合成微生物组与污水资源化创新团队

合成微生物组与污水资源化创新团队

  创新团队负责人


谭周亮,研究员,博士生导师。

四川省学术和技术带头人,“天府青城计划”科技创新领军人才,中国科学院西部之光入选者,国家科技专家库、国家科学技术奖励专家库专家,国家市场监管总局产业计量专家库专家,“科创中国”平台入库专家,中国环境科学学会青年科学家分会委员会委员等。


  团队定位

面向国家“双碳”战略目标和污水资源化重大需求,围绕基础研究与应用示范互馈,以功能微生物与合成微生物组为核心,构建“基础研究-产品与技术研发-成果应用与推广”创新链,为减污降碳提供新产品、新技术与新装备,助力资源循环与产业绿色发展。


  研究内容及方向

研究内容:围绕污染物转化与污水资源化,挖掘功能微生物资源并解析其代谢过程与机理,突破微生物组工程技术瓶颈;理性设计强化微生物组功能,面向污染物高值转化创制生物制剂,构建污水低碳智能处理与资源化利用技术体系。

研究方向:

(1)环境微生物组解析与智能组装

以水污染修复与污染物高值转化为研究目标,深入挖掘功能微生物资源(细菌、真菌、微藻和噬菌体等)及其关联功能基因、代谢产物等,解析环境因子-微生物组-污染物去除互作规律,揭示污染物转化微生物代谢新途径;通过优势微生物种的智能装配,功能微生物组的精准设计和空间组学等技术,优化微生物间互作和协同效应,突破传统微生物组组装难点。

(2)污水资源化利用生物制剂创制

面向典型污染场景(氮磷、有机物、重金属和抗生素污染),针对污水处理系统效率低、成本高、稳定性差等共性问题,利用微生物工程技术手段,以微生物组组装为指导,创制水污染定向绿色修复生物制剂;基于特定功能微生物,构建优良底盘细胞或噬菌体株系,实现污染物的高值产物(生物刺激剂和替代蛋白等)、生防制剂(萜类和生防菌等)创制;基于人工智能模型融合人工封闭环境因子与功能微生物代谢产率,构建微生物发酵代谢工程智能调控系统,形成具有自主知识产权的智能制造体系,并与龙头企业密切合作,完成科研成果转化。

(3)污水低碳智能资源化利用

针对当前污水处理能耗换水质核心问题,围绕资源导向型污水处理模式构建,通过平衡物质流和代谢流过程,定向调控污染物去除和生物转化途径,强化高值产物(生物刺激素和微藻蛋白等)积累,实现污水绿色处理和资源化利用;面向水环境健康生物控制需求,开发常规与新污染物协同减控策略,降低新污染物环境健康风险;结合自研微生物活性在线检测设备和人工智能模型,构建智能诊断预警与控制系统,精准追踪调控处理工艺运行状态,解决当前污水处理运行管理方式粗放低效困境,并在行业内成功建立应用示范工程,推动可持续发展目标的实现。


  代表项目

中央在川高校院所“聚源兴川项目,“生活污水治理提质增效与低碳智能装备产业化开发”,2023-09至2026-08,主持

中国科学院战略生物资源服务网络计划“生物资源衍生库”项目,"环境治理功能微生物群体合成库",2021-10至2024-10,主持

生活污水微藻高效净污固碳技术研究,四川省科技厅重点研发项目,2022-01至2023-12,主持

中国科学院“西部之光”交叉团队项目, “畜禽粪污电化学-生物强化处理与资源转化机制及技术研究”,2020-01至2022-12,主持

四川省重点研发项目“散居村落水环境整治技术研发与应用示范” ,2020-01至2021-12,主持

中国科学院科研仪器设备研制项目,“污水生物处理原位在线综合检测与诊断系统研制”,2019-01至2020-12,主持

中国科学院科技服务网络计划项目, “三峡库区生态清洁小流域建设技术体系试验示范”,2016-01至2017-12,主持


  代表论文

Lin Wang, Zhaoli Wang, Fan Wang, Yue Guan, Dan Meng, Xin Li, Houzhen Zhou, Xudong Li, Yangwu Chen*, Zhouliang Tan*. Response of performance, antibiotic resistance genes and bacterial community exposure to compound antibiotics stress: Full nitrification to shortcut nitrification and denitrification. Chemical Engineering Journal. 2023.451: 138750.IF=15.1

Wang, F., Chen, Y., Wang, L., Meng, D., Zhu, R., Li, Y., ... & Deng, Q. (2022). Fates of antibiotic resistance genes during upgrading process of a municipal wastewater treatment plant in southwest China. Chemical Engineering Journal, 437, 135187. IF=15.1

Xin Li, Jian Liu, Jiansong Tian, Zhicheng Pan, Yangwu Chen, Fei Ming, Rui Wang, Lin Wang, Houzhen Zhou, Junjie Li, Zhouliang Tan, 2023. Co-cultivation of microalgae-activated sludge for municipal wastewater treatment: Exploring the performance, microbial co-occurrence patterns, microbiota dynamics and function during the startup stage. Bioresource Technology, 374, 128733. IF=11.4

Chen, S., Li, X., Ma, X., Qing, R., Chen, Y., Zhou, H., ... & Tan, Z. (2023). Lighting the way to sustainable development: Physiological response and light control strategy in microalgae-based wastewater treatment under illumination. Science of the Total Environment, 166298. IF=9.8

Yadan Yu, Hao Zeng, Liyun Wang, Rui Wang, Houzhen Zhou, Liang Zhong, Jun Zeng, Yangwu Chen*, Zhouliang Tan*. Modeling nitrogen removal performance based on novel microbial activity indicators in WWTP by machine learning and biological interpretation. Journal of Environmental Management, 2024, 354, 120256. IF=8.7


  研究团队

谢翼飞

副研究员


李欣

副研究员


周后珍

副研究员


陈杨武

副研究员


兰书焕

助理研究员


张丹

助理研究员


王兆麒

博士后


余雅丹

博士后


汪锐

博士后


田婧

博士后



谭浩

博士生


王施霁

博士生


陈尚贤

博士生


初王超

博士生



在读硕士研究生:

张进、罗成、王志刚、李盼、郑婧娴、雷宇、江逸、程亦伟、周妙、王玮璇、林浩然、 尚科宇、Shah Zaib、秦瑞、程警羲



附件: