全球環(huán)境科學(xué)高峰論壇系列講座（GloBal Environmental Science SummiT seminar series, BEST），由哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院組織、多家單位聯(lián)合協(xié)辦，意在打造全球范圍內(nèi)的精品高端環(huán)境論壇，為研究學(xué)者、企業(yè)家、環(huán)境從業(yè)者以及學(xué)生等提供廣泛的國際交流機會。BEST論壇涉及主題包括：氣候變化與可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境與生態(tài)健康、減污降碳協(xié)同增效、水資源及水處理技術(shù)、土壤修復(fù)、環(huán)境基準(zhǔn)與環(huán)境安全、環(huán)境微生物學(xué)、人工智能與大數(shù)據(jù)等。
BEST將以ZOOM或VooV/騰訊網(wǎng)絡(luò)研討會結(jié)合B站直播、環(huán)境人微信視頻號直播、蔻享學(xué)術(shù)、邃瞳科學(xué)云直播的方式每月進(jìn)行一次講座。
電活性微生物：生物地球化學(xué)循環(huán)、生物能提升、生物修復(fù)、金屬腐蝕以及新型電子設(shè)備
Electromicrobiology: Biogeochemical Cycling, Bioenergy, Bioremediation, Corrosion, and Novel Electronic Devices
應(yīng) BEST的邀請，BEST第八講將由來自馬薩諸塞州州立大學(xué)-阿默斯特分校的Derek Lovley教授進(jìn)行。
報告時間：2022.09.21（周三）20：00—22：00
電活性微生物能夠介導(dǎo)胞外電子供體與電子受體之間的電子交換。本次講座主要聚焦于電活性微生物在自然環(huán)境中的作用、電活性菌的實際應(yīng)用及其導(dǎo)電蛋白的最新應(yīng)用。例如，Geobacter等電活性菌在多樣的生物地球化學(xué)循環(huán)中具有重要的作用，比如還原三價鐵氧化，耦連營養(yǎng)元素和微量元素的轉(zhuǎn)化。電活性微生物也在有機污染與金屬污染修復(fù)中發(fā)揮重要作用。電活性細(xì)菌與產(chǎn)甲烷菌之間的直接種間電子傳遞（DIET）是厭氧消化產(chǎn)甲烷的關(guān)鍵步驟，同時該過程也在濕地系統(tǒng)中產(chǎn)甲烷中發(fā)揮重要角色。電活性微生物廣泛存在于腸道系統(tǒng)中，進(jìn)而造成管道金屬腐蝕。微生物與電極之間的電子傳遞是生物電化學(xué)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)能、有機物合成以及生物修復(fù)的基礎(chǔ)。Geobacter 合成的蛋白納米導(dǎo)線是一種革命性的“綠色”導(dǎo)電材料，有望應(yīng)用于可持續(xù)發(fā)電、可穿戴存儲設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)傳感等領(lǐng)域。最近，通過新構(gòu)建了一種能夠用于量產(chǎn)蛋白納米導(dǎo)線的大腸桿菌，該研究正在快速促進(jìn)新型蛋白納米導(dǎo)線的設(shè)計和組裝，并將促進(jìn)可持續(xù)發(fā)電等技術(shù)的快速發(fā)展。目前，仍有很多種類的電活性微生物未被詳細(xì)研究。建議未來繼續(xù)深入理解電活性微生物的環(huán)境功能；調(diào)控電活性微生物的活性進(jìn)而促進(jìn)生物修復(fù)或減輕金屬腐蝕；同時發(fā)展其他可持續(xù)的電學(xué)應(yīng)用。
Electroactive microorganism exchange electrons with extracellular electron donors and acceptors. This talk will focus on the natural environmental role of electroactive microbes as well as practical applications of electroactive microbes and their novel, electrically conductive proteins. For example, electroactive microbes like Geobacter play an important role in multiple biogeochemical cycles, including the reduction of Fe(III) oxides, an abundant electron acceptor for respiration that also controls the fate of nutrients and trace metals. Promoting the activity of electroactive microbes can stimulate the bioremediation of organic and metal contaminants. Direct interspecies electron transfer (DIET) between electroactive bacteria and methanogens is a key process in anaerobic digesters producing methane biofuel, and in wetlands releasing methane as a greenhouse gas. Electroactive microbes are abundant in intestinal systems and cause corrosion of metals in diverse environments. Electrical connections between microbes and electrodes are the basis for potential bioelectrochemical technologies for energy harvesting, the production of organic commodities, and bioremediation. Protein nanowires harvested from Geobacter are a revolutionary ‘green’ electronic material with demonstrated applications in sustainable electricity generation, neuromorphic memory devices, and biomedical sensing. A newly constructed E. coli chassis for mass production of protein nanowires is rapidly advancing the design and fabrication of new types of protein nanowire to further develop these technologies. There is a vast diversity of electroactive microorganisms not yet studied in detail, suggesting future possibilities for better understanding the environmental role of these microbes; controlling their activity to promote bioremediation or mitigate corrosion; and for developing additional sustainable electronics applications.
