杜伟 副教授,博士生导师,清华大学化工系

基本情况

1997年、2002年分别在华南理工大学生物工程系获学士、博士学位。20028月至20048月在清华大学化学工程系进行博士后研究工作,2004年被授予清华大学优秀博士后荣誉称号。200612月晋升为副教授。20098月至20108月得到国家留学基金委资助在MIT进行学术访问。20108月晋升为清华大学化工系博士生导师。获得2010年度清华大学“学术新人奖”,2013年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。2014年获得“中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖”。

主要研究方向为生物能源与生物基化学品的生物炼制研究。在生物化工领域重要期刊发表SCI论文50余篇,在Web of Science 数据库中被引用逾1500次;H因子:17。。在世界著名出版公司爱思唯尔(Elsevier)发布的2014年中国高被引学者(Most Cited Chinese Researchers)榜单中入选。授权中国发明专利20余项。国际专利申请7项,其中3项国际专利已获得10余个国家专利授权。作为主要发明人的全球专利技术已经成功应用于万吨级工业化生产,并在2011年中巴高级别对话中作为能源与生物化工领域唯一项目被列进中巴两国政府重点支持的合作项目清单中。作为项目和课题负责人,先后承担国家863973、国家自然科学基金和企业合作等项目。

获奖

ü《生物法耦合生产生物柴油和1,3-丙二醇的应用基础研究》获2006年中国石油和化学工业协会科技进步一等奖;

ü“生物柴油和1,3-丙二醇耦合生产关键技术及产业化示范”获选2007第三届中国技术市场协会金桥奖;

ü  获得清华大学2010年度“学术新人奖

ü  2013年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”;

ü  2014年获得“中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖”。

主要研究方向

油脂是继木质纤维素和淀粉基原料之外的第三大可再生资源,其高值化转化已成为持续发展的重要研究方向。其中,可再生油脂经过酶促酰基化反应可制备多种生物基化学品和生物能源,目前已成为国内外的研究热点。酶促油脂酰基化反应属于典型的非均相非水相酶催化领域,要促进酶促油脂酰基化反应在生物能源和生物基化学品制备中的应用,目前急需解决非均相非水相酶催化有关机理、酰基转移以及酶催化活性和选择性的有效调控等关键问题。

1)、针对非均相非水相酶促油脂酰基化反应体系,研究酰基受体、酰基供体、反应介质等对酶催化特性的影响和有关影响机理,阐明非均相非水相体系中环境疏水性对酶催化活性的影响规律,为酶促油脂酰基化反应在生物柴油和生物基化学品中的应用提供重要理论依据

酶促油脂酰基化反应属于典型的非水相酶催化领域,适于均相体系的传统非水相酶学基础理论难以表征非均相非水相体系酶催化特性的变化。本课题组一直致力于研究非均相非水相酶促油脂酰基化反应过程中酶催化特性的变化及影响机理。

2)、研究油脂酶促油脂酰基化反应过程中的酰基转移反应,解析溶剂、水活度、温度等对非均相非水相酶促油脂酰基化反应过程中的酰基转移影响机理,为理性调控油脂酰基转移、促进酶促油脂酰基化在有机合成中的应用提供理论依据

在酶促油脂酰基化反应过程中,理性调控非均相非水相体系中的酰基转移活性,揭示有关影响机理,是促进酶促油脂酰基化反应在生物能源和生物基化学品制备中应用的关键。本课题组关注的焦点是酶促油脂酰基化反应过程中多个酰基之间的酰基转移反应(中性油脂的水解或醇解,或者脂肪酸与甘油的酯化反应),并采用分子模拟手段揭示溶剂、水活度、温度等对非均相非水相酶促油脂酰基化反应过程中的酰基转移影响机理,为理性调控油脂酰基化反应过程中的酰基转移提供理论指导。

3)、研究油脂酰基化反应过程中脂肪酶1,3-位置选择性变化特性,应用分子模拟技术,揭示非均相非水相体系中有机溶剂以及水活度等对脂肪酶1,3-位置选择性的影响机理;基于有关理论研究,开发出具有不同1,3-位置选择性的脂肪酶,促进其在生物柴油和1,3-甘油二酯制备中的应用

酶促油脂酰基化反应在生物基化学品(重要功能性食品1,3-甘油二酯和生物柴油)的制备中具有重要应用前景。如何有效调控脂肪酶的1,3-位置选择性是获得高收率目的产物,促进酶法工艺在生物基化学品合成中应用的关键。本课题组一直致力于酶促油脂酰基化反应过程中脂肪酶1,3-位置选择性变化特性及相关影响机理的研究。

