LiQiang

李强 副教授,博士生导师

化工系生物与食品化工研究所

电话: +86-10-62789847
传真:+86-10-62770304, +86-10-62789847
电子邮件:liqiang@tsinghua.edu.cn

 

基本情况:

1988年毕业于清华大学化学工程系获得硕士学位,同年留校从事科研和教学工作。1997年曾在日本东京大学生命科学与技术系作访问学者。曾任清华大学医药研究所副所长、化工系生物化工和食品化工研究所副所长和生物化工研究所实验室主任、化工系党委副书记等职。并在国家生物过程与模型化与控制学会担任理事。现任化学工程系副教授、博士生导师、抗体与工业生物催化工程实验室负责人。

在近三十年的科学研究工作中,从事工作的领域有:工业微生物的发酵工艺优化;发酵动力学及新型发酵设备研究;工业用酶催化过程动力学及酶的纯化和固定化新方法研究;微生物发酵过程的优化及计算机控制研究;重组抗原的表达、免疫和杂交瘤技术,以及动物细胞培养等;基因工程菌的构建和基于代谢工程的菌株基因工程改造等。在生物化工领域已发表论文70余篇,主持过国家自然科学基金项目1项,参加国家科技重点攻关项目4项,参加横向合作项目多项。主持的两步酶法生产7-ACA技术于2007年通过专家技术鉴定,该技术达到国际先进水平,填补了国家该项技术的空白;其一菌双酶法催化生产医药中间体D-对羟基苯甘氨酸新技术已经在125立方米规模实现工业化,在基本上不增加设备的情况下使得现有设备的产能增加一倍,达到了国际先进水平。近年来一直从事基因工程方面的研究工作,包括表达高活性工业用酶菌株的构建、工业用野生菌株的代谢工程改造、用于合成生物学研究的通用表达系统平台的搭建,以及生物相容性材料的生物学评价等工作。

在研项目:

  1. 酶法催化生产D-甘露糖用酶的高活性菌株的构建及催化生产技术。
  2. 一步发酵法生产7-氨基头孢烷酸(7-ACA)菌株的构建及生产新技术
  3. 一步发酵法生产6-氨基青霉烷酸(6-APA)菌株的构建及生产新技术
  4. 用葡萄糖直接发酵生产VC前体2-酮基-L-古龙酸新技术的研究
  5. 基于T7表达系统的高效通用表达系统平台的搭建
  6. 人线粒体DNA基因突变位点的检测方法研究和疾病检测试剂盒的研制。

主讲课程:

研究生学位课《生物反应工程》(32学时)
本科生必修课《生物化工基础》(32学时)
本科生选修课《细胞培养工程》(32学时)

研究方向介绍:

工业生物催化及合生生物学:
主要研究内容包括:基因的克隆和基因工程菌的构建,以代谢工程为基础的工业用菌种的基因工程改造,酶催化动力学,新型酶纯化和固定化方法,微生物发酵动力学,发酵过程的代谢调控和工艺优化,以及工业催化技术的放大和产业化等。目前主要研究方向一方面集中在以降低酶生产成本为目标的基因工程菌构建及表达工业催化用酶方向,希望通过构建高表达基因工程菌,优化发酵工艺,研发高效的酶纯化介质及酶的固定化新方法等,大幅度降低工业用酶生产成本,推动工业生物催化技术的产业化进程。另一方面研究合成生物学用通用表达元件的构建,以及这种表达元件在各种典型的宿主(大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌)和工业野生菌中的高效性和通用性研究,通过这些通用元件对微生物进行代谢工程改造,研发典型的医药产品的生产新途径、新技术。

免疫、杂交瘤技术及抗体检测:
主要研究内容包括:免疫方法研究如抗原免疫、多肽免疫和基因免疫等,通过免疫和杂交瘤技术获得产生抗体的杂交瘤细胞株,用体内培养或大规模体外培养技术和分离纯化技术制备用于检测用的单抗和用于特定蛋白检测的多抗。

成果和奖励:

