张旭
发布人:生工学院网站管理员  发布时间:2019-08-02   动态浏览次数:16

 

张旭

博士,副研究员

生物工程专业:硕士生导师

生物化工专业:硕士生导师

生物工程领域:工程硕士生导师

学习及工作经历:

1991.9- 1995.6  青岛科技大学攻读学士学位

1995.9- 1998.6  青岛科技大学攻读硕士学位

1998.9- 2001.7  华东理工大学攻读博士学位

2002.1 -2004.6  上海交通大学从事博士后研究,讲师

2004.6-     华东理工大学生工学院从事科研与教学工作,副研究员

2010.9- 2011.9  英国伯明翰大学生命学院做访问学者

从事专业:生物工程、生物化工

十多年以来一直从事生物工程、生物化工等专业方面的教学与科研工作。主讲《生物过程工程》、《生物工程原理》等本科生课程,研究生课程《生物反应器工程》。主持在研及完成国家自然科学基金(面上项目,青年基金)、国家863重点项目子课题、上海市自然科学基金、中国博士后基金等多项国家和地方研发项目。在国内外重要学术刊物如Biosource TechnologyInternational Journal of Hydrogen EnergyFood ChemistryHydrometallurgy、高校化工学报、生物工程学报等发表论文六十余篇,其中被SCI收录三十余篇;并被IECRBT、化工学报等多家国内外学术杂志邀为审稿人。申请并获授权的国家专利如“用于难浸硫化金矿生物氧化的反应器”等七项。参与编著图书“节能减排理论基础与装备技术”。

研究方向:为了解决当今社会所面临的资源危机和环境污染等问题,经过多年潜心研究,逐渐凝练形成了全新的研究方向:基于固废资源化的生物过程工程。研究领域聚焦于采用生物技术实现固废资源化循环过程的应用基础研究。主要解决的关键科学问题是探究微生物对极端环境的耐受性响应及其工程化调控策略,并由此而形成了以工程学和生命科学相结合的研究特色。

主要包括如下四个方面的内容:

一、资源循环微生物筛选、驯化、改造及高效功能菌群的构建

以优化策略筛选、驯化、改造和构建具有特殊功能的高效微生物菌群,采用组学等技术研究极端环境下各菌种之间的互作机制。分别针对产氢微生物、嗜酸微生物、土壤修复微生物进行了研究,开发建立了相应的工艺过程。实现了迄今国内外最高水平的锂电池生物浸出效率;研究成果为相关技术的产业化过程开发奠定坚实的基础。

二、采用多尺度方法探究环境因素调控资源循环微生物结构和功能机制

分别从反应器尺度、矿浆颗粒尺度、微生物被膜尺度、细胞尺度和基因尺度等多个尺度系统深入地研究了极端环境因素对资源循环微生物的结构及功能的作用机制。获得了过程强化的工程化调控策略。实现了“料浆浓度限制”关键瓶颈”问题的突破,为资源循环生物过程的优化及大型化生物反应器的开发奠定良好的理论基础,同时也为合成生物系统中特殊功能模块的设计提供一定的支持。

三、资源循环微生物产业化过程及其生物反应器的优化与放大技术

通过重点开展资源循环微生物培养基组成设计与优化、高密度资源循环微生物培养过程物质、能量代谢调控与产物表达机制、生物反应器流体混合与气液传质、资源循环微生物生理状态与生物活性、培养过程参数检测与控制等关键科学与工程问题的研究,建立了服务于微生物浸出、微生物土壤修复等工业化生产关键技术开发和应用的资源循环微生物培养过程及其生物反应器工程优化放大技术平台,并且与国内相关企业建立了紧密的产学研合作关系。成功开发了大型化生物预氧化反应器(700 m3),实现了柴油污染土壤的微生物修复技术的产业化应用,取得了显著的经济效益和社会效益。

在采用微生物技术实现固体废弃物的资源化等前沿领域取得重大进展,并开拓了 “城市矿山”(废旧线路板、废旧锂电池、废催化剂等)的生物浸出技术及污染土壤修复的微生物技术研究新方向。

四、动物细胞、组织工程及干细胞培养过程中关键科学与工程问题研究

针对动物细胞、组织工程、干细胞大规模培养过程中的工程化特征和生物学特征,基于生物工程、化学工程等多学科基本原理,结合最新科技研究成果,深入探究动物细胞培养过程开发和优化、生物反应器设计放大和操作强化、优化等过程中的关键科学与工程问题。