4)、应用“溶剂工程”和“过程工程”,调控油脂酰基化反应过程中的酶催化活性和选择性,完善酶促油脂制备生物柴油新工艺,并促进相关工艺和技术的产业化应用

生物柴油是一种重要的可再生生物能源,受到了世界各国的广泛关注和重视。酶法制备生物柴油具有生产过程环境友好等优势,具有很好的开发应用前景。然而,传统酶法工艺中,短链醇以及副产物甘油的毒副作用使得脂肪酶极易快速失活,从而导致酶法制备生物柴油难以经济可行。开发酶促油脂制备生物柴油新工艺,显著延长酶的使用寿命是促进酶促油脂酰基化反应在生物柴油制备中应用的关键。本课题组一直致力于应用“溶剂工程”和“过程工程”,调控油脂酰基化反应过程中的酶催化活性、脂肪酶1,3-位置选择性以及Sn-1(或Sn-3)与Sn-2之间酰基转移活性,完善酶促油脂制备生物柴油工艺和装备,并促进相关技术的产业化应用。

主要在研课题

1、国家自然科学基金面上项目,酰基转移存在下的脂肪酶1,3-位置选择性影响机理研究,21376139,在研,80万,主持

2、国家高技术研究发展计划(863计划),2012AA052101, 富油能源微藻培育与生物柴油制备,在研,230万,主持

3、固定化脂肪酶转化可再生油脂制备生物柴油(北京信汇生物能源有限公司),2000万,负责人之一

(1).  主要发表论文Li, Yang; Du, Wei; Liu, Dehua. Exploration on the effect of phospholipids on free lipase-mediated biodiesel production. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic,2014,102:88-93

(2).  Qi, Feng; Kitahara, Yuki; Wang, Zitian; Zhao, Xuebing; Du, Wei; Liu, Dehua. Novel mutant strains of Rhodosporidium toruloides by plasma mutagenesis approach and their tolerance for inhibitors in lignocellulosic hydrolyzate. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2014,89(5): 735-742,

(3).   Li, Qiang; Xu, Jingyang; Du, Wei; Li Yang; Liu, Dehua. Ethanol as the acyl acceptor for biodiesel production. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2013, 25:742-748

(4).   Li, Yang; Du, Wei*; Liu, Dehua. Effect of phospholipids on free lipase-mediated methanolysis for biodiesel production. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, 91(1):67-71

(5).   Duan, Zhangqun; Du, Wei; Liu, Dehua. Improved synthesis of 1,3-diolein by Novozym 435-mediated esterification of monoolein with oleic acid. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, 89(1):1-5

(6).   Xu, Jingyang; Du, Wei; Zhao, Xuebing. Microbial oil production from various carbon sources and its use for biodiesel preparation. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 2013, 7(1):65-77

(7).  Ren, Hongjie; Li, Yang; Du, Wei; Liu, Dehua. Free lipase-catalyzed esterification of oleic acid for fatty acid ethyl ester preparation with response surface optimization. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2013, 90(1):73-79

(8).  Duan, Zhangqun; Du, Wei; Liu, Dehua. Rational synthesis of 1,3-diolein by enzymatic esterification. Journal of Biotechnology, 2012, 159(1):44-49

(9).  Duan, Zhangqun; Du, Wei; Liu, Dehua. The mechanism of solvent effect on the positional selectivity of Candida antarctica lipase B during 1,3-diolein synthesis by esterification. Bioresource Technology, 2011, 120(23):11048-11050

(10).              Ren, Hongjie; Du, Wei; Lv, Liangliang. Study on Free Lipase-Catalyzed Ethanolysis for Biodiesel Preparation in an Oil/Water Biphasic System. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2011, 88(10):1551-1555

(11).              Sun, Ting; Du, Wei; Liu, Dehua. Comparative study on stability of whole cells during biodiesel production in solvent-free system. Process Biochemistry, 2011, 46(3):661-664

(12).              Du, Wei; Klibanov, Alexander M. Hydrophobic Salts Markedly Diminish Viscosity of Concentrated Protein Solutions. Biotechnology and Bioengineering, 2011, 108(3):632-636,

(13).              Li, Wei; Li, Renwang; Li, Qiang; Du Wei. Acyl migration and kinetics study of 1(3)-positional specific lipase of Rhizopus oryzae-catalyzed methanolysis of triglyceride for biodiesel production. Process Biochemistry,2010,45(12):1888-1893

(14).              Duan, Zhangqun; Du, Wei; Liu, Dehua. Novozym 435-catalyzed 1,3-diacylglycerol preparation via esterification in t-butanol system. Process Biochemistry, 2010, 45(2):1923-1927

(15).              Li, Wei; Du, Wei; Li, Qiang. Dependence on the properties of organic solvent: Study on acyl migration kinetics of partial glycerides. Bioresource Technology, 2010, 101(15):5737-5742

(16).              Sun, Ting; Du, Wei; Liu, Dehua. Improved catalytic performance of GA cross-linking treated Rhizopus oryzae IFO 4697 whole cell for biodiesel production. Process Biochemistry, 2010, 45(7):1192-1195