研究成果
作为主要完成人完成了国家五年计划攻关课题"面包酵母生产新技术及设备("八五"攻关项目85-08-04-04)和维生素C生产新技术新工艺("八五"攻关项目85-08-04-01)等工作。在国内第一次提出了用二氧化碳释放速率关联生物代谢糖量的思路,并在实验室和工业生产规模(100立方米)用发酵动力学模型、监测模型和控制模型,实现了对生产规模发酵的计算机优化、监测和控制,顺利完成了国家攻关课题规定的指标,通过了国家有关部门组织的验收。
    在工业生物催化领域,提出了以控制外源蛋白表达速度为基础的基因工程菌的构建思路,成功构建了用于两步酶法催化生产重要医药中间体7-ACA的产酶基因工程菌,并实现了高活性表达,高效率、低成本生产催化用酶的目标。在此基础上,首次将两步酶法技术推向生产,实现了酶生产、酶的提取和固定化、酶催化生产7-ACA的全面国产化,总摩尔收率达到92%以上,使生产成本低于化学法,环境污染问题得到全面的解决。这是我国第一次全部用自己的技术开发完成的达到实用化的两步酶法生产7-ACA技术,这项技术的研制成功,标志着我国两步酶法生产7-ACA技术真正进入了实用化阶段。该项成果于2007年1月通过了有两名院士推荐和参加的技术鉴定,鉴定成果达到了国际先进水平。本人是该项技术的第一完成人。
另一项成果"一菌双酶法生产医药中间体D-对羟基苯甘氨酸技术"已经实现了125立方米发酵的工业化生产,该技术的应用使得现有生产设备的产能提高了一倍。目前正在准备组织专家鉴定。

获奖
2005年获得清华大学青年教师教学优秀奖,是化工系第一个获得该奖项的教师。
2012年获得清华大学十佳班主任称号。

代表性论文和专利:

论文:

  1. Gang Wang, Qiang Li*, Dikai Xu, Mingxin Cui, Xiao Sun, Yanyan Xu and Wenya Wang. Construction of a host-independent T7 expression system with small RNA regulation. Journal of Biotechnology, 189(2014): 72-75
  2. Linlin Xu & Gang Wang, Wenya Wang, Xiaofeng Lv, Qiang Li* and Aixia Yan. Development of a prokaryotic-like polycistronic expression system based on a virus-originated internal ribosome entry site (IRES) in industrial eukaryotic microorganisms. RSC Advances, 2014, 4 (93), 51615-51618
  3. Jixian Hou, Quan Jin, Jing Du, Qiang Li*, Qipeng Yuan, Jichu Yang. A rapid in situ immobilization of D-Amino acid oxidase based on immobilized metal affinity chromatography. Bioprocess Biosyst Eng. 2014 May;37(5):857-64.,
  4. Jixian Hou,Yangqiu Liu,Qiang Li*,Jichu Yang. High activity expression of D-amino acid oxidase in Escherichia coli by the protein expression rate optimization. Protein expression and purification, 2013, 88(1):120-126.
  5. Xi Xiong, Qiang Li, Xu-Cheng Zhang, Li Wang, Zhao-Xia Guo, Jian Yu. Poly(vinylidene fluoride)/Silica Nanocomposite Membranes by Electrospinning. Journal of Applied Polymer Science. Volume 129, Issue 3, 5 August 2013, pages 1089–1095
  6. Xi Xiong, Qiang Li, Jian-Wei Lu, Zhao-Xia Guo, Zhao-Hui Sun and Jian Yu,Fibrous Scaffolds Made by Co-Electrospinning Soluble Eggshell Membrane Protein with Biodegradable Synthetic Polymers. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. Volume 23, Issue 9, 2012, Pages:1217-1230
  7. Xi Xiong, Qiang Li, Xu-Cheng Zhang, Li Wang, Zhao-Xia Guo, Jian Yu. Poly(vinylidene fluoride)/Silica Nanocomposite Membranes by Electrospinning. Journal of Applied Polymer Science. 2012, DOI: 10.1002/APP.38787
  8. Xi Xiong, Qiang Li, Jian-Wei Lu, Zhao-Xia Guo, Jian Yu. Poly(lactic acid)/soluble eggshell membrane protein blend films: Preparation and characterization. Journal of Applied Polymer Science. Volume 117, Issue 4, Date: 15 August 2010, Pages: 1955-1959

 

授权专利:

  1. 一种基于T7表达系统的重组质粒(专利号:2013101638782)
  2. 一种原位纯化固定化酶及其制备方法(专利号:2007101773098)