人类微生物组产业发展态势及建议

近年来,各国政府、高校、企业和公众高度关注人类微生物组与健康研究,旨在全面系统地解析微生物组的结构和功能,以及生理调控机制,为解决健康问题提供新思路,相关研究带动了人类微生物组行业内益生菌、益生元类保健食品和膳食补充剂、粪菌移植产业的发展,也催生了微生物组检测及健康指导、微生态药物产业的崛起。通过梳理全球人类微生物组产业现状,分析相关产业发展面临的主要瓶颈及未来发展方向,并针对中国人类微生物组产业提出了具体的发展建议。     

2020微生物组测序与分析专题序言

微生物是人体、动植物、土壤、沉积物、水体、空气等生境中最重要的生命体。对这些生境中微生物的分析已经成为一项基础的研究技术。微生物组测序与分析作为近年来快速发展的技术,已经在人类健康、环境污染治理、食品工业以及农牧业等领域得到了广泛应用。为了梳理和总结微生物组测序与分析技术的现状、发展状况和应用前景,本专题收录了16篇本领域的论文,分别从样本保存和处理、单菌基因组测序与分析、特殊生境中的微生物组特征分析、微生物组相关数据库和算法以及微生物组测序与分析专家共识等方面,详细介绍了微生物组测序与分析领域的发展态势,为推动我国微生物组测序与分析产业和科研的快速发展、促进微生物组相关产业的良性发展提供必要的参考。     

中国微生物资源研究现状及未来发展态势分析

[目的]微生物资源由于其对于生命科学基础研究和生物经济的重要价值,一直是全球生物技术竞争的战略重点。中国目前已经成为在生命科学研究领域最有影响力的国家之一,每年发表的论文数量居全球第二位。通过微生物资源的保藏和利用的分析能够一定程度反映我国微生物研究的整体状况和进展,并进一步反映生命科学研究和生物产业的发展趋势。[方法]本文通过分析我国微生物资源保藏、文献、专利等数据,阐述了我国微生物资源的保藏和利用现状,并同相关国家进行了比较,基于此分析,为我国微生物资源挖掘与利用提供战略方向和建议。[结论]近年来,我国建立了微生物资源国家平台,每年发表论文数量居全球第二位,申请和授权专利数量居全球第一位,充分反映了我国微生物资源研究及其在生物产业的应用现状。我国正在形成一个微生物资源保藏、研究和应用的完整体系,为我国乃至全球的生物经济的发展提供支撑。     

我国微生物肥料产业现状及发展方向

文章为辽宁省微生物学会主办的"微生物与现代农业专题论坛"主题报告,从我国微生物肥料产业的现状、存在的主要问题、发展机遇及微生物肥料的产业化方向4个方面对我国微生物肥料产业现状及发展进行了详细阐述和深入分析。     

中国微生物资源研究现状及未来发展态势分析（英文）

【目的】微生物资源由于其对于生命科学基础研究和生物经济的重要价值,一直是全球生物技术竞争的战略重点。中国目前已经成为在生命科学研究领域最有影响力的国家之一,每年发表的论文数量居全球第二位。通过微生物资源的保藏和利用的分析能够一定程度反映我国微生物研究的整体状况和进展,并进一步反映生命科学研究和生物产业的发展趋势。【方法】本文通过分析我国微生物资源保藏、文献、专利等数据,阐述了我国微生物资源的保藏和利用现状,并同相关国家进行了比较,基于此分析,为我国微生物资源挖掘与利用提供战略方向和建议。【结论】近年来,我国建立了微生物资源国家平台,每年发表论文数量居全球第二位,申请和授权专利数量居全球第一位,充分反映了我国微生物资源研究及其在生物产业的应用现状。我国正在形成一个微生物资源保藏、研究和应用的完整体系,为我国乃至全球的生物经济的发展提供支撑。     

战略性微生物资源知识产权现状研究及发展对策

微生物作为全世界分布最广且拥有量最多的生物资源,其应用已涉及到诸多领域并展现出了巨大的经济价值和社会价值。因此研究微生物及其知识产权(intellectual property rights,IPR)全产业链的现状和发展,对于我们如何全新地认知微生物,如何挖掘微生物资源以及发挥微生物作为产业最重要部分的作用具有重要的意义。我国已形成了较为完备的微生物相关专利保护体系,已形成了基于微生物的全产业链生态发展闭环格局。本文通过以微生物专利构成实质技术转移、许可和质押相关大数据分析,通过挖掘利用各种微生物资源,从战略高度探索国家开放遗传资源的大数据,围绕微生物功能性活性成分、菌株(群)基因大数据,基于微生物功能代谢产物、基因组进行数据分析、预警和专利布局,做好微生物资源IPR现状研究及发展对策。最终形成以产业为依托,战略性资源作为引导,IPR助推微生物全产业链中核心技术引擎的格局,进而实现微生物战略资源产业集群发展。     

