专家信息：

史建国，男，汉族，1960年10月生，山东泰安人。齐鲁工业大学（山东省科学院）生物研究所（名誉）所长，博士、研究员，山东省生物传感器重点实验室主任、山东省生物工程技术创新中心副主任。

从事生物传感器酶分子元件构建方法和分析系统制造技术研究：先后主持和参与国家及省部级重大项目20多项，论文106篇，发明专利66件。研制出SBA和SGD系列15种生物传感分析仪及21种标准试剂，建立了50多种工业生物传感器检测方法和操作规程，解决了我国生物传感器应用性能差的“短板”，获国家、省部级科技奖励20多项。兼任第一届中国生物工程学会生物传感、生物芯片与纳米生物技术专业委员会副主任，第二届全国生物传感、生物芯片与纳米生物技术大会主席。是科技部生物传感器方向专家，科技成果评审专家，第六次国家技术预测重要贡献者；工信部智能传感器中长期发展规划领域生物传感器专家；山东省泰山产业领军人才；入选2019“科学中国人”、2019“高科技产业”杂志封面人物。

教育及工作经历：

1977.07-1979.09 山东省泰安市肥城县，知青。

1979.09-1983.07，山东师范大学生物系，本科。

1983.08-1985.07，山东师范大学生物系细胞生物学教研室，助教。

1985.08-1988.07，山东师范大学生物系细胞学专业研究生，硕士。

1988.08-1990.07，山东省科学院生物研究所生物药物室，助理研究员。

1991.08-1999.08 山东省科学院生物研究所生化研究室，副研究员、副主任。

1999.09-2003.05，山东省科学院中日友好生物技术研究中心，副主任、副研究员。

2003.05-2020.10  山东省科学院中日友好生物技术研究中心，主任，研究员；山东大学生命科学学院，博士；山东省科学院生物研究所，所长；山东省生物传感器重点实验室主任。

2020.10-至今 退休，山东省科学院生物研究所名誉所长，山东省生物传感器重点实验室主任，山东省生物工程创新中心副主任。

社会兼职：

1、中国生物工程学会生物传感、生物芯片与纳米生物技术专业委员会副主任。

2、中国生物发酵产业协会发酵工程技术工作委员会，委员。

3、中国食品工业协会发酵工程研究会，理事。

4、山东省生物发酵产业协会，会长。

5、济南健康产业科技研究院，院长。

科学研究：

研究方向：

生物传感器，发酵工程。

承担科研项目情况：

1、工信部绿色制造系统集成项目，氨基酸全产业链绿色设计平台建设项目，2017.07-2019.12，79万，分项目负责人。

2、山东省重点研发计划（重大关键技术），2016ZDJS07A20，植酸酶工程菌高密度发酵智能控制关键技术，2016/01-2018/12，50万，主持。

3、山东省重大科技专项子课题，201422CX02602，新型发酵产品的微生物制造关键技术，2014/01-2017/12,92万，主持。

4、国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，2012AA021201，生物制造反应过程技术与装备，2013/01-2015/12，63万，主持。

5、山东省自主创新专项子课题，20122501，发酵工程重大产品产业化-柠檬酸高效生物制造技术开发及产业化、2012/01-2014/12，1000万，主持。

6、山东省自然基金，ZR2011CL008，基于生物参数在线检测的氨基酸发酵动力学研究，2011/06-2014/07，5万元，主持。

7、山东省科技攻关，发酵生产过程糖分析生物传感器的研制。

8、山东省自然基金，藻细胞传感器对水环境污染物响应机制的研制。

9、山东省科学院，急症生化项目的生物传感器分析系统研究。

10、公安部项目，死亡时间推断的生物传感器分析技术研究。

制定国家标准：

1 发酵法氨基酸良好生产规范 GB/T 32689-2016 2017-02-20 

2 发酵法有机酸良好生产规范 GB/T 32690-2016 2017-02-20   

发明专利：

1.一种固定化酶电极和固定化酶传感器  CN211955306U, 2020-11-17 

2.一种无菌微量在线取样装置及取样方法  CN105890923A, 2019-08-09

3.一种植酸酶发酵液中植酸酶活性的测定装置  CN208621571U, 2019-03-19

4.一种直接双酶电极及其在植酸酶活性测定中的应用  CN108680630A,2018-10-19

5.一种用于发酵液检测的直接生物电极分析装置  CN208224158U, 2018-12-11

6.一种生物电极板、生物电子检测装置及生物电极阵列  CN208255123U, 2018-12-18

7.在线监测用葡萄糖氧化酶丝网印刷电极及其制备方法  CN107238645A, 2017-10-10 

8.一种纳米线阵列干涉传感器及其制备方法  CN103983611B，2017-04-26

9.一种取样装置及发酵罐无菌取样方法  CN107063767A, 2017-10-10

10.一种新型嗜热乳酸菌及其在湿法玉米浸泡中的应用  CN109234186A

论文专著：

发表期刊论文：

[1]血乳酸生物传感器在新冠肺炎诊疗中的应用探讨.山东科学,2020,33(03):1-6

[2]酶工程（固定化酶生物传感器）出版于北京：高等教育出版社,2020：196-200

[3]聚对氨基苯磺酸/氧化石墨烯修饰电极同时测定多巴胺和抗坏血酸.分析试验室,2018,37(09):1033-1036

[4]Determination of Reduced Nicotinamide Adenine Dinucleotide with a Protamine Multiwalled Carbon Nanotube Elect-rode. Analytical Letters,2016, 49(2): 258-268

[5]发酵法有机酸良好生产规范.中国国家标准化管理委员会,GB/T 32690-2016

[6]A Nicotinamide Adenine Dinucleotide Dispersed Multi-walled Carbon Nanotubes Electrode for Direct and Selective Electrochemical Detection of Uric Acid. Analytical Sciences,2015, 31(8): 799-803

[7]我国生物传感器研究现状及发展方向.山东科学,2015, 1：28-35

[8]Recent Progress of Commercially Available Biosensors in China and Their Applications in Fermentation Processes. Journal of Northeast Agricultural University,2014, 21：73-85

[9]刘庆艾,马恒,马耀宏,杨俊慧,史建国.H2O2玉米浸泡工艺及其浸泡液中菌群结构的变化[J].食品研究与开发,2020,41(14):110-116.

