能源是人類社會可持續(xù)發(fā)展所面臨的重要問題之一。微藻通過光合作用積累生物量和油脂，可用于生產(chǎn)新型清潔能源，是第三代生物燃料的基礎。中國科學院水生生物研究所研究員王強學科組從2011年起與中國石化石油化工科學研究院22室主任榮峻峰合作，開展了“微藻生物能源”及“能源微藻油脂代謝及能量信號調(diào)控機制”的研究，取得了一系列成果。
首先，該學科組通過信息學和文獻計量的方法，對1900-2015年期間所有微藻生物能源及其在工業(yè)煙氣減排中的應用相關的文獻和專利進行系統(tǒng)的分析，認為生產(chǎn)和研究過程中的高成本仍然是長期制約微藻生物能源工業(yè)化應用的主要因素，并提出三點建議：(1)必須有持續(xù)的不間斷的資金投入和政策支持；(2)對微藻基礎生物學問題的研究比戶外大規(guī)模的示范性研究更有成本效益；(3)微藻技術在工業(yè)煙氣減排結合污水處理過程和能源方面的應用將是一個重要出口(appliedenergy2015；frontiersinenergyresearch2014)。
該學科組開展了大量的微藻基礎生物學研究，通過對能源微藻產(chǎn)油過程研究，提出微藻缺氮誘導產(chǎn)油與光合作用氧化脅迫的偶聯(lián)機制和可能的環(huán)式電子傳遞對油脂合成所需atp的供應機制(plosone2013；frontiersinenergyresearch2015)，發(fā)現(xiàn)ca2+對微藻誘導產(chǎn)油過程的響應和調(diào)控(plantcellphysiology2014)。
近期，該學科組還使用模式綠藻chlamydomonasreinhardtii進一步驗證了上述過程，提出缺氮脅迫顯著抑制光合作用線性磷酸化和呼吸磷酸化及相應atp生物合成的情況下，ca2+介導的光合作用環(huán)式磷酸化為缺氮誘導的微藻油脂生物合成過程提供能量，初步形成了綠藻中性脂生物合成的調(diào)控模型(scientificreports2015)。
上述研究得到了“973”計劃、國家自然科學基金、湖北省自然科學基金重點項目、水生所知識創(chuàng)新工程青年人才領域前沿項目和中石化委托開發(fā)項目的資助。