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固定化微生物技術(shù)是將特選的微生物固定在特定的微生物載體上，使其高度密集并保持生物活性，在適宜條件下能夠快速、大量增殖并發(fā)揮其特定功能的生物技術(shù)。這種技術(shù)應(yīng)用于廢水處理，有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)特定的微生物濃度，避免其隨水流流失以及脫落的問題，從而有利于微生物抵抗不利環(huán)境的影響，同時(shí)利于反應(yīng)后的固液分離，縮短處理所需的時(shí)間。

滇藏?zé)崛鷳B(tài)系統(tǒng)中蘊(yùn)含著豐富的微生物資源，包含大量的系統(tǒng)發(fā)育位置未知且功能奇特的神秘、新穎的微生物類群。課題組結(jié)合宏基因組學(xué)測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)手段從中重構(gòu)出14個(gè)具有甲烷/烷烴代謝能力的微生物基因組（圖1），其系統(tǒng)發(fā)育多樣性極高且獨(dú)特，廣泛分布于韋斯特古菌門、哪吒古菌門(Nezharchaeota)等TACK超級(jí)門中。值得一提的是，該課題組首次于奇古菌門(Thaumarchaeota)中發(fā)現(xiàn)其具有產(chǎn)甲烷功能。此前，奇古菌門以其好氧氨氧化能力而為眾人所熟知，而課題組首次對(duì)其厭氧狀態(tài)下產(chǎn)甲烷能力的發(fā)現(xiàn)表明我們目前對(duì)此門認(rèn)知的局限性，神秘的自然界或?qū)⑦h(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的認(rèn)知。此外，組學(xué)技術(shù)的發(fā)展或?qū)⒅敢覀儗?duì)其進(jìn)化歷史進(jìn)行更全面的認(rèn)知。課題組對(duì)這些未知生命的代謝特征進(jìn)行了揭示，并發(fā)現(xiàn)除卻傳統(tǒng)的氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌外，還有多種氫依賴的甲基營養(yǎng)性產(chǎn)甲烷菌，他們可吸收熱泉生態(tài)系統(tǒng)中多種甲基底物以完成甲烷的產(chǎn)生（圖2）。通過進(jìn)化基因組分析，課題組還對(duì)古菌祖先的進(jìn)化起源進(jìn)行了推測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于具有產(chǎn)甲烷能力的微生物類群，其甲烷代謝關(guān)鍵基因mcrABG相對(duì)較為保守，并無明顯的水平基因轉(zhuǎn)移時(shí)間發(fā)生；而對(duì)于烷烴氧化的微生物類群，水平基因轉(zhuǎn)移對(duì)其多樣性塑造有著深遠(yuǎn)影響。基于甲烷代謝基因的保守性，課題組對(duì)其祖先序列進(jìn)行了序列重構(gòu)，從而來推測(cè)祖先序列的最適生長(zhǎng)溫度，結(jié)果表明具有mcrABG標(biāo)記基因的微生物類群或起源于高溫生境（圖3）。另外，由于 TACK和ASGARD超級(jí)門中，以及廣古菌門中大部分支系均具有甲烷/烷烴代謝能力，且相應(yīng)微生物相比其它同支系微生物有著更為悠久的進(jìn)化歷史，因此，課題組猜測(cè)地球早期生命中，古菌的祖先或具有甲烷和烷烴代謝能力。

已有樣品/n研究發(fā)現(xiàn)SRB在厭氧條件下大量繁殖，產(chǎn)生粘液物質(zhì)，加速垢的形成，造成注水管道的堵塞，且管道設(shè)施在SRB菌落下發(fā)生局部腐蝕，以致出現(xiàn)穿孔，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。微生物腐蝕并非是其本身對(duì)金屬的侵蝕作用，而是微生物生命活動(dòng)的結(jié)果間接地對(duì)金屬腐蝕的電化學(xué)過程產(chǎn)生影響,其關(guān)鍵在于生物膜內(nèi)及其與金屬基體間的相互作用。生物膜是環(huán)境中的微生物附著在物體表面, 并以非常復(fù)雜的方式相互作用而形成的, 從而在生物膜/金屬界面上產(chǎn)生一個(gè)不同于本體溶液的特殊環(huán)境。市場(chǎng)預(yù)期：目前主要采用化學(xué)試劑抑制微生物引起的金屬腐