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[11]杨俊慧,马恒,马耀宏,赵玉斌,孙慧囡,史建国.淀粉制糖过程中关键生化参数的快速测定[J].山东科学,2019,32(05):104-109.

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[18]张金玲,杜祎,高广恒,赵晓华,张利群,朱思荣,史建国,毕春元.酶电极法测定玉米中黄曲霉毒素B_1含量[J].山东科学,2018,31(01):60-64.

[19]刘庆艾,马恒,马耀宏,杨俊慧,孟庆军,杨艳,史建国.乳酸与酸性蛋白酶协同浸泡在玉米浸泡工艺中的应用[J].食品科技,2018,43(01):258-261.

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[24]王丙莲,冯东,梁晓辉,史建国,刘仲汇.甘油及甲醇补料策略对毕赤酵母表达猪α-干扰素的影响[J].激光生物学报,2016,25(06):553-558.

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[42]史建国,蔡雷.  海洋动物传感器监测技术发展及应用探讨 山东科学2015, 28(2):58-62 

[43]Qiu-Shun Li, Xu-Lin Zhang, He Hao, Qing-Jun Meng, Jian-Guo Shi, Jun-Nan Wang, Wen-Fei Dong.  Improved detecting sensitivity of long period fiber gratings by polyelectrolytemultilayers: The effect of film structures.  Optics Communications, 2014, 331: 39-44.

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[100]刘仲汇,朱思荣,杨艳,史建国,孟庆军.工业发酵pH自动控制系统设计[J].发酵科技通讯,2009,38(03):19-21.

[101]孙士青,杨俊慧,张利群,杨艳,史建国,刘长胜.酶电极法检测苹果酸-乳酸发酵过程中乳酸变化[J].山东科学,2009,22(03):7-10.

[102]杨艳,李雪梅,史建国,刘长胜,赵玉斌.还原糖电化学测定方法研究[J].山东科学,2009,22(03):20-23.

[103]王丙莲,史建国,李雪梅,郑晖,冯东.铅污染对藻细胞膜电位和膜电阻的影响研究[J].山东科学,2009,22(03):11-15.

[104]赵晓华,孟庆军,毕春元,张利群,史建国.葡萄糖生物传感器研究进展[J].山东科学,2009,22(02):34-38.

[105]孙士青,史建国,李雪梅,赵晓华,杨俊慧,马耀宏.连续无性繁殖乙型蜜环菌对天麻生物产量及天麻素含量的影响[J].中国中药杂志,2009,34(03):359-360.

[106]刘仲汇,杨艳,史建国,孟庆军,张立群.我国工业发酵pH控制系统综述[J].食品工业科技,2009,30(05):370-372.

[107]王丙莲,孟庆军,杨艳,马耀宏,史建国.富脯氨酸模体研究进展[J].生命科学研究,2008,12(04):293-296.

[108]刘仲汇,杨艳,史建国,孟庆军,张立群.pH温度智能控制系统在葡萄糖酸钠发酵中的应用[J].粮食与食品工业,2008(06):24-26.

[109]毕春元,田永忠,李保国,周万里,朱思荣,史建国.酶电极法测定玫瑰酒中的乙醇含量[J].中外葡萄与葡萄酒,2008(06):64-65.

[110]李雪梅,孟庆军,杨俊慧,张利群,杨艳,史建国.电化学法测定马铃薯全粉中还原糖的含量[J].食品工业科技,2008(11):257-259.

[111]孙士青,史建国,李雪梅,杨俊慧,马耀宏,孟庆军,孙岱.肌苷酶电极生物传感器[J].生物工程学报,2008(10):1796-1800.

[112]孙士青,史建国,李雪梅,赵晓华,杨俊慧,马耀宏,孟庆军,杨艳,张利群,王丙莲.丙型蜜环菌对天麻生物产量及天麻素含量的影响[J].山东科学,2008(04):10-12.

[113]李雪梅,孙士青,马耀宏,杨艳,赵玉斌,史建国.电化学安培技术检测还原糖方法的建立[J].食品与发酵工业,2008(06):120-123.

[114]李雪梅,杨俊慧,张利群,孟庆军,史建国.还原糖测定方法的比较[J].山东科学,2008(02):18-20.

[115]孙士青,史建国,李雪梅,杨俊慧,马耀宏,孟庆军,张利群,杨艳,王丙莲,赵晓华.酶电极法测定药用乳酸中L-乳酸含量研究[J].山东科学,2008(02):15-17+20.

[116]孙士青,史建国,李雪梅,杨俊慧,马跃宏,孟庆军,张立群,杨艳,王丙莲,赵晓华.酶电极法测定氯化琥珀胆碱注射液中氯化胆碱含量[J].山东科学,2007(06):22-24.

[117]孙士青,史建国,朱思荣,周万里,王少杰.酶电极法测定谷氨酸片中谷氨酸含量[J].山东科学,2007(04):33-36.

[118]王丙莲,孟庆军,杨俊慧,马耀宏,杨艳,史建国.藻细胞膜电信号对重金属的快速反应研究[J].生态毒理学报,2007(02):172-177.

[119]王丙莲,杨艳,张利群,杨俊慧,孟庆军,马耀宏,史建国.水质监测中藻类植物的应用研究进展[J].山东科学,2007(01):54-58.

