全球环境科学高峰论坛系列讲座（GloBal Environmental Science SummiT seminar series, BEST），由哈尔滨工业大学环境学院组织、多家单位联合协办，意在打造全球范围内的精品高端环境论坛，为研究学者、企业家、环境从业者以及学生等提供广泛的国际交流机会。BEST论坛涉及主题包括：气候变化与可持续发展、环境与生态健康、减污降碳协同增效、水资源及水处理技术、土壤修复、环境基准与环境安全、环境微生物学、人工智能与大数据等。
BEST将以ZOOM或VooV/腾讯网络研讨会结合B站直播、环境人微信视频号直播、蔻享学术、邃瞳科学云直播的方式每月进行一次讲座。
电活性微生物：生物地球化学循环、生物能提升、生物修复、金属腐蚀以及新型电子设备
Electromicrobiology: Biogeochemical Cycling, Bioenergy, Bioremediation, Corrosion, and Novel Electronic Devices
应 BEST的邀请，BEST第八讲将由来自马萨诸塞州州立大学-阿默斯特分校的Derek Lovley教授进行。
报告时间：2022.09.21（周三）20：00—22：00
电活性微生物能够介导胞外电子供体与电子受体之间的电子交换。本次讲座主要聚焦于电活性微生物在自然环境中的作用、电活性菌的实际应用及其导电蛋白的最新应用。例如，Geobacter等电活性菌在多样的生物地球化学循环中具有重要的作用，比如还原三价铁氧化，耦连营养元素和微量元素的转化。电活性微生物也在有机污染与金属污染修复中发挥重要作用。电活性细菌与产甲烷菌之间的直接种间电子传递（DIET）是厌氧消化产甲烷的关键步骤，同时该过程也在湿地系统中产甲烷中发挥重要角色。电活性微生物广泛存在于肠道系统中，进而造成管道金属腐蚀。微生物与电极之间的电子传递是生物电化学技术应用于产能、有机物合成以及生物修复的基础。Geobacter 合成的蛋白纳米导线是一种革命性的“绿色”导电材料，有望应用于可持续发电、可穿戴存储设备和生物医学传感等领域。最近，通过新构建了一种能够用于量产蛋白纳米导线的大肠杆菌，该研究正在快速促进新型蛋白纳米导线的设计和组装，并将促进可持续发电等技术的快速发展。目前，仍有很多种类的电活性微生物未被详细研究。建议未来继续深入理解电活性微生物的环境功能；调控电活性微生物的活性进而促进生物修复或减轻金属腐蚀；同时发展其他可持续的电学应用。
Electroactive microorganism exchange electrons with extracellular electron donors and acceptors. This talk will focus on the natural environmental role of electroactive microbes as well as practical applications of electroactive microbes and their novel, electrically conductive proteins. For example, electroactive microbes like Geobacter play an important role in multiple biogeochemical cycles, including the reduction of Fe(III) oxides, an abundant electron acceptor for respiration that also controls the fate of nutrients and trace metals. Promoting the activity of electroactive microbes can stimulate the bioremediation of organic and metal contaminants. Direct interspecies electron transfer (DIET) between electroactive bacteria and methanogens is a key process in anaerobic digesters producing methane biofuel, and in wetlands releasing methane as a greenhouse gas. Electroactive microbes are abundant in intestinal systems and cause corrosion of metals in diverse environments. Electrical connections between microbes and electrodes are the basis for potential bioelectrochemical technologies for energy harvesting, the production of organic commodities, and bioremediation. Protein nanowires harvested from Geobacter are a revolutionary ‘green’ electronic material with demonstrated applications in sustainable electricity generation, neuromorphic memory devices, and biomedical sensing. A newly constructed E. coli chassis for mass production of protein nanowires is rapidly advancing the design and fabrication of new types of protein nanowire to further develop these technologies. There is a vast diversity of electroactive microorganisms not yet studied in detail, suggesting future possibilities for better understanding the environmental role of these microbes; controlling their activity to promote bioremediation or mitigate corrosion; and for developing additional sustainable electronics applications.
Derek Lovley教授是美国微生物科学院院士、马萨诸塞州州立大学-阿默斯特杰出教授。Derek Lovley教授还是美国科学促进会会士，曾荣获中国科学院爱因斯坦讲席教授称号。Derek Lovley教授在厌氧微生物生理生态、微生物胞外电子传递和生物修复等领域取得了许多开创性成果，揭示了蛋白纳米导线胞外电子传递和微生物种间直接电子传递机制，最近的研究热点为基于微生物纳米线的纳米传感器、纳米线复合材料的开发与利用。其在“电微生物学”新领域的重大科学贡献荣膺2009年《时代》杂志50大重大发明之一，发表学术论文超过700篇，其中Nature或Science正刊文章已发表二十余篇，H因子已经达到187。
Prof. Derek Lovely is a academician of American Academy of Microbiology, distinguished professor at UMASS-Amherst. Derek Lovley is also a fellow of American Association for the Advancement of Science. He received the Einstein Professorship of Chinese Academy of Science. Professor Derek Lovley has made many pioneering achievements in the fields of anaerobic microbial physiology and ecology, microbial extracellular electron transfer and bioremediation, and revealed the mechanism of protein nanowire extracellular electron transfer and direct electron transfer between species. His current research is focused on the potential for developing novel nanoelectronic sensors and nanowire composite materials from electrically conductive synthetic protein nanowires (e-SPNs). His major scientific contributions in the novel field of “electromicrobiology” were awarded as one of the 50 major inventions of “Time Magazine in 2009”, and he has published more than 700 academic papers, of which more than 20 were published in Nature and Science. The H-index has reached 187 (Google scholar).
组织单位
哈尔滨工业大学环境学院
协办单位
清华大学环境学院
北京大学环境科学与工程学院
南开大学环境科学与工程学院
同济大学环境科学与工程学院
南京大学环境学院
浙江大学环境与资源学院
天津大学环境与生态研究院
中国科学技术大学环境科学与工程系
广东省科学院生态环境与土壤研究所
哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室
中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室
哈尔滨工业大学污染物处理及能源化国际联合研究中心
哈尔滨工业大学污泥安全处置与资源化技术国家工程研究中心
哈尔滨工业大学生物能源开发利用国家地方联合工程研究中心
环境人Environmentor
国际水协IWA
北美华人环境工程与科学教授学会CAPEES
国际地球化学协会IAGC
BEST论坛第八期丨电活性微生物：生物地球化学循环、生物能提升、生物修复、金属腐蚀以及新型电子设备
2022-09-21 15:14 来源：《中国给水排水》 作者： 分享：
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