山东大学的微生物学与微生物技术研究具有悠久的历史和辉煌的成就,山东大学微生物学科的发展历程,几乎是中国现代微生物学科发展的一个缩影。它起步于1950年王祖农先生留法回国,肇学科之始:1955年开始招收研究生;1958年成为国内首批微生物学专业之一;1963年建立了部属微生物研究所;1981年成为唯一的部属高校微生物学博士点;1984年成立高校中的第一个微生物学系;1987年筹建发酵工程国家重点实验室,1995年11月顺利通过国家验收,正式对外开放。为促进实验室更好发展,于2017年12月成立微生物技术研究院;2024年,实验室顺利通过重组,命名为微生物改造技术全国重点实验室。
微生物技术研究院(微生物改造技术全国重点实验室)面向生物技术国际前沿,瞄准生物产业高质量发展急需,聚焦“基因编辑工具、工业酶、工业菌种”关键卡点及其背后的“基因编辑工具与宿主适配机制、环境约束酶构效关系以及工程生物系统设计原理”等关键科学问题,着力开展微生物改造技术源头创新。通过布局新一代基因编辑技术、智能化酶工程技术、优质菌种创制及产业化应用三大任务,为我国生物制造、生物农业、生物医药、生态环保等产业提供系统性理论供给和技术解决方案。在此基础上,加快关键技术转化及其在化工、医药、食品、农业等行业的规模化应用,逐步建设成为国际领先的新一代微生物改造技术策源地、国家生物技术创新和人才培养高地,抢占生物科技竞争和未来发展制高点,为新质生产力发展注入强大动能。
研究院(全重室)在微生物基因编辑、木质纤维素生物炼制、功能糖酶创制、非模式微生物菌种改造及海洋微生物资源挖掘等方面处于国际领先地位。发明Red/ET基因编辑技术,实现大片段DNA直接克隆与改造,已在国内外1000余家学术机构、40余家生物医药企业应用。创制自主知识产权纤维素酶菌种和首个全糖发酵酵母,实现技术反向输出,建成国际首条万吨级纤维素乙醇生产线,获国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步二等奖2项。联合华大基因建成全球最大海洋微生物基因数据库和海洋塑料降解酶库,发现效率最高的嗜盐PET降解酶,3天可完全酶解PET,成果发表于Nature,入选山东省十大科技创新成果。
研究院(全重室)十分重视学术队伍建设,围绕学科布局和重点研究方向,从国内外广泛延揽高水平人才;不断优化学科、学缘和年龄结构,推动团队建设,提高了学术队伍的整体竞争力。我们拥有一支高水平科研队伍,现有中国工程院外籍院士1人,德国国家工程院院士1人,欧洲科学院院士2人,教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者7人,国家优秀青年科学基金获得者、国家青年拔尖人才等国家级人才等“四青”人才13人,这些专家学者引领研究团队,带动了研究院(全重室)科研工作的稳步提升。
研究院(全重室)持续深化高水平国际合作。2018年,山东大学与德国亥姆霍兹感染研究中心共建山东大学-亥姆霍兹国际实验室;2025年,双方续签合作谅解备忘录;2026年8月,正式启动该实验室二期建设。近年来,研究院(全重室)累计举办国际会议9次;获授权多项国际专利,覆盖基因编辑、医养健康、合成生物学等关键前沿领域;发表国际权威论文千余篇,研究成果聚焦基因编辑、微生物组学、生物医药等方向,为学科发展提供重要理论支撑。研究院(全重室)多位科研人员在国际期刊及学术组织任职;并于2021年创办国际期刊Engineering Microbiology。此外,研究院(全重室)还与德国、英国、澳大利亚及乌兹别克斯坦等多国高校和科研机构签署国际合作协议。
研究院(全重室)依托合成生物学、微生物基因编辑、生物制造等核心技术,坚持“顶天立地”科研导向,构建基础研究—中试验证—产业化落地的“沿途下蛋”成果转化机制,持续推进校地、校企、国际多层次合作交流,打通生物制造技术从实验室走向产业的链条,服务山东生物产业高质量发展。研究院自主Red/ET基因编辑技术,开发兼具固氮、杀虫、抑菌多功能荧光假单胞菌菌剂,项目带动新增投资1.3亿元,建成后年产2万吨生物菌剂,预计年产值5亿元,用于土壤改良、盐碱地修复。重点实验室(研究院)联合地方政府共建山东大学禹城生物工程应用技术研究院、中德生物医药技术产业园等实体平台,围绕发酵技术与工程精准对接、生物医药产业创新等方向开展深度产学研合作。以实验室的研究成果为基础的应用技术,近5年与企业签订合作项目80余项。
研究院(全重室)坚持集中资源建设公共仪器平台,现有仪器设备9655台件,总值4.7亿元,其中50万以上大型仪器设备106台件,总值2.3亿元。随着研究院(全重室)基础设施和仪器设备的不断更新完善,综合科研条件已达到国内一流水准。目前依托研究院(全重室)搭建的生命环境研究公共技术平台设有物化分离分析、蛋白质科学、物质结构鉴定、生物工程、显微成像、种质资源等6个分平台,拥有一批大型精密科研仪器设备,承接基于物理或化学手段的物质分离制备与分析鉴定、单一蛋白至蛋白质组学网络的理化分析及分离鉴定、蛋白及天然产物等的结构解析、1升至700升规模级别的发酵优化与放大、纳米至毫米级尺度的显微观察、种质资源鉴定保藏等相关的测试分析。平台立足于支撑学校生物、环境、海洋、生态、药学、化学等学科人才培养与科学研究,秉承共享、服务的理念,面向省内外全面开放共享,为促进学术交流和科技创新提供有力保障。
(有关数据截至2026年9月)