可持续发展途径是人类社会生存和发展的基础，但是化学制造主要依靠化石燃料并不断释放CO2，这是不友好和不可持续的。生物制造为化学合成提供了可持续发展的发展途径。传统基于糖原的生物层次化生成还原能力（NADH等）的过程将同时释放CO2，从而降低化学产品的碳转化率；轻能是足够的清洁能量，半导体材料生物杂交结合了半导体，可以有效地吸收光能与细胞工厂，并可以直接使用光能为细胞工厂提供减少功率。因此，光驱动的杂种产生具有较高理论碳转化率的化学物质，这反映了绿色生物制造领域的独特优势和巨大的潜力，但目前缺乏大规模合成混合体的低成本，环保方法。
减少污染，降低碳和协同效率是实施可持续发展的基本原则。该项目通过合成生物学方法将微生物细胞工厂转化，使用金属离子，硫酸盐和有机污染物作为原材料，并通过生物学方法实现大规模生产半导体材料生物杂交，并利用光能在现场使用光能来使有机污染物促进化学生产成本，并促进化学污染和构成污染物，并促进了化学污染，并促进了污染的效果。该项目结果的成功应用不仅为废水处理提供了新的途径，而且还揭示了其在清洁能源生产和可持续制造中的广泛应用。
图1。基于废水的半导体材料 - 细菌混合光学驱动生物驱动器
“将废物变成宝藏”的概念与可持续发展高度一致。近年来，通过合成生物学方法转化的微生物细胞工厂可以直接利用废物塑料，厨房废物和工业废气（例如CO2等）作为原材料，并证明了化学药品的绿色和可持续生产的巨大潜力。深圳高级研究所的合成生物学团队以及Harbin技术研究所（深圳）的环境科学与工程团队发现，金属离子，硫酸盐和有机物等污染物在废水中很常见，并且含有丰富的内容。它们可以直接或间接提供用于生产半导体材料 - 细菌杂种的原材料，从而降低了大规模生产杂种的成本；此外，混合动力可以直接使用轻能将有机污染物驱动到废水中的化学物质中，从而实现了污染物的资源利用。
但是，废水中的污染物很复杂，大多数都是生物毒性的。它们具有多种有机物种，通常含有高盐浓度。因此，使用微生物细胞工厂来实现污染物的资源利用是极具挑战性的。研究小组选择了一种海洋微生物，颤音钠，该钠对有毒环境具有很强的耐受性并在盐中越来越高。它可以使用200多种有机物，包括糖，醇，氨基酸，有机酸等。 in addition, Vibrio Sodium is the fastest growing industrial microorganism at present, with mature genetic operating tools, but its growth rate is twice as fast as E. coli, has a higher substrate utilization rate, and contains membrane electron transfer channels similar to electroactive microorganisms, which are conducive to the photogenesis of electrons in semiconductor materials entering cells;因此，弧菌钠是用于使用废水产生杂种的理想底盘细胞。
那么，颤音钠如何使用各种污染物协同半导体材料 - 细菌杂种系统，并利用轻能来驱动化学物质的可持续生产？
半导体材料 - 细菌杂种的设计和合成
首先，金属硫化物半导体材料需要硫化氢（H2S）作为合成的直接前体。在传统生物学方法中，金属硫化物的合成需要添加半胱氨酸以产生H2。废水中包含的硫酸盐是无机硫来源，不能直接被弧菌钠直接使用并转化为H2S。研究小组在弧菌钠中引入了有氧H2S合成途径，以构建一种直接利用硫酸盐高H2S产生的工程细菌。工程细菌产生的H2s可以直接与金属离子结合，以产生金属硫化物的半导体纳米颗粒，并同时在溶液中有效地去除金属离子（去除率高达99％）。
其次，来自不同来源的废水中金属离子的浓度差异很大。上述工程细菌是否适合不同浓度的金属离子产生半导体纳米颗粒？研究小组首先使用不同浓度的镉离子合成CD的工程细菌的效率。结果表明，工程细菌可以完全使用不同浓度的CD2+产生CDS纳米颗粒。通过扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM）和光电化学分析，发现工程细菌成功合成了CDS-细菌杂种。半导体纳米颗粒吸收了光能，并可能产生具有良好光电转换效率的电子。
第三，废水包含各种不同的有机物。工程细菌可以使用不同的有机物来实现杂种的合成吗？研究小组在废水中使用了常见的有机污染物（糖，醇和酸）作为原材料，以成功合成半导体材料 - 细菌杂种，同时有效地去除污染物中的金属离子。
