研究基础
吉林农业大学菌物材料团队依托学校在菌物学领域的深厚积淀,面向国家生物制造与绿色材料发展的战略需求,围绕菌物资源的深度开发与高值化利用,持续开展跨学科、多尺度的应用基础研究与技术攻关。团队现阶段主要聚焦以下四个研究方向:
一、菌物皮革
针对传统皮革产业资源消耗与环境污染问题,团队开发了以大型真菌菌丝体为核心原料的生物质皮革制备技术。通过菌种筛选、发酵工艺优化及后处理改性,使菌丝体网络结构具备与天然皮革相近的柔韧性、抗拉强度及表面质感。该材料以农业秸秆等廉价基质为培养底物,具有生产过程短、可生物降解、动物友好等突出优势。目前,相关产品已通过多项理化性能指标检测,正在向汽车内饰、箱包皮具等高端消费品领域进行应用拓展。
二、菌物纸张
团队基于菌丝纤维的自生长与自组装特性,探索出一条区别于传统植物造纸的绿色制备路线。在不使用强碱、漂白剂等化学助剂的条件下,通过调控菌丝生长环境,可直接获得质地均匀、表面平整、具有一定韧性的菌物纸张。该材料保留菌物天然色泽与气味,生产过程低能耗、低排放,具备完全的生物安全性与可降解性。2025年,采用该技术试制的录取通知书、纪念明信片及文创封面等产品受到社会广泛关注,展示了菌物材料在纸制品领域的实际应用潜力。
三、生物信息学应用
为从分子层面解析菌物材料的优异性能,团队系统开展了菌物种质资源的表型组学与多组学数据整合分析工作。利用高通量测序、蛋白质组学及代谢组学技术,结合生物信息算法,构建菌物种质资源数据库,挖掘调控菌丝纤维发育、结构形成及力学性能的关键基因与代谢通路。上述研究为优良菌株的分子设计选育提供了理论依据,也为菌物皮革、菌物纸张等终端材料的性能提升奠定了科学基础。
四、人工智能赋能菌物材料制造
随着菌物材料从实验室走向中试及产业化阶段,团队积极引入人工智能技术,推动菌物生物制造的智能化转型。具体而言,基于深度学习模型,构建菌丝生长过程的智能监测与调控系统,实现对温度、湿度、气体组分等多环境参数的动态优化;同时,建立菌物种质资源的表型自动识别与分级模型,显著提升菌株筛选与品质控制的效率与精度。人工智能与生物工程的深度融合,为菌物材料的规模化、标准化生产提供了关键技术支撑。
吉林农业大学菌物材料团队将持续深化菌物资源在材料领域的创新应用,推动生物制造与绿色低碳发展的协同并进。我们诚邀国内外科研机构及企业开展合作,共同推进菌物材料技术的产业化进程。