木质纤维素蒸汽爆破预处理未脱毒酶解液生产乙醇的方法 ZL201110220479.6
复合菌种对木质纤维素水解产物原位脱毒乙醇发酵方法ZL200810222897.7
单一菌种对木质纤维素水解产物原位脱毒乙醇发酵方法 ZL200810223301.5
热带假丝酵母的新用途 ZL200710175715.0
东方伊萨酵母的新用途 ZL200710175714.6
生物质气化洗焦废水的微生物处理方法 ZL200310117064.1
酵母菌利用木糖和葡萄糖生产酒精的方法 ZL200310121829.9
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