[120]史建国,杨俊慧,孟庆军,杨艳,马耀宏,张利群.发酵生产中还原糖和葡萄糖检测指标的分析[J].食品与发酵工业,2006(10):165-166.

[121]孟庆军,杨俊慧,张利群,杨艳,马耀宏,史建国.生物监测在水环境安全预警系统中的应用[J].山东科学,2006(03):39-41+51.

[122]马耀宏,史建国,杨俊慧,张利群,杨艳,孟庆军.果汁饮料中还原糖快速测定技术的研究[J].食品与发酵工业,2006(06):104-106.

[123]史建国,邵秀芝.竞争酶联免疫吸附法测定猪肉中的盐酸克伦特罗的研究[J].肉类工业8,2005(08):20-22.

[124]吕鹏,史建国,冯东,庄重,王建传,凌建亚,张长铠.邻苯二酚双加氧酶传感器的研究[J].中国环境科学,2005(04):491-493.

[125]史建国,邵秀芝,韩庆慧.竞争酶联免疫吸附法测定猪肉中的瘦肉精[J].粮油食品科技,2005(03):47-48.

[126]史建国,马耀宏,杨俊慧,杨艳,孟庆军,张利群,蒋红彬.熟地黄炮制过程中还原糖的快速测定[J].山东科学,2005(02):41-43.

[127]杨艳 ,马耀宏 ,杨俊慧 ,张利群 ,孟庆军 ,史建国.糖果中还原糖的快速测定技术[J].食品工业科技,2004(10):131-132.

[128]史建国,马耀宏,杨艳,张利群,杨俊慧,孟庆军,蒋红彬.蜂蜜中还原糖的快速测定技术[J].山东科学,2004(02):30-32.

[129]史建国,杨艳,张利群,孟庆军.一种还原糖自动检测系统[J].东南大学学报(自然科学版),2003(S1):162-164.

[130]史建国,马耀宏,张利群,杨艳,杨俊慧,孟庆军.还原糖快速测定技术在谷氨酸发酵过程中的应用[J].食品与发酵工业,2003(11):107-108.

[131]史建国,孟庆军,李旭光,岳茂国,马越,单金鑫,邹兰抗.二氢吡啶对鲤鱼繁殖性能的影响[J].山东科学,2003(04):31-33.

[132]史建国,孟庆军,杨俊慧,张利群,杨艳,马耀宏.果葡糖浆生产过程中还原糖的在线检测[J].食品与发酵工业,2003(01):73-75.

[133]史建国,马耀宏,张力群,杨艳,孟庆军,杨俊慧,刘兰浩,杨晓丽.淀粉糖化过程中还原糖在线检测的研究[J].山东科学,2002(04):28-31.

[134]史建国,杨俊慧,马耀宏,张利群.斐林氏法测定还原糖的误差分析[J].发酵科技通讯,2002(04):1-2.

[135]耿越,王暖波,李海燕,高玉梅,史建国,傅善江.花粉多糖组分的高效毛细管电泳分析[J].山东科学,2001(04):10-13.

[136]史建国,马耀宏,张利群,杨艳.还原糖自动滴定仪在谷氨酸发酵生产中的应用[J].发酵科技通讯,2001(04):4-5.

[137]史建国,杨明慧,邱维忠,王建平,赵晓华.还原糖测定仪的研制[J].山东科学,1999(04):55-59.

[138]周凤臻,史建国,冯德荣.葡萄糖酶电极法快速测定淀粉的含量[J].食品科学,1998(01):42-44.

[139]史建国,周风臻,杨明慧,朱思荣,冯德荣.用葡萄糖酶电极法测定葡萄糖淀粉酶活性的研究[J].生物工程学报,1996(S1):231-236.

[140]周凤臻,朱思荣,李智红,史建国,冯德荣.葡萄糖酶电极在酶法生产葡萄糖工业中的应用[J].山东科学,1996(02):56-58.

[141]冯德荣,李智红,周万里,朱思荣,史建国.尿素氮-葡萄糖双功能分析仪的研究[J].生物工程学报,1996(02):189-193.

[142]冯德荣,尚雪芹,周万里,朱思荣,邱维忠,张冬雁,李智红,孙士青,史建国.适用于发酵生产过程的SBA一40 L-谷氨酸-葡萄糖功能分析仪的研制[J].食品与发酵工业,1993(04):33-37.

[143]时秀梅,朱全让,王希敏,史建国.氨苄青霉素钠合成的研究[J].山东科学,1990(01):55-58.

[144]史建国,耿越,冯静仪.大鼠前列腺的组织学定量分析[J].山东师大学报(自然科学版),1990(01):44-47.

[145]史建国.新兴边缘科学——体视学[J].生物学通报,1990(01):8+3.

发表会议论文：

[1]马恒,马耀宏,杨俊慧,郑岚,刘庆艾,史建国. 葡萄糖脱氢酶传感器的研究[C].  第十二届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2019:191.

[2]张金玲,高广恒,赵晓华,杜祎,张利群,毕春元,史建国. 酶电极法快速检测玉米中黄曲霉毒素B1的含量[C].  第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2017:116.

[3]杜祎,张金玲,赵晓华,高广恒,张利群,毕春元,史建国. 吡喃糖氧化酶电极对木糖的表征[C].  第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2017:115.

[4]郑岚,马耀宏,任鑫,杨俊慧,杨艳,蔡雷,刘庆艾,史建国. 一种新型尿酸生物传感器的研制[C].  第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2017:229.

[5]史建国,张金玲,李一苇. 生物传感器酶分子器件的有序构建与均质性探讨[C].  2015中国酶工程与糖生物工程学术研讨会论文摘要集. 2015:146.