(17).              Duan, Zhang-Qun; Du, Wei; Liu, De-Hua. The solvent influence on the positional selectivity of Novozym 435 during 1,3-diolein synthesis by esterification. Bioresource Technology, 2010, 101(7):2568-2571

(18).              Li, Wei; Du, Wei; Li, Qiang. Study on acyl migration kinetics of partial glycerides: Dependence on temperature and water activity. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2010, 63(1):17-22

(19).              Lv, Dan; Du, Wei; Zhang, Guoling. Mechanism study on NS81006-mediated methanolysis of triglyceride in oil/water biphasic system for biodiesel production. Process Biochemistry, 2010, 45(4):446-450

(20).              Sun, Ting; Du, Wei; Zeng, Jing. Exploring the effects of oil inducer on whole cell-mediated methanolysis for biodiesel production. Process Biochemistry, 2010, 45(4):514-518

(21).              Duan, Zhangqun; Du, Wei; Liu, Dehua. The pronounced effect of water activity on the positional selectivity of Novozym 435 during 1,3-diolein synthesis by esterification. Catalysis Communications, 2010, 11(5):356-358

(22).              Sun, Ting; Du, Wei; Liu, Dehua. Prospective and impacts of whole cell mediated alcoholysis of renewable oils for biodiesel production. Biofuels, Bioproducts, and Biorefining, 2009, 3(6):633-639

(23).              Xu, Yunzhen; Liu, Hongjuan; Du, Wei Integrated production for biodiesel and 1,3-propanediol with lipase-catalyzed transesterification and fermentation. Biotechnology Letters, 2009, 31(9):1335-1341

(24).              Li, Qiang,Du, Wei;Liu, Dehua.Perspectives of microbial oils for biodiesel production. Applied Microbiology and Biotechnology, 2008, 80(5): 749-756

(25).              Chen, Xin; Du, Wei; Liu, Dehua. Effect of several factors on soluble lipase-mediated biodiesel preparation in the biphasic aqueous-oil systems. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2008, 24(10):2097-2102

(26).              Li, Wei; Du, Wei; Liu, Dehua. Study on factors influencing stability of whole cell during biodiesel production in solvent-free and tert-butanol system. Biochemical Engineering Journal, 2008, 41(2):111-115

(27).              Chen, Xin; Du, Wei; Liu, Dehua. Response surface optimization of biocatalytic biodiesel production with acid oil. Biochemical Engineering Journal, 2008, 40(3):423-429

(28).              Du, Wei; Li, Wei&; Sun, Ting; Chen, Xin; Liu, Dehua. Perspectives for biotechnological production of biodiesel and impacts. Applied Microbiology and Biotechnology, 2008, 79(3):331-337

(29).              Li, Wei;Du, Wei, Liu, Dehua. Rhizopus oryzae whole-cell-catalyzed biodiesel production from oleic acid in terf-butanol medium. Energy and Fuels, 2008, 22(1):155-158

(30).              Chen, Xin; Du, Wei; Liu, Dehua; Ding, Fuxin. Lipase-mediated methanolysis of soybean oils for biodiesel production. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2008,24(10):2097-2102

(31).              Li, Wei;Du, Wei; Liu, Dehua. Rhizopus oryzae IFO 4697 whole cell catalyzed methanolysis of crude and acidified rapeseed oils for biodiesel production in tert-butanol system. Process Biochemistry, 2007, 42(11): 1481-1485

(32).              Du, Wei; Liu, Dehua; Li, Lilin; Dai, Lingmei. Mechanism exploration during lipase-mediated methanolysis of renewable oils for biodiesel production in a tert-butanol system. Biotechnology Progress, 2007, 23(5): 1087-1090

(33).              Li, Wei; Du, Wei; Liu, Dehua. Optimization of whole cell-catalyzed methanolysis of soybean oil for biodiesel production using response surface methodology. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2007, 45: 122-127

(34).              Du, Wei;Wang, Li; Liu, Dehua. Improved methanol tolerance during Novozym435-mediated methanolysis of SODD for biodiesel production. Green Chemistry, 2007, 9(2): 173-176

(35).              Zeng, Jing; Du, Wei; Liu, Xinyi; Liu, Dehua; Dai, Lingmei. Study on the effect of cultivation parameters and pretreatment on Rhizopus oryzae cell-catalyzed transesterification of vegetable oils for biodiesel production. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2006, 43: 15-18

(36).              Wang, Li; Du, Wei; Liu, Dehua, Li, Lilin; Dai, Ningmei. Lipase-catalyzed biodiesel production from soybean oil deodorizer distillate with absorbent present in tert-butanol system. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2006, 43: 29-32