最后，研究小组使用实际的工业废水成功合成了混合动力：甘油废水，糖蜜废水和淀粉废水，它们具有良好的光电转化效率。该方法也适用于其他金属离子，铅硫化物 - 细菌杂种和汞硫化物 - 细菌杂种已成功构建，这是高度通用的。
半导体材料 - 细菌杂种的光学驱动生物制造
图2。半导体材料 - 细菌杂种的光学驱动生物制造
杂种可以直接使用轻能来驱动微生物细胞内还原力的有效再生，并且合成化学物质的产量和碳转化率高于非杂合（简单微生物系统）的产量和碳转化率。研究小组研究了使用污染物产生的杂种是否具有相同的优势。 2,3丁二醇（BDO）是一种重要的体积化学物质，广泛用于化妆品，农业，药物处理和其他领域。 BDO生物合成过程需要消耗大量减少力NADH。通过半导体材料通过杂化吸收的光能产生的电子可能会增加NADH的再生速率并驱动BDO有效合成；研究小组在杂种中构建了BDO合成途径，并检测到其合成效率。结果表明，在光条件下，混合系统中BDO合成的输出显着高于非杂合基团，其产出和碳转化率为26％，其产量和碳转化率增加了2倍。杂种的优点完全依赖于轻能（黑暗条件，杂化杂种的产量和碳转化速率合成的BDO与非杂合基团相似）。可以证实，使用废水产生的杂种可以直接使用轻能来驱动化学物质的有效合成。
研究小组进一步分析了混合动力使用光能来推动化学物质合成的机制。通过对细胞内代谢产物的定量分析，发现在光条件下，微生物细胞中的NADH浓度高于黑暗条件。结果表明，在混合动力的半导体材料中，吸收了光能产生的电子，促进NAD+还原以产生NADH，为BDO的生物合成途径提供足够的能量，并通过糖氧化过程减少能量，最终增加BDO的产量和碳转化。
基于实际工业废水的大规模生产混合动力和光效率驱动的化学合成
图3。混合产生和光启动驱动的化学合成
研究小组使用实际的工业废水作为原材料来使用5-L光电反应堆中的工程细菌合成杂种。混合动力利用废水中的光能原位将有机污染物转化为BDO，产量可以达到13 g/L，表明本研究中产生的杂化合成和原位使用光能有可能放大产量。
图4。生命周期分析表明，混合光学驱动化学生产途径更有利
通过生命周期分析（LCA），与传统的基于石油和基于糖原的生物发酵化学品相比，基于污染物的混合光学驱动器生物制造路线具有较低的温室气体排放（0.50±0.02kg CO2 CO2-EQ KG-1BDO），并具有0.39 $ kg-1bdo的功能（0.04 $ kg-1bdo），并实现0.04 $ kg-1BDO的功能污染物。
这项工作开发了一种低成本，环保和可持续的方法，用于合成光能驱动的化学物质，并实现了与各种废水污染物的协调使用，以生产各种废水污染物生产半导体材料生物杂交系统，并在原位应用于光电驱动的化学构成，以使其能够进行清洁的生产，从而实现了较大的生产，以实现较大的生产，以实现一种范围，以实现良好的生产，以实现良好的生产。减少碳排放，改善资源利用并促进循环经济。将来，将进一步探索其在大规模生物制造中的应用。
研究团队
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中国科学学院的深圳先进技术研究所的副研究员Gao Xiang是Harbin Technology研究所（Shenzhen）的最终通讯作家，是PI Shanshan，Harbin Technology Jotional of Shenzhen and Shenzhenzhen insprowly Perdoder，Shenzhenshen Instraly Instraly Instraly trowner intery themanzhen ins Shenzhenshen shenzhenshen shenzhensnectore shenzhenshen shenzhensnecter shenzhensector shenzhenshen，山尚（Shanshan），来自深圳高级技术学院和上海大学的冯韦（Yang Wenjun）是本文的第一位作者。 Yang Ruijie，Chao Weixiang，Cheng Wenbo，Cui Lei和Li Zhida参加了这项工作，新加坡国立大学的Lin Yiliang教授为这项研究做出了重要贡献。研究员杨陈（Yang Chen），分子植物科学卓越中心，中国科学院，研究员中县，深圳高级技术学院以及哈尔宾技术学院的院士Ren Nanqi为这项研究提供了重要的指导和建设性意见。这项工作得到了诸如国家自然科学基金会，深圳科学技术创新委员会，合成生物学的主要研发项目和深圳合成生物学创新研究所的支持。
纸张信息
出版日记自然可持续性
发布日期，2023年10月16日