[6]马耀宏，孟庆军，杨艳，杨俊慧，史建国，郑岚，李一苇 马铃薯块茎中的还原糖快速测定技术  2015北京世界马铃薯大会 P94-98  2015年7月25-27日 北京延庆

[7]史建国,朱昆仑,曹慧英,董树亭,刘鹏,赵斌,张吉旺. 花粒期光照对夏玉米干物质积累和养分吸收的影响[C].  2014年中国作物学会学术年会论文集. 2014:130.

[8]曹慧英,史建国,朱昆仑,张吉旺,董树亭,刘鹏,赵斌. 播种深度对夏玉米幼苗性状和根系特性的影响[C].  2014年中国作物学会学术年会论文集. 2014:163.

[9]朱昆仑,史建国,曹慧英,董树亭,赵斌,刘鹏,张吉旺. 综合农艺管理对夏玉米根系生长发育的影响[C].  2014年中国作物学会学术年会论文集. 2014:186.

[10]孟庆军, 杨俊慧, 杨艳, 马耀宏, 史建国.   洋葱中还原糖的快速测定方法, 发酵过程优化控制技术与工艺创新研讨会. 国家食品行业生产力促进中心 2014年3月14-16日:P108-112

[11]马耀宏，孟庆军 杨艳，杨俊慧，郑辉，史建国，陈燕，马钦元. 柠檬酸发酵过程中生化参数快速测定. 2014中国生物发酵产业系列专题论坛论文集（上）P196-200 

[12]史建国，朱思荣，周万里，张金玲，赵晓华，张利群， 在线检测系统在S9114菌谷氨酸发酵中的应用，2014环渤海微生物学术研讨会，2014.10.25:72

[13]史建国,李一苇,杨艳,张利群,陈燕. 碳纳米管修饰碳糊电极的制备及其对NADH的电催化氧化[C].  第九届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2013:119-120.

[14]史建国，孟庆军，杨艳，张利群，杨俊慧. 发酵过程生化参数在线检测技术进展 第一届环渤海地区微生物学术研讨会 论文摘要集 2013年8月 河北 保定 P19

[15]史建国，杨俊慧，张利群  我国酶电极传感器现状及发展策略 新资源食品研发、应用及评价、申报专题研讨会（2012）:100-103

[16]马耀宏，孟庆军，张利群，杨艳，杨俊慧，于鲁浩，张曰辉，史建国.柠檬酸发酵过程总糖和柠檬酸的快速测定技术  2012年工业生物过程优化与控制研讨会p102

[17] 张利群, 杨艳, 马耀宏, 邹培建, 史建国. 生物传感器酶分子元件的蛋白质工程 2012年工业生物过程优化与控制研讨会p103

[18]毕春元,周万里,朱思荣,赵晓华,司振军,李玲,史建国. 固定化吡喃糖氧化酶传感器的响应特征[C].  第八届中国酶工程学术研讨会论文集. 2011:79-80.

[19]孟庆军,冯文红,付刚,杨艳,史建国. 葡萄糖与乳酸生物传感器在玉米浸泡工艺中的应用[C].  第八届中国酶工程学术研讨会论文集. 2011:104-105.

[20]Jianguo Shi,Sirong Zhu,Wanli Zhou,Yaohong Ma.  Chunyuan Bi.Immobililzed Enzyme Biosensor System for On-line Monitoring Glucose in Fermentation ProcessBIT,S 2 nd Symposium on Enzymes ＆Biocatalysis-2011

[21]史建国，朱思荣，周万里，马耀宏，毕春元. 生物传感器多指标自动分析系统的应用研究， 发酵行业技术创新、产品创新研讨会暨中国食品工业协会发酵工程研究会第21次年会论文集，2010：306-309

[22]史建国，朱思荣，周万里，马耀宏，毕春元. 生物传感器在线分析系统，第四届中国工业生物技术发展高峰论坛论文摘要集（中国 湖州），2010:66

[23]史建国，赵晓华，郑晖，周万里，马耀宏.   氨基酸生物传感器的应用研究进展，全国氨基酸、活性肽研究开发与综合应用新技术、新设备交流研讨会

[24]朱思荣,周万里,毕春元,王少杰,史建国. SBA-80生物传感分析仪研究[C].  第六届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2007:185-187.

[25]史建国,孟庆军,张利群,杨艳. 藻细胞传感器对苯酚的响应特性研究[C].  第六届中国酶工程学术研讨会论文摘要集. 2007:183-184.

[26]张长铠,周占凯,肖天,牛钟相,吕鹏,史建国. 加强生态环境建设 做好天地水的保护工作[C]. .山东省科协重点学术研讨活动成果——山东生态省建设与发展论文汇编.:山东省科学技术协会,2004:461-466.

[27]史建国,吕鹏. 邻苯二酚双加氧酶产生菌的筛选及邻苯二酚双加氧酶传感器的研制[C]. 山东省科协重点学术研讨活动成果——山东生态省建设与发展论文汇编.2004:467-468.

[28]史建国,楚杰,马耀宏,王德源. 用还原糖测定仪测定葡萄糖淀粉酶活性的研究[C].  第四届中国酶工程学术交流讨论会论文集. 2003:296-298.