微生物农药研究进展及产业发展对策

综述了近年来我国微生物农药的研究现状和进展 ,详细介绍了微生物农药今后的产业发展趋势、目标和对策 ,并对一些有关微生物农药的热点问题进行了探讨。     

微生物组测序与分析专家共识

在过去的十几年,微生物组相关研究和应用持续升温。微生物组逐渐成为生命科学、环境科学和医学等领域的研究焦点。与此同时,全球多个国家和组织也都积极发起各自的微生物组计划,进行多方面的布局,力争在这一具有广阔前景的领域获得战略地位。此外,无论是科研还是产业应用已经迎来了研究高潮和投融资热潮,微生物组相关产品和服务也不断出现。然而,行业在快速发展的同时,也存在一些不足。由于微生物组测序和分析相关技术和方法发展迅速,各国研究和应用尚未在技术、方案和数据等标准上达成统一,国内行业参与者对微生物组也存在认识不足,对微生物组相关新方法、新技术、新理论等还未能充分掌握和使用。除此之外,已有的一些标准和指南,内容过于简单,实操性也不足,这不仅给科研数据的整合造成了困难和资源浪费,还给相关企业进行不良竞争、以次充好提供了机会。更重要的是,我国尚缺乏微生物组相关的国家标准,国家微生物组计划仍处于筹备过程。在此背景下,中国生物工程学会、中国科学院微生物研究所于2019年6月至2020年3月,共同设立了“微生物组测序与分析专家共识”专项研究课题。中国生物工程学会组织了微生物组相关领域的27位专家以及来自行业内的30多位专业人员,通过分成4个项目小组、召开4轮研讨会后,最终形成了涵盖从微生物采集与保存、DNA提取与建库、高通量基因测序和数据分析以及质控标准品等全流程的“微生物组测序与分析专家共识”。本专家共识具有较强可参考性和可操作性,不仅能指导国内科研和产业机构规范进行微生物组相关产、学、研,还能为国家相关职能部门提供可参考的技术依据,保障规模型和规范化的企业利益,加强行业自律,避免不规范的企业扰乱市场,最终促进微生物组相关产业的良性发展。     

微生物农药资源挖掘技术研究进展

微生物农药因其环境相容性受到了广泛重视。作为微生物农药研究开发的最早的环节,微生物农药资源的挖掘显得尤为重要。本文从基于生物活性、农药活性化合物及功能基因三个方面对微生物农药资源的快速挖掘技术进行了综述。针对不同的微生物农药产品开发目标,将以上技术进行整合,可实现微生物农药资源的快速挖掘,为微生物农药产业的发展提供丰富的资源,为微生物农药产业的发展提供支撑。     

工业微生物：创新与突破专刊序言(2021)

工业微生物及其产品广泛用于工业、农业、医药等诸多领域,相关产业在国民经济中具有举足轻重的地位。高效的菌株是提高生产效率的核心,而先进发酵技术和仪器平台对充分开发菌株代谢潜能也很重要。近年来,工业微生物领域的研究取得了快速进展,人工智能、高效基因组编辑技术和合成生物学技术逐渐广泛使用,相关产业应用也在不断扩展。为进一步促进工业微生物在生物制造等领域的应用,《生物工程学报》特组织出版专刊,从微生物菌株的多样性和生理代谢、菌株改造技术、发酵过程优化和放大,高通量微液滴培养装备开发以及工业微生物应用等方面,分别阐述目前的研究进展,并展望未来的发展趋势,为促进工业微生物及生物制造等产业的发展奠定基础。     

柑橘溃疡病及其微生物防治研究进展

柑橘是我国第一大水果,柑橘溃疡病是导致柑橘产量和品质下降的最具破坏性细菌性病害之一,给柑橘产业造成了巨大的经济损失,严重阻碍了柑橘产业的可持续发展。微生物防治柑橘溃疡病具有安全、环保、高效等优点,是当前研究的热点。本文主要概述了柑橘溃疡病特征及其病原菌分类、分布,全面分析了柑橘溃疡病病原菌主要致病机理和协助致病机理;系统梳理了柑橘溃疡病生防微生物的多样性;重点总结了微生物通过产生活性物质、诱导激活植物免疫防御系统等防治柑橘溃疡病的作用机制;最后,我们提出了柑橘溃疡病微生物防治面临的挑战以及未来可能的解决途径,以期为柑橘产业的健康发展提供参考。     

嗜盐微生物的工业应用研究及进展

嗜盐微生物是一类生长于高盐环境的微生物,在新型生物化工产业及生物修复领域具有突出的应用潜力。本文简要介绍了嗜盐微生物的种类、生理特性,着重阐述了嗜盐微生物产生的活性物质在工业生产上的应用价值和开发前景,总结了近年来国内外在嗜盐微生物工业应用上的研究进展,对嗜盐微生物的应用研究做了概括。     

