（简要介绍1-3项标志性成果的主要内容、学术贡献、学术影响等）
1利用可溶性诱导物批式流加高密度发酵合成纤维素酶研究
石油、煤炭和天然气等化石能源的过度开发和利用导致储量日益减少、环境污染日益严重、气候变化以及自然灾害频发等系列问题，严重影响经济和社会的可持续发展。以秸秆为代表的木质纤维素类生物质资源储量丰富，通过生物炼制技术路线生产可再生且环境友好的生物能源及生物基化学品，对经济和社会的可持续发展具有十分重要的意义。然而，木质纤维素类生物质坚韧的超分子结构，需要高效的纤维素酶才能将纤维素水解为可发酵性糖，但纤维素酶生产成本高导致纤维素水解糖的成本高，成为木质纤维素类生物质资源生物炼制技术开发的主要瓶颈环节之一。
纤维素酶发酵高产菌株目前主要来自里氏木酶（Trichoderma reesei），但合成纤维素酶需要诱导。纤维素是天然诱导物，但是纤维素不溶于水，需要通过菌株本底低水平纤维素酶，在非均相催化和非最适反应温度条件下缓慢水解后才能释放以b-二糖为主的真实诱导物，诱导纤维素酶合成，这一过程显著延长了纤维素酶发酵时间，相应降低了发酵罐的纤维素酶生产强度。由于丝状真菌纤维素酶液体深层发酵为高粘度非牛顿型流体，发酵罐生产强度低使纤维素酶发酵过程通风和搅拌混合的能耗成本极高，而且纯纤维素，特别是诱导效果最好的微晶纤维素价格昂贵。研究开发低成本高效可溶诱导物，提高纤维素酶发酵产量和发酵罐生产强度，是解决这些问题的有效策略。
针对上述问题，实验室以酶进行生物催化的转糖苷反应制备葡萄糖-β二糖混合液（MGD）作为廉价的可溶性诱导物，其次对纤维素酶的发酵生产、纤维素酶系的优化以及秸秆糖化等关键技术进行了研究。利用MGD作为可溶性诱导物，以纤维素酶工业生产菌株Trichoderma reesei Rut C30作为出发菌株，在7 L发酵罐中进行液体深层发酵。由于MGD诱导物中含有高浓度葡萄糖，为避免葡萄糖对里氏木霉合成纤维素酶的抑制作用，开发了基于控制发酵液中葡萄糖浓度（0.05-0.3 g/L）流加MGD进行分批补料发酵的方法。结果显示，在发酵144 h，滤纸酶活达到90.4 FPU/mL，比报道的乳糖诱导纤维素酶的生产水平高10倍以上；生产强度高达627.1 FPU/L/h，是目前已经报道的里氏木霉生产纤维素酶发酵效率的3-5倍。研究进展发表在IF 5.807 的学术期刊 Bioresource Technology (2016, 216: 503-510)上，结果刚刚发表，就被IF 41.058 的国际顶级期刊 Science (2016, 353, 41) Editor’s Choice栏目专门评述。
为了阐明MGD作为诱导物所产纤维素酶（Cel-MGD）的优缺点，利用分泌蛋白组学分析对比了Cel-MGD与碱预处理后的玉米秸秆（APCS）作为诱导物所产纤维素酶（Cel-APCS）的组成。发现Cel-MGD比Cel-APCS的纤维素酶和β-葡萄糖苷酶比酶活分别高1.74倍和2.42倍，但是Cel-MGD中仍然严重缺乏β-葡萄糖苷酶；而Cel-APCS拥有更高的木聚糖酶活和纤维素降解辅助蛋白（Auxiliary activity protein）。为了弥补里氏木霉中β-葡萄糖苷酶的不足，通过丙酮酸脱羧酶（pdc1）启动子和终止子在里氏木霉细胞内过量表达了来源于曲霉的aabgl1基因，最终使得β-葡萄糖苷酶发酵水平提高70多倍，粗酶液活性高达320 CBU/mL，使得该酶系可以在不额外复配任何商业酶情况下达到高效水解木质纤维素的水平；研究进展发表在IF 5.497 的学术期刊 Biotechnology for Biofuels (2018, 11, 49)。