荣誉奖励：

1、“植酸酶发酵过程检测的生物传感器与智能控制系统”，2020年中国发明协会二等奖。

2、“智能化控制技术在植酸酶工程菌发酵中的应用”，2019年中国产学研合作创新成果奖优秀奖。

3、“数字化发酵优化与控制关键技术的研究”，2015年中国轻工业联合会二等奖。

4、“基于生化检测的发酵智能控制技术创新与应用”，2014年中国石油与化学工业协会二等奖。

5、“发酵过程生物传感器在线检测与优化控制”，2014年山东省科技进步二等奖。

6、“柠檬酸生物制造关键技术及应用”，2012年山东省科技进步二等奖。

7、“玉米淀粉糖生产过程节能减排工艺技术及应用”，2012年山东省科技进步二等奖。

8、“固定化酶法连续生产麦芽糖工艺”，2010年山东省科技进步三等奖。

9、 2011年度史建国第二届低碳山东十大学者。

10、“谷氨酸绿色制造关键技术与装备研究开发及应用”，2009年山东省科技进步二等奖。

11、“SGD全自动还原糖测定仪”，2009年山东省技术市场科技金桥奖。

12、“山东省发明创业奖”三等奖（2008）个人奖。

13、“还原糖测定仪应用技术的研究”2006年山东省技术发明三等奖。

科学中国人报道：

史建国：生物传感器的“中国梦”

——记山东省科学院生物研究所所长、山东省生物传感器重点实验室主任史建国

在史建国的设想中，由国内顶尖科研力量和行业巨头共同成立的创新中心，将担起核心器件和元件等问题的集中攻关任务，这一机制若能运转良好，中国的生物传感器将在未来5到8年，迎来一个技术的爆发期，国际市场占有率或将提高一倍以上。

2015年7月，史建国组织了由山东省科学院与中国科学院沈阳分院共同举办的“生物传感器技术及产业发展论坛”，探讨生物传感器技术研究和产业发展的现状和存在问题，明确生物传感器技术及产业发展方向，强调要加快推进生物传感器产业化进程。2017年9月，史建国作为大会嘉宾参加了工业和信息化部组织的“名家芯思维”之“2017年生物传感器产业化国际研讨会”，并主持了生物传感技术对话交流活动，共同探讨我国生物传感器产业化关键技术及存在问题。2017年10月，“首届全国生物传感、生物芯片及纳米生物技术高端论坛”在佛山中欧中心召开，史建国作为大会嘉宾接受了《南方日报》专题采访，提出要组建协同创兴体系，建设生物传感产业基地。2018年6月中旬，由山东省科学院生物研究所牵头，联合中国科学院5个研究所、北京大学、清华大学、上海交通大学等12所高校的科研机构，以及华大基因等6家企业在内的25家传感器行业“巨头”，组建了中国生物传感器制造创新中心。这一创新中心，将瞄准生物传感器领域的关键前沿难题，进行交叉学科的“抱团”攻关，打造国家级的中试平台。2019年5月，史建国作为大会主席之一，在济南组织召开了“第二届全国生物传感、生物芯片与纳米生物技术高端论坛（BBN China 2019）”，再次提出建设协同传感创新中心和中试平台的建议，得到与会专家的广泛认同。

作为创新中心的组织者和发起人之一，山东省科学院生物研究所所长，山东省生物传感器重点实验室主任史建国认为，只有“抱团”，才能让中国生物传感器的发展迅速追赶甚至超越西方国家。

“在未来的5到8年时间，争取让中国的生物传感器国际市场占有率从10%提高到20%，未来，我们的目标是50%。”史建国谈到未来时，掷地有声。

这不会是一句随便喊喊的口号，也不能是。

在过去的30年里，史建国致力于生物传感器的技术研发。在他带领下，山东省生物传感器重点实验室起草制定了我国第一个葡萄糖生物传感器国家标准，先后研制出的葡萄糖、还原糖、乳酸等多种生化分析传感器，不仅建立了生物传感器在工业环境下运行的实验方法、操作规程、配套试剂及培训服务体系，还彻底打破了国外技术垄断。为我国生物传感器技术及产业化发展做出了突出贡献。

如今，解决领域关键核心技术难题与建立中试平台，已经成为史建国两个最为重要的使命。

从起步到国际首创

“只要滴一滴汗，就可以测量人体10几项的健康指标。”在解释生物传感器究竟为何物时，史建国用这样的一句话形象地描述了它的神奇。他已经不记得多少次向来访者科普生物传感器在现代科学体系中的“妙用”了。

“生物传感器充当着一个接收器和转换器的角色，科学家们提取出动植物发挥感知作用的活性材料，比如生物组织、微生物、细胞器、酶、抗体等，再将这些生物元件感受到的持续有规律的信息转换为人们可以理解的信息，通过光学、压电、电化学、温度、电磁等数据信息展示出来，为我们的科研和生产生活提供决策依据。”

国际上，生物传感器起源于一种被称之为“隔离式氧电极”的检测方法，由美国教授Clark于1956年首次提出，1962年证实了葡萄糖氧化酶（GOD）与氧电极结合进行葡萄糖测定的可行性，第一代生物传感器应运而生。从20世纪70年代中期至整个80年代，生物技术、生物电子学和微电子学不断渗透、融合，使生物传感器理论和方法不断扩展，形成了生物传感器学科领域。1990 年，首届世界生物传感器学术大会在新加坡召开，标志着生物传感器已形成一个新兴的科学技术领域。

1979年，下乡插队当了两年“知青”的史建国考上了大学，是典型的新三届大学生。1988年研究生毕业后，他来到山东省科学院，从事药物研究工作。

彼时，中国的生物传感器领域的研究，才刚刚起步。史建国清晰记得，那时正值北京亚运会前夕，运动员经常要用到一种叫作“血乳酸分析仪”的仪器，而在当时，这一仪器只能向美国进口，且价格高昂，仪器的关键部件就是固定化酶生物传感器。“对于当时的中国来说，这就是典型缺乏自主研发实力的关键技术。”史建国说。

为了突破这一核心技术，山东省科学院集中当时的科研力量进行攻关。史建国也被调到了生物化学研究室，对生物传感器技术进行攻坚克难。史建国大学学的是生物学，研究生研究的是细胞生物，刚到山东省科学院时，他从事抗生素的研究。转到生化研究室后，为了尽快适应新的领域，他每天阅读大量的资料，一边学习，一边完成研究室给他交代的工作。

