报告题目：生物电催化及其在制备化学品中的应用

报告人：陈辉

报告人单位：山东大学微生物技术国家重点实验室

报告时间：2023年5月11日

会议地点：生物与制药工程学院A1报告厅（一楼）

举办单位:生物与制药工程学院

报告人简介：

陈辉，山东大学微生物技术国家重点实验室教授、博士生导师。2014年博士毕业于浙江大学生物化工系，2014年加入中科院青岛生物能源与过程研究所做助理研究员，2015-2017年先后到弗吉尼亚理工大学、明尼苏达大学进行博士后研究工作，2018年加入犹他大学Shelley DMinteer组进行生物电催化固碳和固氮研究，2022年晋升为犹他大学化学系助理教授，2022年底加入山东大学微生物技术国家重点实验室。

先后获得国家海外高层次青年人才，山东省海外高层次青年人才，山东省泰山学者青年专家、山东大学杰出中青年学者。研究领域: 1）基于生物电催化的CO，N固定以及惰性化合物的深度转化; 2）P450及其他具有工业应用价值酶的酶学与酶工程; 3） 电化学架构内合成生物学体系的构建与应用。 先后在Nature Catalysis, Chemical Reviews, JACS (4)，Angewandte Chemie, ACS Catalysis等权威学术期刊上发表SCI论文30多篇。

报告摘要：生物电催化是将生物催化模块与电化学模块有机融合，以清洁易控的电能作为能量来源，电极作为电子供体来驱动生物合成过程，以酶或微生物细胞作为生物催化剂，最终实现电能到化学能有效转化和目标化合物有效制备的技术体系。作为两个独立的功能单元，电化学模块和生物催化模块之间的适配性是决定生物电合成体系整体性能的关键因素，也是生物电催化领域的关键科学问题。目前，围绕这二者适配性的主要瓶颈包括：（1）缺乏与生物催化模块有效适配的电子传递过程；（2）电能化学能之间的转化方式不灵活；（3）生物催化模块的反应介质与电化学模块不兼容。有鉴于此，围绕电化学模块和生物催化模块适配性这一科学问题，报告人先后从新型电驱动生物合成模块开发、新型能量转换方式构建和新型反应介质应用三方面入手，在有效提升生物电催化体系适配性和整体性能。同时，基于生物电催化技术成功实现了惰性氮气到手性氨基化学品的转化；手性β-羟基腈的制备以及惰性烷烃化合物的深度转化等一系列具有挑战性的化学反应，为绿色生物制造的发展提供了新方法、新体系和新应用。