生物能源专刊序言

发展生物能源是减轻经济和社会发展对不可再生矿物质能源依赖程度,实现CO2减排的有效措施。本期专刊包括综述报告和研究论文两部分,涉及燃料乙醇、生物柴油、生物燃气、生物氢能、微生物燃料电池和微生物电解池等主要生物能源产品和系统,比较全面地分析其基础研究、关键技术开发和产业发展现状,讨论了存在的问题和挑战,展望了发展的前景。     

微生物和植物抗逆元器件的合成生物学研究

以“模块化和适配性”为核心思想的合成生物学,为从微生物自然抗逆功能基因与相关调控DNA出发,构建适配微生物和植物为底盘的高效抗逆元器件提供了一个全新的机会。而微生物和植物在抗逆机制上的共性则提供了相关科学基础。抗逆元器件的研究有助于提升我国庞大基础生物产业（如以微生物细胞转化为基础的大规模发酵产业）的节能减排,并储备资源和全球气候变化约束下高效抗逆农业的战略技术（如盐碱地的利用）。     

微生物代谢国家重点实验室

正微生物代谢国家重点实验室(上海交通大学)于2011年获准建设。实验室面向微生物代谢科学前沿和产业重大需求,探索微生物合成与分解代谢的机理,揭示微生物代谢活动的生理功能、调节网络和互作方式,力求科学探索微生物细胞工厂的内在驱动力,服务于现代生物产业的转型升级,实现微生物代谢潜能的优化释放。实验室设有合成代谢、分解代谢、代谢互作三大研究方向,发挥多学科交叉优势,在微生物表观遗传学、环境微生物学、微生态与健康、天然产物生物合成与合成生物学等众多研究领域成绩斐然:DNA硫修饰作为原创性研     

国家微生物科学数据中心数据资源服务与应用

作为解决生命领域复杂科学问题的关键要素以及驱动科学发现与决策的基础资源,微生物科学数据资源已成为国家的重要战略资源。国家微生物科学数据中心(https://nmdc.cn/)的建设使得海量微生物数据资源可以得到有效的整理整合和开放共享,这对于微生物资源的研究、利用和可持续发展都起着至关重要的作用。本文从核心资源、服务内容、功能特色等多方面总结了国家微生物科学数据中心平台的建设进展,并提出了面向微生物领域科研及产业用户的应用实践。     

微生物代谢国家重点实验室

正微生物代谢国家重点实验室(上海交通大学)于2011年获科技部批准建设。实验室面向微生物代谢科学前沿和产业重大需求,探索微生物合成与分解代谢的机理,揭示微生物代谢活动的生理功能、调节网络和互作方式,力求科学探索微生物细胞工厂的内在驱动力,服     

发酵工业菌种的迭代创制

生物发酵是以微生物菌种为生物催化剂,以淀粉糖、生物质等可再生资源为原料发酵生产各种食品、化学品、燃料、材料等物质的生产过程,具有绿色、低碳和可持续等特征。我国拥有全球规模最大的生物发酵产业,尤其氨基酸、维生素等传统发酵产品占全球市场份额的60%–80%。发展生物发酵产业对于我国实现“碳中和、碳达峰”的战略目标和生物经济发展具有重要的意义。微生物工业菌种是生物发酵产业的核心,直接影响原料路线、产品种类和生产成本。创新发酵工业菌种,提升其原料转化利用效率,提高产物生产水平,拓展产品种类,是生物发酵产业高质量发展的关键。近年来,合成生物学、系统生物学等学科的发展,进一步加深了研究者对微生物底盘细胞生理代谢机制的理解,加速了基因编辑等菌种设计创制使能技术的发展,为发酵工业菌种改造提升提供了新动能。本文选取了具有代表性的大宗氨基酸、B族维生素、柠檬酸、燃料乙醇等发酵产业,从其工业微生物底盘的基础研究和技术开发角度,综述发酵工业菌种改造提升的最新进展,并展望人工智能、自动化与生命科学交叉融合将对工业菌种迭代产生的重要影响。     

基因组规模代谢网络模型构建及其应用

微生物制造产业的发展迫切需要进一步提高认识、设计和改造微生物细胞代谢的能力,以推动工业生物技术快速发展。随着微生物全基因组序列等高通量数据的不断积聚和生物信息学策略的持续涌现,使全局性、系统化地解析、设计、调控微生物生理代谢功能成为可能。而基于基因组序列注释和详细生化信息整合的基因组规模代谢网络模型(GSMM)构建为全局理解和理性调控微生物生理代谢功能提供了最佳平台。以下在详述GSMM的应用基础上,描述了如何构建一个高精确度的GSMM,并展望了未来的发展方向。     

微生物代谢国家重点实验室

<正>微生物代谢国家重点实验室(上海交通大学)于2011年获科技部批准建设。实验室面向微生物代谢科学前沿和产业重大需求,探索微生物合成与分解代谢的机理,揭示微生物代谢活动的生理功能、调节网络和互作方式,力求科学探索微生物细胞工厂的内在驱动力,服