史建国是个典型的“工作狂人”，工作和闲暇时间，几乎都在实验室里泡着，心里无时无刻不想着工作。如果实验中有问题当天没解决，他就会睡不着。有时候半夜三四点醒来，突然就有了设计方案的想法和思路，为了保证第二天不会忘记，他都要拿纸笔记下来，才能安心地去休息。他说，自己的这些习惯，深受许多老院士们的影响。

1995年，年仅35岁的史建国成为生化研究室副主任。4年后，生化实验室正式改名为生物传感器重点实验室。由于在生物传感器研发和推广中的成绩，史建国彼时已被调去负责整个研究所的推广工作。2007年，史建国回到生物传感器重点实验室担任主任。

尽管史建国曾离开生物传感器重点实验室近10年，但一直与实验室保持着紧密的联系，也从未停止他在生物传感器研发中的创新。

在过去30多年里，史建国参与或主持了多项国家和省市级科研项目，开创了SBA和SGD系列分析仪器产品，在我国食品、发酵、医药、化工、环保、科研和教学等多个领域广泛应用，获得国家、省部及各类科技奖励20余项。其中，SBA生物传感器获得国家技术发明奖三等奖，SGD还原糖测定系统为国际首创，起草制定了我国第一个葡萄糖生物传感器国家标准，这也是我国目前唯一实现工业生物传感器产业化应用的科技成果。

从工业应用到在线检测

在过去多年的研究中，山东省科学院生物传感器重点实验室主要从事工业领域的生物传感器研究和应用工作，是我国唯一实现生物传感器产业化应用的科研单位。产品占国内食品发酵市场95%以上(其余5%为进口产品)，打破了国外技术封锁。

作为山东省生物传感器重点实验室主任，史建国积极带领生物传感器团队开展技术创新和成果转化工作。充分发挥生物传感器的优势基础，不断开拓工业过程检测技术领域，解决了生物过程生化参数检测与优化控制的技术瓶颈，取得了系列自主知识产权，打破了国外技术垄断，获多项省部级科技成果奖励，为我国生物技术产业的科技进步提供了先进的技术支撑。5年来，通过科技服务生物传感器团队直接创收累计达3000多万元，产生了显著的经济效益和社会效益。继续保持了在工业生物传感器研究和应用方面的国内领先地位，为我国生物传感器技术及产业发展做出了突出贡献。

生物传感器是一个内容广泛、多学科介入和交叉的研究领域。“既需要懂生物学，也要会分析化学材料，既要有机械加工电子器械的研究人员，也要有懂控制软件设计和编程的人才。”山东省科学院生物传感器重点实验室之所以能够始终占据中国生物传感器研究及应用领军地位，正是因为其是一支多学科交叉的研究团队。

史建国表示，山东省科学院生物研究所是偏向于应用的科研机构，科研成果既注重高精尖，也注重“接地气”，在“论文导向”方面相对超脱。

在史建国看来，面向中国的工业发展，实验室能做的还有更多。未来他将带领团队在环境、食品安全、医疗，以及可穿戴式生物传感器领域，加快生物传感器的技术转化。

不仅如此，以前研发的生物仪器都是离线的，需要人工把样品从车间拿到化验池去。而现在，他要将生物传感器搞成在线的系统，这意味着，在未来的生产车间，产品检测可以与生物传感器直接结合，通过人工智能自动取样。

“现代工业体系需要很多传感器，物理传感器、化学传感器和生物传感器。如果没有传感器，许多工业的自动化和智能化就无法实现。”

如今，史建国正带领团队，将生物传感器往在线检测、原位检测、自动检测的方向发展，把物理和化学的传感器进行信息技术集成，通过大数据平台做分析，最终形成自动检测、智能分析、智能控制的传感体系。

而今，这一平台性项目的建设已经卓有成效。

牵头组建协同创新体系

尽管山东省科学院在生物传感器的产业应用中已经有了初步的探索和突破，然而不可否认的一个事实是，中国生物传感器在产业化发展上远远落后于美国和北欧国家。

对此，史建国有着深刻的体会，“一直以来，中国在生物传感核心器件的制造上仍相差甚远，许多都是靠我们手工做出来的。”史建国形容，这就像烤比萨、做馅饼一样，做完以后发表论文，感觉“很好吃”，但是里边的成分、组合的排列等都没有数据，全部靠手工摸索，下次再做就不一定能重复制造出来。

在生物传感器的产业化应用上，史建国举了一个让人捶胸顿足的例子。

20世纪90年代，中国科学院某研究所研发出了国际第一个SPR表面等离子体共振传感器，申请了专利后交给一个仪器厂生产，生产出的仪器非常大，并且一直无法保证传感器的稳定性。后来，这个专利被辗转卖到了国外厂家，多年过去，该国外厂家的产品在SPR传感器领域成了国际“老大”，每年从中国获利上百亿元。

虽然SPR分析仪最早是中国人研制出来的，但我们企业受限于诸多因素，无法做出好的产品。我国为数众多的生物传感器研究机构也都面临着深入研究稳定的生物传感器，并把它们在实践中应用的困境。

尽管经过这么多年的努力，中国的生物传感器发展已经有了很多优势，不仅有着国际上最多的生物传感器研发团队，实验室遍布各大科研院所和大学，不亚于美国、澳大利亚、英国等西方国家，科研条件国际一流，而且中国在生物传感器领域发表的高水平论文，如今也处于国际前列。

然而，论文的高质量却掩盖不了制造水平的差距。史建国说，在核心器件与核心元件上，中国的生物传感器发展仍存在着严重的掣肘问题。“在传感核心器件的制造水平上，我们还差得非常远，这是我们的短板。生物元件如酶、蛋白、核酸等，我们还是要大量依靠进口。虽然国内也有企业能够生产，但是性能却不能和国外的产品相提并论。”

