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第四届“京彩大创”北京大学生创新创业大赛

中荣获佳绩

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第四届“京彩大创”北京大学生创新创业大赛

中斩获佳绩

重磅喜讯

在第四届北京大学生创新创业大赛（京彩大创）中，北京理工大学生命学院学子分别获得一、二、三等奖各一项。

项目“泛优智造---赋能新型蛋白靶向药物研发的泛素一体化平台”，大健康赛道一等奖。

项目“枯木逢“醇”——农业固废碳循环经济新模式”，乡村振兴赛道，二等奖。

项目“缬能智造——机器学习蛋白设计赋能缬氨酸绿色制造”，科技创新赛道，荣获三等奖。

本届大赛由北京市教育委员会、北京市人力资源和社会保障局、北京市发展和改革委员会联合主办，是北京市高校创新创业领域的高水平赛事。

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泛优智造---赋能新型蛋白靶向药物研发的泛素一体化平台（一等奖）

一、项目背景

随着人类对疾病发生发展分子机制理解的不断深入，泛素-蛋白酶体系统（UPS）作为细胞“质量控制中心”的核心地位日益凸显。UPS精确调控着关键信号通路蛋白（如致癌蛋白、抑癌蛋白、炎症因子、神经毒性蛋白）的稳定性、活性和定位。其功能失调直接导致蛋白稳态失衡，成为癌症发生、转移、耐药、神经元死亡、异常免疫激活等病理过程的核心驱动力。揭示UPS在疾病进程中的精确作用，并将其作为关键治疗靶点进行干预，已成为攻克癌症、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等重大人类健康挑战的突破口。靶向蛋白降解嵌合体（PROTAC）则创新性应用了UPS，PROTAC分子巧妙地劫持了泛素蛋白的标记功能，将传统“不可成药”的致病靶蛋白直接引导至蛋白酶体进行降解，实现从源头上清除疾病驱动因子。UPS的机制研究和创新利用彻底颠覆了传统药物设计的思路，为解决难治性疾病提供了前所未有的武器，UPS的高活性、高纯度蛋白的生产势在必行。

项目使用多种创新手段优化UPS蛋白，赋能UPS全流程生产利用。团队完成了UPS全系蛋白的单件生产并整合体外泛素化检测试剂盒，用于高通量底物蛋白筛选和PROTAC药物筛选。

二、团队介绍

泛优智造团队由北京理工大学生命学院生物医学诊疗与医学转化课题组和蛋白质机器结构与靶向药物研究课题组共同组建，由国家级青年人才董磊教授和王丰教授共同指导，学生团队由生物技术-生物科学（联合学位）范帅牵头负责，成员本硕博全覆盖。团队长期从事基于蛋白质工程的UPS蛋白优化改造和肿瘤发生发展的关键分子机制解析，推动新靶点发现与创新药物研发，为践行国家“健康中国”战略贡献坚实的科技力量。

蛋白质机器结构与靶向药物研究课题组

生物医学诊疗与医学转化课题组

2、枯木逢“醇”——农业固废碳循环经济新模式（二等奖）

一、项目简介

本项目致力于解决中国日益严重的农业废弃物（如秸秆、畜禽粪便等）堆积问题，通过创新的合成生物学技术，将农业废弃物高效转化为高附加值的异丁醇（绿醇），实现“变废为宝”和资源循环利用。

作为核心的技术，成功构建了全球领先的“绿醇高产菌”技术体系（基于大肠杆菌工程菌株）。利用合成生物学手段，重构微生物代谢途径，将农业废弃物（非粮生物质）作为主要碳源，实现了高达 120g/L 的异丁醇产量（全球最高水平之一）和 90% 的理论转化率。