承担或参加科研项目情况

(1)2019.1-2022.12主持金属离子胁迫下废弃锂电池生物浸出过程的影响机制研究(21878083,国家自然科学基金面上项目,在研。

22017.12-2019.12主持环境有机污染物的生物处理技术,企业横向课题,在研。

32012.1-2015.1主持大型微生物冶金生物反应器(2012AA060503),国家863重点项目子课题,已结题。

42008.12-2010.12主持难处理金精矿高效生物预氧化反应期研制(2007AA060904),国家863重点项子课题,已结题。

52008.12-2010.12主持细胞沉降截留装置流场分析与细胞沉降行为的研究(20706016),国家自然科学基金项目,已结题。

62008.10-2011.10主持木质纤维素水解液微生物制氢过程研究(No. 2060204),国家重点实验室专项经费的配套课题,已结题。

(7)2005.11-2007.11主持动物细胞重力沉降装置功能化壁面与逆序涡作用研究(05ZR14037),上海市自然科学基金,已结题。

(8) 2012.1-2015.12参与国家自然科学基金面上项目(31170951),基于微构重塑技术构建大型预血管化工程组织,已结题。

92005.10-2007.12参与骨髓间充质干细胞体外扩增及成骨诱导的应用研究,上海市生物医药重大科研攻关计划,05DZ19328,已结题。

(10)2004.6-20066参与人体皮肤组织体外构建过程的工程学问题研究,教育部跨世纪优秀人才培养计划,教技函[2002]48号,已结题。

(11)2004.6-2005 .6参与组织工程种子细胞体外大量扩增技术及其产品研制,国家863计划,课题编号:2003AA205120,已结题。

(12) 2004.6-2006参与动物细胞表达产品的大规模高效培养技术平台,十五国家重大科技专项创新药物和中药现代化2002AA2Z344D,已结题。

(13)2002-2004年 参与国家“985”工程专项课题核能制氢新型纳米催化剂及其工艺研究,已结题。

(14) 2002-2004年 主持中国博士后基金项目环保型纳米农药的开发研究,已结题。

(15)参与完成博士点基金项目“MDEA脱碳基础研究,获得2002年上海市科技进步二等奖。

(16)参与山东省科技基金项目化工之星-化工模拟软件的开发与研究。该项目2000年获得山东省科技进步三等奖。

(17)参与烟台万化集团MDI改造项目中异氰酸酯反应工艺实验研究。该项目1999年获得国家科技进步二等奖。

所获奖项方面:

12002年获得上海市科技进步二等奖(第二完成人)。

22004年获得上海市优秀博士论文奖。

近年来主要代表性论文

英文论文:

(1)Weijin Wu, Xiaocui Liu,Xu Zhang*, Xiyan Li, Yongqiu Qiu, Minglong Zhu, Wensong Tan. Mechanism underlying the bioleaching process of LiCoO2by sulfur-oxidizing and iron-oxidizing bacteria,Journal of Bioscience and Biotechnology, 2019, DOI 10.1016/j.jbiosc.2019.03.007.

(2)Yifeng Li, Yongqiu Qiu,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Strain screening and optimization of biohydrogen production by Enterobacter aerogenesEB-06 from glycerol fermentation,Bioresource Bioprocess. 2019,6: 15-19. https:// doi.org/10.1186/s40643-019-0250-z

(3)Chaochun Tang, Weiwei Zhang, Haibao Cai, Zhaoyang Ye,Xu Zhang, Wensong Tan, Resveratro improves ex vivo expansion of CB-CD34+ cells via downr egulating intracellular reactive oxygen species level, Journal of Cellular Biochemistry 2018,120(518) DOI: 10.1002/jcb.28052,

(4) Weijin Wu, Xiaocui Liu,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Bioleaching of copper from waste printed circuit boards by bacteria-free cultural supernatant of iron-sulfur-oxidizing bacteria, Bioresources and Bioprocessing, 2018,5:10

(5) Jiangman Zhao, Weijin Wu,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Characteristics of bio-desilication and bio-flotation ofPaenibacillus mucilaginosusBM-4 aluminosilicate minerals, International Journal of Mineral Processing, 2017, 168:40-47.

(6) Jie Liu, Weijin Wu,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Adhesion properties of and factors influencingLeptospirillum ferriphilumin the biooxidation of refractory gold-bearing pyrite, International Journal of Mineral Processing, 2017,160,39-46.