为了继续提高纤维素酶糖化效率，在以上研究基础上，继续构建过表达外切纤维素酶CBH2的里氏木霉基因工程菌，从而继续增强了利用这种新型诱导物生产的纤维素酶系水解能力；利用现场产酶策略，不对发酵液进行任何生化分离处理直接水解玉米秸秆，最终获得122.50 g/L葡萄糖和40.21 g/L木糖；同时发现这种现场产酶方式不但纤维素酶组分没有任何浪费，而且可以将细胞裂解获得额外的可发酵性糖，也证明了利用MGD作为诱导物和碳源所产纤维素酶的有效性。研究进展发表在IF 5.807 的学术期刊 Bioresource Technology (2017, 238, 643-649)。
以上研究成果为高效生产纤维素酶以及现场产酶应用于木质纤维素的生物炼制提供了参考，同时为里氏木霉生产纤维素酶创新技术开发奠定科学和技术基础。
2烟草脆裂病毒在药用植物代谢工程中的应用
烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus, TRV）在双子叶植物具有广泛的宿主且侵染后病症轻微，因此在病毒诱导的基因沉默（VIGS，Virus induced gene silence）技术中TRV是应用最为广泛的植物病毒。在植物基因工程研究领域采用VIGS技术能够高效地抑制靶标基因表达，最终改变生物学性状，从而从反向鉴定了基因的生物学功能。目前在模式植物如拟南芥、本氏烟中广泛利用VIGS体系验证基因功能，然而在药用植物代谢调控研究中鲜有成熟体系建立。本研究以传统中药材颠茄为研究材料，克隆了颠茄(Atropa belladonna L.)中编码八氢番茄红素脱氢酶基因(Phytoene Desaturase, AbPDS)基因。建立颠茄VIGS体系并成功实现了AbPDS基因表达沉默，从而抑制了颠茄叶绿素的生物合成，最终导致了叶片出现漂白现象。该技术为颠茄基因功能的深入研究提供了重要的技术保障。在重点实验室开放课题的支撑下，利用该技术验证了颠茄等药物植物的基因功能，为解析次生代谢生物合成途径调控基因的生物学功能奠定了重要基础，目前发表SCI论文2篇，申报国家发明专利1项。
3 功能辅料的一致性评价与连续制造关键技术集成与示范
实验室实际承担国家“十三五”新药创制科技重大专项子课题《化学制剂质量评价关键技术研究》中任务十二《口服缓控释制剂用辅料关键质量属性评价方法研究》(课题编号：2017ZX093001002007)部分研究任务，药用辅料为生产药品和调配处方时使用的赋形剂和附加剂，选用是否得当直接影响整个制剂的安全性、有效性、稳定性和顺应性。受承担单位中检院项目负责人的委托，我们对EC、HPMC和CMC-Na等三种高分子辅料，借用中药指纹图谱的理念，建立粉体的物料指纹图谱，来研究不同批次或不同厂家的功能辅料的一致性，同时采用FTIR、RXD、SEM等检测手段进行确证，以期建立功能辅料的质量标准体系，相应的研究结果得到专家组的高度评价，也在相关的学术会议进行宣读。
实验室承担的重庆市科委重点产业共性关键技术创新专项《口服固体制剂连续制造装备系统开发关键技术集成与示范》(CSTC2017ZDCY-ZDYFX0026)，项目通过计算机控制系统将各个单元操作过程进行整合，增加物料在生产过程中的连续流动并加快最终产品成形。通过对某些设备进行改造或采用一些替代的技术，将间歇的单元过程转换为连续制造过程，起始原料和成品以同样速率输入和输出，物料和产品在每个单元操作之间持续流动，整个生产过程实际用时只需几分钟到几小时；同时，采用PAT实时对关键质量和性能指标进行检测，实现在线控制中间体和成品的质量，生产的全过程实时可控。相关的研究正有序开展。
