生物化工

　　生物化工专业是我校在发酵工程专业基础上发展起来的， 2003 年获得硕士学位授予权。目标是 培养对生物工程技术、生化反应工程技术方面具有扎实的理论基础，系统深入的专业知识及较强的科研能力，在教学、科研或生产领域能从事较高层次的高级科学技术人才。

　　一、开设主要课程

　　自然辩证法、科学社会主义理论与实践、外语、数理统计、分子生物学、生化反应器设计原理、酶学、细胞生物学（双语）、生物技术研究方法（含实验 30 ）、蛋白质工程（双语）、化工传递过程、生物活性物质学、系统生物学、非水酶工程、现代生物制品学、微生物育种学、生物科学导论、生命科学原理、基因组学等。

　　二、主要研究方向及学术带头人：

　　1. 微生物酶与发酵机理，生物制药

　　本研究方向主要研究微生物酶及酶反应机理，酶法半生物转化生理活性物质，提高其酶活性，应用酶发酵生产以及产酶菌的基因构建。本研究方向中，特殊酶的结构与功能以及半生物法合成高生理活性物质研究处于国际前沿。酶法选择性的改变天然皂甙糖基、制备高生理活性次生皂甙领域国际领先。

　　本研究方向的学术带头人金凤燮教授 1982 年毕业于吉林大学生物化学专业，获硕士学位； 1988 年在日本东京大学生物工程专业获工学博士学位； 1990 年晋升为教授。 1993 年开始联合指导博士生， 1996 年以来承担国家自然科学基金项目 3 项、省部级项目 3 项；市级项目 2 项；国家外国专家局项目累计 27 万元；纵向科研经费共计 91 万元；横向经费 150 万元。 2002 年获辽宁省科技进步一等奖一项， 2001 年获辽宁省自然科学二等奖一项，中国高校自然科学二等奖一项；发明专利 3 项。发表论文 100 余篇，其中 SCI 收录 18 篇， EI 收录 2 篇。发现了国际上未曾报道的三种菌，其中 Clostridium thermocopriae 发表在国际微生物协会新菌刊物 Int. J. Syst. Bact.，38，279，1988 上，受到国际承认和关注。

　　在国际上首次提出纤维素酶亚类——皂甙糖苷酶概念，相继发现了四种人参皂甙糖苷酶、甘草皂甙糖苷酶、大豆皂甙糖苷酶；发现了红景天甙的合成酶、芦丁变成异槲皮素的酶等，开辟了酶法选择性改变皂甙糖基提高活性的新领域；创立了皂甙酶的理论，填补国际酶学上一个空白点。生物转化法生产野山参稀有皂甙发明专利在大连生生绿谷公司投资 3000 万元产业化。

　　2. 基因工程及其产品制备技术

　　本研究方向主要从事功能基因的克隆和表达，特别是在微生物酶酶源菌株分离筛选鉴定的基础上，克隆微生物功能基因，进行基因转化载体功能元件的优选构建及其在微生物、植物表达载体中的稳定高效表达；利用基因工程技术并结合计算机蛋白质结构的辅助设计进行蛋白质结构改造、体外进化的研究；研究工程菌的代谢调节机理和高密度发酵；研究基因工程产品的制备技术，开发基因工程新产品；利用 16srDNA 分析技术和耐盐基因克隆表达技术开展海洋中度耐盐微生物的分类、耐盐机理研究，开发海洋中度耐盐细菌在环境生物修复中的应用。