技术突破点包括双碳源分流系统（利用C5/C6糖及有机酸）、智能代谢开关、自清洁系统、CRISPR-MAGE代谢通量重塑、自适应进化、AI智能发酵控制等。

核心产品为生物基异丁醇（绿醇）。应用领域广泛，可作为橡胶制造原料、生物燃料、药物中间体和香料染料。

二、项目优势

此项目的优势核心为将低价值甚至负成本的农业废弃物转化为市场需求旺盛、价格较高的异丁醇。技术壁垒高，拥有 15篇相关学术论文 和 31项核心专利（覆盖菌株、工艺、控制），技术指标全球领先。原料成本低，生产过程绿色，显著降低碳排放。符合国家战略， 积极响应国家乡村振兴、农业废弃物资源化利用（中央一号文件）、双碳目标和生物经济发展战略。团队实力强， 依托北京理工大学顶尖科研团队（霍毅欣教授、陈振娅副教授等顾问），核心成员均为硕博，具备扎实的研发和产业化能力。

3、缬能智造---机器学习蛋白设计赋能缬氨酸绿色制造（三等奖）

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项目简介

项目直面养殖业核心痛点——饲料成本高昂（占养殖总成本超60%）及低蛋白日粮技术推广瓶颈（必需氨基酸生产成本高）。团队以缬氨酸这一关键饲料添加氨基酸为突破口，致力于解决传统生产依赖粮食（玉米）、工艺耗能高、转化率低（仅45g/L）的产业难题。

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项目核心创新点及价值

项目核心创新在于：

·原料革新： 开创性地利用农业废弃物（如秸秆）替代粮食进行缬氨酸生物合成，响应国家“不与人争粮、不与粮争地”的号召，保障国家粮食安全战略。

· 技术突破： 成功应用机器学习驱动的蛋白设计技术，实现三大突破：

o 挖掘并构建高效代谢网络（“能产”）： 利用超算平台从海量数据中挖掘适用于农废转化的核心催化元件。

o 理性改造蛋白提升催化效率（“多产”）： 运用图神经网络识别限速酶，结合GAN生成与理性设计，显著提升关键元件催化效率（提升20倍）。

o 构建工业化发酵系统（“高产”）： 开发高灵敏缬氨酸生物传感器筛选高产菌株，并创新采用非灭菌发酵技术（添加对羟基苯甲酸），大幅降低能耗与成本，最终实现212g/L的世界级高产，满足工业化需求。

·绿色制造： 整个生产工艺显著降低能耗与碳排放，产出的缬氨酸纯度（≥99.3%）达到国家优等品标准（GB 7300.104-2022）。

项目价值：

· 经济价值： 大幅降低缬氨酸生产成本，有力支撑饲料企业推广低蛋白日粮技术（蛋白含量可降至12%），显著减少豆粕依赖，降低养殖业成本。

· 社会与生态价值： 为农业废弃物（如秸秆）开辟高值化利用新途径，解决环境污染问题，创造农民增收渠道；减少传统发酵产业对玉米等主粮的消耗，严守国家粮食安全底线。

· 产业价值： 提供了一条安全、高效、规模化且环境友好的缬氨酸生产新路径，打破技术壁垒，赋能饲料、医药、食品、生物材料等多行业发展。

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团队介绍

“缬能智造”团队是一支由北京理工大学生命学院本硕博学生组成的、具备扎实科研能力与创新活力的队伍。团队在项目负责人黄珉玥的带领下，成员包括俞欣靓、东亮（博士生，发酵技术顾问）、范舜烨（博士生，生产技术顾问）、黄一涵（硕士生，市场拓展经理）、袁驰（硕士生，产品开发负责人）、杜肖雯（博士生，合成途径优化专员）、李明达、曹登天、妥俊恺等共10人。团队成员各司其职，在基因编辑、生物信息、代谢工程、发酵优化、市场分析、产品开发等多个环节发挥关键作用。

团队得到生命学院霍毅欣教授（“万人计划”科技创新领军人才、国家高层次青年人才）和陈振娅研究员、郭淑元研究员、邹沁副研究员、孙丽超副研究员等深耕氨基酸生产与酶工程领域的资深专家的精心指导。团队依托国家级及省部级重点实验室、功能微生物创新研究中心，配备超算平台、超高效液相色谱、液滴微流控细胞分选仪等先进研发设备，具备强大的技术研发和产业化推进能力。项目已完成小试，正积极推进中试，展现出良好的发展前景。

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文案/排版丨生命学院新媒体中心

指导老师丨陈曼 张晋媛

审核 | 常非