文章标题
通过废水衍生的半导体生物杂种的太阳能驱动的废物对化学转换
（）
专家评论
Zhao Guoping：中国科学学院院士，分子植物科学卓越中心，中国科学院
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半导体材料生物杂交的核心是结合半导体纳米材料，可有效地用微生物细胞吸收光能。通过吸收光能，半导体材料产生电子并将其转化为生物能源，它为细胞工厂提供了足够的能量，因此传统的工业发酵的微生物无法使用轻能（例如大肠杆菌，酵母，酵母菌，纤维状态等）可以有效地使用轻能来驱动生物合成反应和转化的糖（例如有机化的糖）。这个概念的独特之处在于，它将光能与生物制造有机地结合在一起，从而推动有效的化学合成。
但是，为了实现这一目标，仍然缺乏低成本，环保的方法来大规模合成混合动力。为了克服这个问题，Gao Xiang和其他研究团队采用了合成生物学和环境工程的跨学科方法，以建造一个需要钠的弧菌细胞工厂，使用多种污染物作为原材料中的多种污染物，可实现高价值对潮水生产的潮气生产的潮气，并构成了轻型式氢污染物。这不仅有助于减少废水中的污染物，而且为污染物的资源利用提供了新技术，并为化学物质的大规模和可持续生物制造提供了新的想法。这项研究代表了绿色生物制造领域的重要进步，结合了太阳能和生物制造，以创造一种可持续的化学生产方法。预计将带来新的可能性，以实现清洁生产，减少碳排放并改善废物资源的利用。将来，我们可以期望看到这种方法在更广泛的应用中起着重要甚至具有变革性的授权作用。
实验室概况
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Gao Xiang的研究团队主要关注材料合成生物学，将有效吸收光能的半导体材料与高度选择性的催化活性细胞相结合，合成一个新的人工系统（“人造光电器”），使用极好的细胞内催化能力，通过液能促进液能，使光能通过液体能量转化为化学能量，并将其转化为化学限制的，并将其化学成分用于化学限制，并将其用于化学限制性，并将其用于化学限制性，并将其用于化学限制性，并将其化学成分。自然光合碳固换，合成人造光含量自养细胞工厂，并开发用于化学物质的可持续生物制造技术。该研究结果被发表为第一个和通讯（包括杂志，自然化学，科学进步，能源与环境科学，ACS能源信函等）的期刊中的沟通作者；研究小组现在正在招募2位来自合成生物学，微生物学，电化学，光电催化，半导体材料和其他相关背景的博士后研究员，1名研究助理和2名联合培训学生也将被招募。欢迎有愿望的人来咨询并加入我们的研究团队（联系电子邮件:)。
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工业机器人企业众多、人才短缺，专业培训与就业情况解析
首先，有许多工业机器人公司，而且机器人操作技术人才短缺。同时，工业机器人技术培训学校和机构还在专业人才短缺的情况下推出了大量的工业机器人培训课程。
工业机器人
1。工业机器人技术专业培训
大多数专业的工业机器人技术教师都没有现场安装和调试机器人操作员的基本和能力。当然，他们不排除具有强大能力的老师。培训机构的大多数学校教师都是工厂工程师，从工业机器人制造商那里购买机器人后，他们将为教师提供短暂的培训时间。但是，学员通常具有理论基础，并由实际操作补充。班上的许多机器人肯定比人类少得多。然后，您知道您几乎没有时间做某事，什么也没学。
2。工业机器人技术专业的就业状况！
老实说，如果没有工业机器人行业的经验，工程师就不可能。实际上，许多培训机构对编程，安装和调试没有很好的了解，因为它们主要是理论上的，并且在实践中很少运作。这些培训机构中的大多数学员都由机构安排零工。您的思想与实际情况大不相同，他们仍然需要努力工作。如果您有能力进行操作和计划，则可以尝试采访工业机器人学徒/助手，但竞争非常大，因此取决于您的能力。如果没有工业机器人在培训机构中的实际操作，您的竞争力将不会很大。
3。工业机器人技术的专业证书无用！
工业机器人公司与实际的运营能力和证书无关。国内工业机器人行业没有详细的标准，更不用说工业机器人技术证书了，其中许多是随意印刷的。
这是对工业机器人专业的介绍。如果您需要培训工业机器人，则可以来到Haizhi的机器人制造商。工业机器人每天都可以操作，将实际操作作为主要任务，结合理论！
工业机器人培训的灵感 - 如何培养单人和单机工业机器人专业？工业机器人行业希望尽快进入该行业，哪个轴具有什么功能以及可以用工业机器人代替的工作！看看您是否有职业。
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