Derek Lovley教授是美國微生物科學(xué)院院士、馬薩諸塞州州立大學(xué)-阿默斯特杰出教授。Derek Lovley教授還是美國科學(xué)促進(jìn)會會士，曾榮獲中國科學(xué)院愛因斯坦講席教授稱號。Derek Lovley教授在厭氧微生物生理生態(tài)、微生物胞外電子傳遞和生物修復(fù)等領(lǐng)域取得了許多開創(chuàng)性成果，揭示了蛋白納米導(dǎo)線胞外電子傳遞和微生物種間直接電子傳遞機制，最近的研究熱點為基于微生物納米線的納米傳感器、納米線復(fù)合材料的開發(fā)與利用。其在“電微生物學(xué)”新領(lǐng)域的重大科學(xué)貢獻(xiàn)榮膺2009年《時代》雜志50大重大發(fā)明之一，發(fā)表學(xué)術(shù)論文超過700篇，其中Nature或Science正刊文章已發(fā)表二十余篇，H因子已經(jīng)達(dá)到187。
Prof. Derek Lovely is a academician of American Academy of Microbiology, distinguished professor at UMASS-Amherst. Derek Lovley is also a fellow of American Association for the Advancement of Science. He received the Einstein Professorship of Chinese Academy of Science. Professor Derek Lovley has made many pioneering achievements in the fields of anaerobic microbial physiology and ecology, microbial extracellular electron transfer and bioremediation, and revealed the mechanism of protein nanowire extracellular electron transfer and direct electron transfer between species. His current research is focused on the potential for developing novel nanoelectronic sensors and nanowire composite materials from electrically conductive synthetic protein nanowires (e-SPNs). His major scientific contributions in the novel field of “electromicrobiology” were awarded as one of the 50 major inventions of “Time Magazine in 2009”, and he has published more than 700 academic papers, of which more than 20 were published in Nature and Science. The H-index has reached 187 (Google scholar).
組織單位
哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院
協(xié)辦單位
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院
北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院
南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院
同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院
南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院
浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院
天津大學(xué)環(huán)境與生態(tài)研究院
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系
廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所
哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室
中國環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室
哈爾濱工業(yè)大學(xué)污染物處理及能源化國際聯(lián)合研究中心
哈爾濱工業(yè)大學(xué)污泥安全處置與資源化技術(shù)國家工程研究中心
哈爾濱工業(yè)大學(xué)生物能源開發(fā)利用國家地方聯(lián)合工程研究中心
環(huán)境人Environmentor
國際水協(xié)IWA
北美華人環(huán)境工程與科學(xué)教授學(xué)會CAPEES
國際地球化學(xué)協(xié)會IAGC
BEST論壇第八期丨電活性微生物：生物地球化學(xué)循環(huán)、生物能提升、生物修復(fù)、金屬腐蝕以及新型電子設(shè)備
2022-09-21 15:14 來源：《中國給水排水》 作者： 分享：
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