　　基因工程技术异源表达外切菊粉酶，系统地研究了外切菊粉酶的酶学性质、水解动力学及水解菊芋制备果糖工艺，并进行了果糖生产中试实验。成果已转让至大连唐王科技公司，目前正在实施产业化。无花果曲霉植酸酶基因转化烟草，获得了稳定高效表达植酸酶基因的重组烟草，比较了微生物、植物等不同表达载体表达的植酸酶的酶学性质，探讨了不同表达载体对植酸酶基因的表达修饰作用。首次从渤海湾紫贻贝中克隆贻贝足丝蛋白基因，基因结构分析初步阐明了其足丝蛋白基因的特征，在其分类进化分析中具有一定意义。基因工程牛干扰素、基因工程纳豆激酶等已经完成实验室研究，正在进行中试规模发酵制备研究。目前正在开展海洋中度耐盐微生物的系统分类、耐盐机理及其渗透压补偿溶质合成动力学研究， 16srDNA 技术建立了局域环境下中度耐盐微生物的系统发育树，分离了渗透压补偿溶质 Ectoine 合成酶基因 ectc ，建立了 NaCl 诱导的细菌细胞“挤奶式” Ectoine 制备技术，同时研究了海洋中度耐盐细菌在不同渗透压下对环境的生物修复作用。研究结果待发表。

　　本研究方向将分子生物学理论和基因工程技术运用于传统发酵中，提供优质高效的发酵工程上游材料。通过蛋白质体外分子进化技术改造和提升酶的工业化性能。对工程菌的代谢调节机理和高密度发酵的研究将提高基因工程表达载体的表达效率。通过研究基因工程产品制备技术，开发基因工程新产品。将 16srDNA 技术和耐盐功能基因克隆表达技术用于环境生物修复研究中，在环境微生物系统发育、生物多样性及耐盐机理和耐盐菌的开发应用中具有推动作用。

　　本研究方向带头人张苓花教授，毕业于大连理工大学，工学博士学位，校学术带头人，大连海事大学兼职博士导师 ， 为辽宁省中青年学术带头人，入选辽宁省百千万人才工程“百人层次” ， 享受国务院特殊津贴。主持承担国国家“九五”攻关项目、国家自然科学基金项目，先后在日本广岛大学和日本神户大学作为特聘教授，从事微生物功能基因和海洋微生物领域的共同研究。在国内外学术刊物上发表论文 40 余篇，其中 SCI 收录 8 篇，出版专著 2 部 ，登录新基因 3 个，申请国家发明专利 5 项。转让了基因工程植酸酶、基因工程菊粉酶和基因工程牛干扰素等项目成果。

　　3. 微生物育种及发酵新技术新产品

　　主要从事微生物细胞融合法构建微生物新生产菌、微生物育种、以及发酵新产品的研究，这些是工业微生物研究中不可缺少的内容。已在细胞融合法构建新啤酒酵母、以及乳酸菌肽发酵研究上处于国内领先水平。研究工业用酶的微生物筛选、微生物所产酶的性质、产酶的最佳条件，以及酶催化反应的机理和催化动力学，设计最佳生物反应器，同时还研究发酵产品的分离和纯化。在放线菌生产纤维素酶以及产业化研究上处于国内领先地位。在超临界二氧化碳萃取技术上国内领先，糖化酶发酵、亚麻酸发酵及蛹虫草深层发酵上国内领先。

　　本方向的学科带头人李宪臻毕业于吉林大学生物化学专业，并在山东大学微生物专业获理学博士学位。 1997 年 -1998 年在香港大学作博士后工作， 1998 年 -2001 年任新加坡国立大学分子生物学研究所研究员，筛选出一种彻底分解纤维素的新种 Streptomyces cellulolyticus ，刊登在国际微生物协会新菌刊物 Iut.J. Syst. Bact，1997， 47：443-445 上，已取得世界公认。分离纯化了该菌所产的小分子纤维素降解酶（ C2 酶）和特殊的纤维素内切酶（ S 酶），进而研究这两种酶的生化性质及水解纤维素的过程。提出了纤维素降解 “ 起始因子 ” 的概念，解释了为什么具有高活力的纤维素降解纯酶不能降解天然纤维素，进一步阐明了纤维素降解过程中纤维素大分子的结构变化。同时，发现了一种既有内切功能也有外切能力的葡聚糖酶，为降解机理的研究提供了重要的物质基础。承担过国家自然科学基金项目，目前在研项目有省基金和市基金。本研究方向研究工作发表论文 44 篇， 1996 之后有 20 余篇被 SCI 收录，并多次被引用。