本品是一種超濃縮、高活性、多菌種、多功能復(fù)合微生物制劑。它是有生命的活體肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活動(dòng)來完成。公司采用國際尖端科技，使復(fù)合微生物有益菌在土壤及作物根表、根際以及體內(nèi)定植、繁殖。在生產(chǎn)應(yīng)用中具有以下顯著特點(diǎn)：1.減少化肥用量高達(dá)30%--60%微生物經(jīng)再增植后含有大量的固氮菌，可以大大提高土壤中的中微量元素含量，減少氮磷鉀和其它中微量元素的施用量；同時(shí)含有多種高效活性有益微生物菌，增加土壤有機(jī)質(zhì)，加速有機(jī)質(zhì)降解轉(zhuǎn)化為作物能吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，大大提高土壤肥力，減少化肥用量。 2.增產(chǎn)效果明顯配方科學(xué)、營養(yǎng)全面，有機(jī)無機(jī)微生物三元相互促進(jìn)，以肥養(yǎng)菌、以菌促肥，強(qiáng)根壯根、有效解決根系衰弱造成的養(yǎng)分吸收障礙，有效解決土壤養(yǎng)分不均衡問題，由于菌劑的代謝過程中釋放出大量的無機(jī)有機(jī)酸性物質(zhì)，促進(jìn)土壤中微量元素硅、鈣、鐵、鎂、鉬等的釋放及螯合，從而使作物增產(chǎn)高達(dá)20%—60%。改善作物和農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，使農(nóng)民增收。

通過比較基因組和進(jìn)化基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：Aigarchaeota和Thaumarchaeota由共同祖先分化形成，其祖先早期共同生存于高溫環(huán)境中，至今生存于高溫?zé)崛械腡haumarchaeota與Aigarchaeota仍呈現(xiàn)較高的功能相似性。它們的共同祖先共享1154個(gè)基因家族，其數(shù)目甚至超過現(xiàn)存Aigarchaeota基因家族數(shù)目，表明二者祖先的高度相似性。廣為人知的Thaumarchaeota早期并無氨氧化能力，而是后期于高溫生境中進(jìn)化所得，隨后Thaumarchaeota擴(kuò)散至海洋生境中，由于海洋生境中氮源的匱乏，因此Thaumarchaeota展現(xiàn)出獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而被保留于海洋生境中，從而實(shí)現(xiàn)高溫氨氧化古菌向中溫環(huán)境的轉(zhuǎn)變。       本研究通過重構(gòu)未培養(yǎng)古菌類群Aigarchaeota基因組信息，揭示其潛在的代謝潛能及其遺傳多樣性獲得機(jī)制，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中已有Thaumarchaeota和Aigarchaeota基因組進(jìn)行比較基因組學(xué)和進(jìn)化基因組學(xué)分析，勾勒出這兩個(gè)近緣支系的演化歷史場(chǎng)景，指出古菌類群 Thaumarchaeota和Aigarchaeota的共同祖先起源于高溫生境，頻繁的水平基因轉(zhuǎn)移極大地提升了兩者對(duì)各自生境的適應(yīng)性，該研究極大地促進(jìn)了我們對(duì)古老且神秘的古菌支系的認(rèn)知。

(1) 針對(duì)有機(jī)化工廢水毒性強(qiáng)、難生物降解的特征，通過非均相 Fenton 氧化，將難降解的污染物轉(zhuǎn)化為易生物處理的物質(zhì)之后與固定化微生物聯(lián)用，提高有機(jī)化工廢水效率和降低成本，探討化工廢水中典型有機(jī)污染物的催化氧化降解和生物降解的相互影響機(jī)制，對(duì)于控制化工廢水對(duì)環(huán)境的污染具有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值；(2)設(shè)計(jì)制備磁性微納米非均相 Fenton 催化材料，具有比表面積大、擴(kuò)散阻力小、表面活性高等特性，能高效誘導(dǎo)產(chǎn)生羥基自由基，將難降解有機(jī)污染物降解為 CO2、H2O 和其他礦物鹽，整個(gè)過程綠色、無二