(7) Hong Wang,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Effects of dissolved oxygen and carbon dioxide under oxygen-rich conditions on the biooxidation process of refractory gold concentrate and the microbial community, Minerals Engineering, 2015, 80: 37-44.

(8) Bin Lei,Xu Zhang*, Minglong ZhuWensong Tan, Effect of fluid shear stress on catalytic activity of biopalladium nanoparticles produced byKlebsiella PneumoniaeECU-15 on Cr(VI) reduction reaction, Bioresources and Bioprocessing, 2014, 1:28-33.

(9)Xu Zhang*, Determination of Optimal Reaction Conditions and Influence of Metal Ions on Cellulose Degradation by Cellulase in the Dioctyl Sulfosuccinate Sodium Salt (AOT)/n-Hexanol/Cyclohexane Reversed Micelle System, Journal of Dispersion Science and Technology, 201435(1):1–8,

(10) Yan Xiao,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Effect of the culture media optimization, pH and temperature on the biohydrogen production and the hydrogenase activities byKlebsiella pneumoniaeECU-15, ,2013, Bioresource Technology, 137: 9-17

(11) Lixin Sun,Xu Zhang*, Wensong Tan, Effect of agitation intensity on the biooxidation process of refractory gold ores byAcidithiobacillus ferrooxidans[J]. Hydrometallurgy, 2012, 127: 99-103.

(12) Mark D. Redwood, Raveen Dhillon, Rafael L. Orozco,Xu Zhang, David J. Binks, Mark Dickinson, Lynne E. Macaskie, Enhanced photosynthetic output via dichroic beam-sharing,Biotechnology letters,2012, 34: 2229-2234

(13) Lixin Sun,Xu Zhang*, Wensong Tan. Effects of dissolved oxygen on the biooxidation process of refractory gold ores[J]. Journal of bioscience and bioengineering, 2012, 114(5): 531-536.

(14)Kun Niu,Xu Zhang*, Wensong Tan, Minglong Zhu, Effect of culture conditions on producing and uptake hydrogen flux of biohydrogen fermentation by metabolic flux anaylsis method, Bioresource Technology, 2011, 102: 7294-7300.

(15) Lixin Sun,Xu Zhang*, Wensong Tan, Minglong Zhu, Ruiqiang Liu, Chunqiang Li, Rheology of pyrite slurry and its dispersant for the biooxidation process, Hydrometallurgy, 2010, 104:178-185

(16)Xu Zhang*, Studies on the Critical Micelle Concentration and Thermodynamic Properties of Mono(2-ethyl-hexyl)-2-ethyl-hexyl Phosphate Salts in Organic Solvent+sec-Octyl Alcohol System at 298.15K using a Microcalorimetric Method, Journal of Chemical and Engineering Data, 2010, 55, 1684-1687

(17)Xu Zhang*, Xujie Duan, Wensong Tan, Mechanism for effect of agitation on molecular weight of hyaluronic acid produced bystreptococcus zooepidemicus, Food Chemistry, 20101191643-1646

(18) Kun Niu,Xu Zhang*, Minglong Zhu, Wensong Tan, Characteristics Of Fermentative Hydrogen Production WithKlebsiella PneumoniaeECU-15 Isolated From Anaerobic Sewage Sludge, International Journal of Hydrogen Energy, 2010: 35:71-80

(19) Xuping Liu, Liang Zhao, Yigang Wang,Xu Zhang, Wen-Song Tan, Effect of calcium ion onadenovirusproduction with high densities of HEK293 cell culture, Biotechnology and Bioprocess Engineering, 2010, 15: 414-420

(20)Xu Zhang*, Microcalorimetric study on the CMC and thermodynamic functions of di(2-ethyl-hexyl) phosphate salts in organic solvent + sec-octyl alcohol systems at 298.15 K, Journal of Chemical and Engineering Data, 2009, 54:2827-2830

(21) Kun Niu,Xu Zhang*, Wensong Tan, Enhanced enzymatic hydrolysis of rice straw pretreated by alkali assisted with photocatalysis technology, Journal of chemical technology and biotechnology, 2009 ,84: 1240-1245

(22) Xujie Duan, Hongxing Niu, Wensong Tan,Xu Zhang*, Mechanism analysis of effect of oxygen on molecular weight of hyaluronic acid produced byStreptococcus zooepidemicus, Journal of Microbial. Biotechnol, 2009, 19(3): 299-306

(23) Xuping Liu,Xu Zhang, Wensong Tan, The improvement ofadenovirusvector production by increased expression of coxsackieadenovirusreceptor, Biotechnology letters2009, 31: 939-944

(24) Xujie Duan, Li Yang,Xu Zhang*, Wensong Tan, Effect of Oxygen and Shear stress on molecular weight of Hyaluronic acid produced by streptococcus zooepidumicus, Journal of Microbial. Biotechnol. 18(4), 718-724,2008.

