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白凤武

特聘教授

  • 电话:+86-21-3420 8028
  • 邮箱:fwbai@sjtu.edu.cn
  • 地址:上海市闵行区东川路800号
  • 2020年和2021年博士生招生人选已确定

学术经历

  • 教育背景:
  • 2005/05-2007/05:  加拿大University of Waterloo化工系学习,  获工学博士学位
  • 1985/09-1988/06:  大连理工大学化工学院化学工程专业学习,  获工学硕士学位
  • 1981/09-1985/07:  大连理工大学化工机械专业学习,  获工学学士学位
  • 工作经历:
  • 2013/01-至今:  ebet,  特聘教授
  • 1999/07-2017/06:  大连理工大学化工学院/ebet,  教授
  • 其中: 2010/04-2010/12:  美国麻省理工学院(MIT)化工系,  访问教授(Visiting Professor)
  • 2002/10-2003/07:  加拿大University of Waterloo化工系,  访问学者(Visiting Scholar)
  •  2000/02-1999/08:  美国Ohio大学化工系,  访问学者(Visiting Scholar)
  • 1995/07-1999/06:  大连理工大学化工学院, 副教授
  • 1990/07-1995/06:  大连理工大学化工学院, 讲师
  • 1988/06-1990/06:  大连理工大学化工学院, 助教
  • 学术兼职:
  • Editor, Biotechnology Advances (Elsevier,  SCI IF 12.831)
  • Editorial Board Member for Biotechnology for Biofuels (Springer), Journal of Biotechnology (Elsevier) and 生物工程学报
  • Chiar, IUPAC Subcommittee on Biotechnology (www.iupac.org)
  • Executive Board Member, Asian Federation of Biotechnology (www.afob.org)

研究方向

生物质资源生物炼制

       植物光合作用合成的生物质资源,特别是以各类农作物秸秆为代表的木质纤维素类生物质,可以通过生物炼制的技术路线生产材料、能源和化学品。这些生物基产品,不仅是可再生的,而且使用过程不增加环境温室气体总量,因此也是环境友好的。然而,与基于石油、煤炭和天然气等化石资源生产的同类产品相比,生物基产品生产成本高的问题突出,在基础科学研究和创新技术开发方面均提出了挑战,主要研究方向包括如下几个方面:

 

       1. 木质纤维素类生物质的结构解析

       以秸秆为代表的木质纤维素类生物质,在植物生长发育过程实现物质传输的同时,还提供支撑和保护,自然进化使这类生物质形成了坚韧的结构,与糖质和淀粉质原料相比,具有加工转化难的突出问题。解析木质纤维素类生物质主要组分纤维素、半纤维素和木质素生物合成与降解的分子机制,是研究开发加工转化技术的科学基础,研究工作主要集中在:

       1)木质纤维素分子结构表征及解析

       2)生物质高效节能预处理技术开发

 

       2. 高效生物转化酶制剂和微生物菌株
       生物炼制的核心是基于酶催化和微生物发酵的生物反应,这一过程虽然具有反应条件温和的特点,但表观速率慢和产物浓度低的问题非常突出。表观速率慢导致反应时间长,生物反应器生产强度低,生物转化过程设备投资大;产物浓度低不仅导致下游产品分离过程能耗高,而且产生大量废水。基于各种组学研究进展发展的代谢工程和合成生物学技术与方法,为研究开发高效酶制剂和微生物菌株奠定了基础,研究工作主要集中在:

       1)纤维素酶合成分子机制及液体深层发酵生产

       2)胁迫耐受性好C5和C6混合糖发酵菌株构建
 

       3. 基于碳资源梯级利用的生物过程工程
       基于微生物细胞培养与发酵的生物转化通常产生大量二氧化碳,显著降低了碳资源的利用率。以等摩尔副产二氧化碳的乙醇发酵为例,乙醇对糖理论上质量转化收率仅为51%。生物转化过程碳资源梯级利用是解决这一问题的有效途径,研究工作主要集中在:

       1)微生物发酵生产乙醇等能源产品和化学品(C资源一级利用)

       2)废糟液等厌氧消化生产沼气/生物燃气(C资源二级利用)

       3)基于发酵副产二氧化碳和沼液的能源微藻培养(C资源三级利用)

       4)单元集成、系统优化、技术经济分析和生命周期评价

代表论著

  • ?  

    Xia J, Yang YF, Liu CG, Yang SH, Bai FW. Engineering Zymomonas mobilis for robust cellulosic ethanol production. Trends in Biotechnology 2019, 37: 960-972.

    ?  

    Liu CG, Xiao Y, Xia XX, Zhao XQ, Peng L, Srinophakun P, Bai FW. Cellulosic ethanol production: Progress, challenges and strategies for solutions. Biotechnology Advances 2019, 37: 491-504.

    ?  

    Wang Y, Yan RM, Tang LJ, Zhu LB, Zhu D, Bai FW. Dimorphism of Trichosporon cutaneum and impact on its lipid production. Biotechnology for Biofuels 2019, 12: 203.

    ?  

    Xia J, Liu CG, Zhao XQ, Xiao Y, Xia XX, Bai FW. Contribution of cellulose synthesis, formation of fibrils and their entanglement to the self-flocculation of Zymomonas mobilis. Biotechnology and Bioengineering 2018, 115: 2714-2725.

    ?  

    Meng QS, Liu CG, Zhao XQ, Bai FW. Engineering Trichoderma reesei Rut-C30 with the overexpression of egl1 at the ace1 locus to relieve repression on cellulase production and to adjust the ratio of cellulolytic enzymes for more efficient hydrolysis of lignocellulosic biomass. Journal of Biotechnology 2018, 285: 56-63.

  • ?  

    Liu CG, Qin JC, Liu LY, Jin BW, Bai FW. Combination of ionic liquid and instant catapult steam explosion pretreatments for enhanced enzymatic digestibility of rice straw. ACS Sustainable Chemistry and Engineering 2016, 4: 577-582.

教学情况

  • 讲授本科生专业必修课:生物反应与过程工程(Bioreaction and Bioprocess Engineering)
  • 讲授研究生选修课:厌氧生物技术与工程(Anaerobic Biotechnology and Engineering)
  • 国家自然科学基金面上项目:运动单胞菌(Zymomonas mobilis)突变菌株ZM401自絮凝分子机制;执行期限:2020/01-2023/12;资助经费:57.0万元
  • 国家自然科学基金重点项目:优化细胞自絮凝强化生物炼制生产强度和产物浓度及生物量低成本采收;执行期限:2016/01-2020/12;资助经费:298.0万元
  • 国家自然科学基金组织间合作研究项目:基于中泰农业生产及加工废弃物生产燃料乙醇基础研究和关键技术;执行期限:2015/10-2018/09;资助经费:255.0万元

承担项目

学生培养

  • 在读学生