制造水平的差距，折射的仍然是中国的生物传感器研究上相关学科无法有效融合、体制机制上各家科研工作自成体系的历史性难题。“就像不能握成拳头的五指，分散了力量。”史建国说，早在20年前，这一问题就已经被院士专家们关注，呼吁要加强交叉学科的协调，但却收效甚微。

幸运的是，中国生物传感器研发中交叉学科协调难的问题，终于迎来了一个历史性的拐点，中国生物传感器制造创新中心在史建国的呼吁下终于成立。

史建国说，如果能够利用好创新中心的资源，20年后，中国就有希望能够和美国在国际市场上打个平手。如果想要超越，仍任重而道远。

未来梦想：搭建国家级平台

作为一个科研人，史建国始终秉承着“不忘初心，牢记使命”的理念。初心就是做科学研究，使命就是服务社会经济发展。做科研不仅需要发论文写专利，更重要的是要把论文专利“写”在祖国大地上，只有这样才能实现个人价值、家庭价值、社会价值。既要在学术上有地位、有水平，也要在应用领域把所学的知识紧密结合生产实际，围绕国际前沿、国家发展战略和社会重大需求。

在生物传感器领域浸润了近30年，史建国如此形容生物传感器的重要性：它是人工智能的核心、智能化交互的必备;它像理智的研究者一样敏锐地体察并反馈人类的方方面面，它与化学传感器技术、物理传感器技术构成新时代信息技术的“三驾马车”。

在未来新世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析(包括生物药物研究开发)、环境保护及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。

大力发展生物传感产业，掌握核心技术，才能立于不败之地。创新中心的成立，瞄准的是生物传感器领域的关键前沿难题，在交叉学科的融合中，实现关键技术的攻关。而在史建国的长远计划中，中国传感器的发展，还必须打造一个国家级的中试平台。如今，这一平台的建设已经提上日程。

“中试平台可以面向整个国家整体提供生物传感器领域的支撑服务，这是我未来要做的重要项目，目前国内还没有。”

史建国告诉本刊记者，如今国内的上海交通大学、华南理工大学等生物传感器研究室中，正在做生物元件的研发，而他也在联合国内外有关生物器件制造的专家团队，逐渐尝试搭建起这一国家级的中试平台。

“这一项目仍在进行前期准备，仍缺乏设计理论、设计工艺和专用设备。但是经过长时间的论证，已经有了初步的方案，并得到了很多院士和专家的支持。”

史建国说，中试平台不仅可以满足产品正式投产前的小规模试验，也可以生产出生物传感的核心器件，在国际市场具有竞争力。

让他欣慰的是，国内的纳米技术和微细加工技术，已经有了与强国一拼的实力，对于中试平台的搭建，将起到关键作用。与此同时，经过多年积累，一大批青年科研人才正在成长起来，他们或将接棒，推动中试平台的建设。

古语有云：“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”生物传感产业的发展亦是如此。

“我现在最大的愿望，就是能够解决生物传感器制造的短板，解决关键核心问题。更长远的计划，就是要建成中试平台，大力发展生物传感产业，让中国的科研成果可以在这平台上进行放大。”史建国说。

来源： 科学中国人 2019年

科技日报报道：

生物传感器多学科“舰队”启航

六月中旬，当“中国生物传感器制造创新中心”组建成功的消息传出之后，主推者山东省科学院生物所所长史建国收到了中科院院士陈洪渊的来信，“得知你们建立了很有必要和很大发展前景的研究中心，特此祝贺！”

将生物传感器涉及的生物学、电子学、材料学、分析化学、仪器仪表、精密机械加工等学科“撮合”起来联合科研，是陈院士多年来未了的心愿。这个心愿也反映在一张泛黄的《科技日报》上——1998年5月26日，《科技日报》曾刊文呼吁“加强交叉学科协调，促进联合，尽快组建生物传感器研究开发中心”。不曾想，呼吁在此后20年时间里“没了下文”。

呼吁成空，但问题犹在：在生物传感器领域，存在着相关学科配合不够，特别是体制机制上各家科研工作自成体系、重复科研，乃至各自在生物传感器的起跑线上只做基础性工作，而很少在产品的实用化上继续研发。

如今，由山东省科学院生物所牵头，包括中科院五个研究所、北京大学、清华大学、上海交大、浙江大学等12所高校的科研机构，华大基因等六所企业在内的25家行业“巨头”们参与，决定回应呼吁，剔除积弊，瞄准“卡脖子”难题组建中国生物传感器制造创新中心。他们能如愿吗？

“一项更懂你的技术” 诉说科技改变生活的神奇

“通过一滴汗可测量人体十几项健康指标。”这是生物传感器的最新成果，而从汗到十几项健康指标的转换过程，代表了生物传感器的神奇。

在生物传感器领域浸润了近三十年后，史建国如此形容生物传感器的重要性：它是人工智能的核心、智能化交互的必备；它像理智的研究者一样敏锐地体察并反馈人类的方方面面，它与化学传感器技术、物理传感器技术构成新时代信息技术的“三驾马车”。

“简单来说，生物传感器充当着一个接收器和转换器的角色。”史建国向科技日报记者表示，科学家们提取出动植物发挥感知作用的活性材料，这包括生物组织、微生物、细胞器、酶、抗体等；同时将生物材料感受到的持续、有规律的信息转换为人们可以理解的信息；将信息通过光学、压电、电化学、温度、电磁等方式展示给人们，为人们的决策提供依据。

比如，可穿戴式生物传感器通过皮肤上的汗水监测患者的葡萄糖水平，从而改写糖尿病患者的人生；比如原先的病毒检测需要1—3天，新型纳米生物传感器可在短短2—3小时内检测到不同病毒。