(25) Liang Zhao, Li Fan,Xu Zhang, Minglong Zhu, Wensong Tan, The role of microenvironment in aggregation of the 293-human embryonic Kidney cells, Korean J. Chem. Eng., 796-799, 24(5), 2007.

(26)Xu Zhang, Jun Wang, Chengfang Zhang, Absorption rate of CO2into MDEA aqueous solution blended with piperazine and diethanolamine, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2003,11(4), 408-413.

(27)Xu Zhang, Yi Liu, Chengfang Zhang, Absorption rate into a MDEA aqueous solution blended with piperazine under a high CO2partial pressure, Ind. Eng. Chem. Res., 2003, 42, 118-122.

(28)Xu Zhang, Chengfang Zhang, A Kinetics of Absorption of Carbon Dioxide into Aqueous Solution of MDEA Blended with DEA. Ind. Eng. Chem. Res., 2002, 41, 1135-1141 .

(29)Xu Zhang, Chengfang Zhang, Shujun Qin, Zhisheng Zheng, A Kinetics Study on Absorption of Carbon Dioxide into Mixed Aqueous Solution of Methyldiethanolamine and Piperazine. Ind. Eng. Chem. Res. 2001, 40, 3785-3791.

(30)Xu Zhang, Chengfang Zhang, Guowen Xu, Weihong Gao, Yongqiang Wu, An Experimental Apparatus for Mimicking Carbon Dioxide Removal and Optimum Concentration . Ind. Eng. Chem. Res. 2001, 40, 898-901.

主要的中文论文:

1)李西燕,张旭*朱明龙,谭文松,柴油降解菌的筛选、菌群构建及其降解机理研究,环境工程学报,2019accepted)。

2)邱永秋,吴炜进,刘浩,李西燕,张旭*,朱明龙,谭文松,Lysinibacillussp. ReCr-13还原Cr(VI)特性及对Cr(VI)诱导的氧化胁迫响应,高校化工学报,2019,8accepted)。

3)王兆印,李一锋,张旭*,朱明龙,谭文松,有机胺对螺旋藻生长及固碳效果的影响,高校化工学报,2017312377-387.

4)王红,王兆印,张旭*,朱明龙,谭文松,富氧条件下活性氧和初始Fe2+浓度对难处理金精矿生物氧化过程的影响,高校化工学报,2016301):104-111.

5) 雷彬,张旭*,谭文松,朱明龙,Klebsiella PneumoniaeECU-15生物纳米钯催化剂的制备、表征及其合成机理初探,高校化工学报,2015294):873-880.

6)刘杰,张旭*,朱明龙,谭文松,嗜铁钩端螺旋菌氧化难处理金矿的研究,有色金属(冶炼部分),201510):62-66.

7)赵江曼,朱明龙,张旭*,谭文松,硅酸盐细菌的筛选、鉴定和对铝硅酸盐矿物的作用研究,高校化工学报,2014285):1036-1043.

8)孙理鑫,张旭*,朱明龙,谭文松,矿石氧化过程菌体吸附的重要性研究,金属矿山,2012427):92-95.

专利:

(1)中国发明专利:用于难浸硫化金矿生物氧化的反应器,授权号: ZL 100580108C

(2)中国发明专利:倾斜式重力沉降活细胞截留装置,授权号ZL 100469863C

(3)中国发明专利:肺炎克雷伯氏菌及其制备氢气和2,3-丁二醇的方法,授权号:ZL 101531979 B

(4)中国发明专利:用于透明质酸发酵的新型反应器,授权号:ZL101096632 B

(5)中国发明专利:从微生物发酵液中分离提取透明质酸的方法,授权号:ZL101089021B

6)中国发明专利:利用冶金微生物预氧化难处理金精矿的方法与装置,授权号ZL 201410165751.9

7)中国实用新型专利,一种生物反应器,授权号:201720976650.9

8)中国发明专利,利用微生物从废弃锂电池中回收贵金属的方法;申请号:201810207872.3

9)中国发明专利,利用微生物修复有机污染土壤的调理剂,申请号:201810471932.2

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