通過高通量測(cè)序及共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析預(yù)測(cè)熱泉菌席微生物的互作模式的思路，實(shí)現(xiàn)了綠彎菌的定向分離（圖1）。通過對(duì)潛在互作的微生物驗(yàn)證，確定了一株具有廣泛促生活性的菌株Tepidimonas sp. SYSU G00190W；基于此，團(tuán)隊(duì)建立了基于物種互作的“SCM-定向分離”策略，成功分離到大量之前難以培養(yǎng)的微生物類群；最后作者還對(duì)其基因組和代謝組做了進(jìn)一步機(jī)理解析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。? 本研究首次應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的方法實(shí)現(xiàn)了熱泉菌席生境中未培養(yǎng)綠彎菌的定向培養(yǎng)?；趦芍甏硇跃甑幕プ餮芯浚醪疥U明了熱泉菌席中綠彎菌（自養(yǎng)微生物，優(yōu)勢(shì)類群）和溫單胞菌（異養(yǎng)微生物，稀有類群）之間的互作關(guān)系，并為理解貧營養(yǎng)生境中優(yōu)勢(shì)類群與稀有類群的相互作用奠定了一定的基礎(chǔ)，提出的分離策略為其它環(huán)境中難培養(yǎng)微生物的可培養(yǎng)化提供了思路。

微生物活體制劑，含有多種植物生長(zhǎng)有益微生物，能夠產(chǎn)生多種拮抗物質(zhì)，抑制土壤病原菌，可有效抑制線蟲和其它病蟲害的傳播與發(fā)生；促進(jìn)植物根系發(fā)育、生長(zhǎng)；降解土壤有機(jī)物料，降低重茬障礙；改善土壤結(jié)構(gòu)、板結(jié)等，提高植物有益微生物種群數(shù)量，形成有益植物生長(zhǎng)的土壤微生物種群結(jié)構(gòu)。

我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發(fā)利用的突出問題，目前平均石油采收率 不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開發(fā)。微生物采油是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的提高原油采 收率技術(shù)，該技術(shù)具有成本低、不傷害儲(chǔ)層、環(huán)境友好等特點(diǎn)，符合能源與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā) 展的戰(zhàn)略方向。近10年來，針對(duì)微生物采油技術(shù)的難題進(jìn)行攻關(guān)，系統(tǒng)地研究了微生物在位繁 殖效應(yīng)與驅(qū)油機(jī)制和微生物驅(qū)油傳遞與界面反應(yīng)過程，提出并建立了驅(qū)油過程中微生物在位繁 殖效應(yīng)模型；引入現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，發(fā)展了油藏微生物群落結(jié)構(gòu)與功能微生物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 與評(píng)價(jià)技術(shù)；開拓性地建立了微生物采油調(diào)控技術(shù)體系。

可以量產(chǎn)/n成果簡(jiǎn)介：采用先進(jìn)、高效的分離、篩選技術(shù)從自然界不同環(huán)境中分離出具有高效降解、轉(zhuǎn)化水體污染物的微生物，并優(yōu)化其培養(yǎng)條件，開發(fā)出各具特點(diǎn)的高密度發(fā)酵工藝，獲得多種可工業(yè)化生產(chǎn)的凈水微生物制劑。根據(jù)污染水體的特點(diǎn)，有機(jī)復(fù)配各類凈水微生物制劑，采用直接投放、原位修復(fù)的方式，對(duì)各類污染水體進(jìn)行有針對(duì)性的處理。技術(shù)類型：專利技術(shù)（國家發(fā)明專利授權(quán)號(hào)：CN1508243）應(yīng)用前景：該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)、黑臭河流脫黑除臭、沼液無害化處理以及生活污水及工業(yè)有機(jī)廢水的處理。