(37).              Li, Lilin; Du, Wei; Liu, Dehua; Wang, Li; Li, Zebo. Lipase-catalyzed transesterification of rapeseed oils for biodiesel production with a novel organic solvent as the reaction medium. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2006, 43: 58-62

(38).              Du, Wei; Xu, YY; Liu, DH; Li, ZB. Study on acyl migration in immobilized lipozyme TL-catalyzed transesterification of soybean oil for biodiesel production. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2006, 43: 68-71

(39).              Xu, YY; Du, Wei; Liu, DH. Study on the kinetics of enzymatic interesterification of triglycerides for biodiesel production with methyl acetate as the acyl acceptor. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2005, 32: 241-245

(40).              Du, Wei; Xu, YY; Zeng J; Liu, DH. Novozyrn 435-catalysed transesterification of crude soya bean oils for biodiesel production in a solvent-free medium. Biotechnology and Applied Bichemistry, 2004, 40: 187-190

(41).              Du, Wei; Xu, YY; Liu, DH; Zeng, J. Comparative study on lipase-catalyzed transformation of soybean oil for biodiesel production with different acyl acceptors. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2004, 30:125-129

(42).              Xu, YY; Du, Wei; Zeng, J; Liu, DH. Conversion of soybean oil to biodiesel fuel using lipozyme TL IM in a solvent-free medium. Biocatalysis and Biotransformation, 2004, 22(1): 45-48

(43).  Du, Wei; Xu, YY; Liu, DH. Lipase-catalysed transesterification of soya bean oil for biodiesel production during continuous batch operation. Biotechnology and Applied Bichemistry, 2003, 38: 103-106

专利授权

产权类别

授权号

中国

发明专利

一种制备生物柴油的方法

03119600.4

ZL03119600.4

美国

发明专利

一种制备生物柴油的方法

PCT/CN2004/000051

US7,473,791 B2

中国

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

200410000697.9

ZL200410000697.9

美国

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

PCT/CN2004/001372

US7550278 B2

欧洲

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

PCT/CN2004/001372

1705238

新加坡

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

PCT/CN2004/001372

124069

菲律宾

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

PCT/CN2004/001372

1-2006-501430

加拿大

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

PCT/CN2004/001372

2,553,653

印度

发明专利

有机介质反应体系中脂肪酶转化油脂生产生物柴油新工艺

PCT/CN2004/001372

250565

中国

发明专利

微生物细胞催化脂肪酸及含酸油脂生产生物柴油的方法

200610089767.1

ZL200610089767.1

中国

发明专利

有机介质反应体系中微生物细胞转化油脂生产生物柴油的工艺

200610089644.8

ZL200610089644.8

中国

发明专利

1,3-位置专一性脂肪酶转化含酸油脂生产生物柴油的工艺

200710065212.8

ZL200710065212.8

中国

发明专利

石油醚介质体系中酶法制备1,3-甘油二酯工艺

200810105082

ZL200810105082

中国

发明专利

一种回收非固定化脂肪酶催化油脂制备生物柴油工艺

200810224315.9

ZL00810224315.9

中国

发明专利

叔丁醇体系中酶法制备13-甘油二酯的工艺

200810112255.1

ZL200810112255.1

中国

发明专利

酶法催化油脂制备生物柴油的过程中回收脂肪酶的方法

201110409937

ZL201110409937

中国

发明专利

一种生物柴油的制备方法

201110062697.1

ZL201110062697.1

中国

发明专利

一种利用油脂原料合成生物柴油的方法

03150231.8

ZL03150231.8

中国

发明专利

一种不同脂肪酶相结合生产生物柴油的工艺

200510011623.X

ZL200510011623.X

中国

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

200510070863.7

ZL00510070863.7

非洲:

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

13904

新加坡

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

137383

澳大利亚

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

2006246862

加拿大

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

2,608,839

俄罗斯

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

2411288

日本

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

4997227

越南

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

106521

菲律宾

发明专利

一种无需外源气的气升式环流反应器

PCT/CN2006/001006

1-2007-502601

中国

发明专利

利用膜在线脱水的酶法制备生物柴油工艺

200810117843.4

ZL200810117843.4

中国

发明专利

膜回收脂肪酶催化可再生油脂制备生物柴油的方法

200810239182.2

ZL200810239182.2

中国

发明专利

一种回收和/或富集水相非固定化脂肪酶的方法和装置

201010530582.6

ZL201010530582.6

中国

发明专利

一种在线脱水的脂肪酶催化可再生油脂制备生物柴油工艺

201010536576.1

ZL201010536576.1

中国

发明专利

由植物油脱臭馏出物提取维生素E和甾醇的新工艺

200410008678

ZL200410008678

中国

发明专利

直接以短链脂肪酸酯作为溶剂抽提含油原料中油脂新工艺

2004100382981

ZL200410038298

中国

发明专利

脂肪酶

201010599106.X

ZL201010599106.X