而我国生物传感器研究起步于上世纪80年代，90年代产品进入应用。在从无到有的发展史上，一个个“拓荒者”或接力，或并行，拓展着该领域的广度和深度。“源自上世纪80年代，汪尔康、董绍俊，开创中国生物传感研究领域；张先恩，发展了我国第一批智能型微生物BOD传感器和系列复合酶电极；冯德荣，开创中国酶电极生物传感器产业；黎高祥，中国第一个场效应管青霉素酶电极；崔大付，中国第一个SPR表面等离子体共振传感器；袁中一，中国第一个农药残留生物传感器；胡军，中国第一个血糖仪及试剂条产业……”史建国说。

而更多的人在基础研究领域进行了艰苦的努力，直到2008年，中国在国际最高水平期刊上的生物传感相关论文数量超过美国。这本应是可喜可贺的事情，但遗憾的是，数量之最并不能改写我国生物传感器产业仍处于低端的现实。

纵有“三宗最” 国际市场份额仍不到10%

20年前的呼吁，为何今天才得到回应？

在史建国看来，这与生物传感器技术的发展息息相关。早在1998年《科技日报》发文呼吁时，我国生物传感器领域的科研人正疲惫地跟在发达国家后面跑，各种条件不成熟，更关键的问题是生物传感器涉及的相关学科“各自为战”，犹如形不成拳头的五指，分散了力量。

“作为一个典型跨学科的交叉产物，生物传感器融合了生命科学、分析化学、物理学、材料学和信息科学及相关技术，这意味着各个学科的科研人要耐住寂寞，在一次次失败中总结经验，逐步向实用化靠拢。”史建国表示，与其他经典的分析仪器相比，生物传感器制造缺乏专业的技术人才、工艺、装备。这意味着即使科研人都懂得制造工艺，但因为缺乏相关装备、材料等支撑，也束手无策，甚至被卡了脖子。

记者了解到，国内某一流科研院所在十多年前研发出一项具有国际水准的生物传感器技术，但苦于缺乏后续制造能力而不得不转让给国外公司，后者将其落地后，以一套上百万的价格返销中国，获取暴利。

到了当下，中国的生物传感器已经具备了“三宗最”，科研群体国际最大、研究论文国际最多、科研条件国际一流，但现实是：美国长期主导国际生物传感器市场发展，占国际市场的50%以上，而中国不到10%。这里面重要的因素是技术问题。

史建国举例道，比如固定化酶传感器是传感器领域研究最多、商品化最成功的分析产品。但由于酶分子元件缺乏，没有核心竞争力。另外，生物传感器上的核心部件醋酸纤维素内膜，这张小拇指盖大小、只有发丝三分之一厚的膜，需要在上面涂一层层的生物材料，但长期以来国内的人工方式很难涂抹均匀，由此造成了性能稳定性不足，直到现在这一工艺还被国外掌握着。“可以说，整个生物传感器的链条没有串起来。”史建国总结。

而中科院生物物理所研究员张先恩则认为，中国生物传感研究存在两个主要问题，一是引领性研究不够，二是产业化薄弱。不过，“现在论文多了，研究水平比较高了，经费强度也今非昔比，若能调整研究价值取向及评价导向，加上鼓励创新创业的政策和加强保护知识产权，再通过联盟建设，提升中国的生物传感产业竞争力是十分乐观的”。

布局多学科交叉体系 时间表体现科研人雄心

人们用“搞生物的不懂电子，搞化学的不懂制造”来形容生物传感器各行业“单打独斗”的局面，但并不是所有的单位都受困于此。

作为我国唯一实现生物传感器产业化应用的科研单位，山东省科学院生物所已先后研制出葡萄糖、还原糖、乳酸等多种生化分析传感器，产品占国内食品发酵市场95%以上（其余5%为进口产品），打破了国外技术封锁。

记者了解到，在这一系列成果背后是一支多学科交叉的研发团队。史建国表示，山东省科学院生物所是偏向于应用的科研机构，科研成果既注重高精尖，也注重“接地气”，在“论文导向”方面相对超脱。

此次，该所牵头组建的“跨部门、跨行业、跨区域”的生物传感器研发布局，能否推动中国生物传感器从“世界第一论文大国”向“第一技术大国”转变？史建国给出一张时间表：“以利益共同体的形式将大家撮合到一起，争取每年研发100种以上新技术、新产品、新装备，培育生物传感器产业集群，发展生物传感器产业基地。5—8年左右时间，使我国生物传感器国际市场占有率从目前10%提高到20%，而我们的目标是50%。”

时间表体现了这些科研人的雄心，但雄心的成色，还需时间验证。

记者手记

尽管不愿承认，但我国生物传感器行业存在着不止一处的“卡脖子”难题是不争的事实。

诸如酶分子元件缺乏、醋酸纤维素内膜工艺缺失等难题暴露出行业的底气不足，也疏远着这项“懂你”的技术与百姓的距离。而这也成为本次“联合舰队”最终合成一体的根本原因。

回归理性，核心技术的攻克需要时间的积累，也需要方法的对路。这个关键的方法，无疑是人——如何发挥科研人的主观能动性。

20年的呼吁“没有下文”，根本原因在于没有找到人的“撮合之道”。试想一下，在原先科技成果转化相关法律尚不完善，且科研环境的“论文导向”下，身处实验室的科研人有何动力做一项“一眼望不到边”且对自己没有用处的技术？

好在中国的科研人有情怀，他们没有放弃对生物传感器科研高峰的攀登。而中国生物传感器行业的“三宗最”，也是这种情怀的反映。

正因为这种情怀，当中国第一个血糖仪的发明人及试剂条产业开拓者胡军教授在香港科技大学图书馆里看到那张出版于20年前的、泛黄的《科技日报》时，难掩感慨；同时，也让山东省科学院生物所所长史建国发出了“20年前的召唤，当今的使命”的感叹。

所以，当他叩开其他24家大学、院所、企业的大门并表明来意时，迎接他的不是迟疑、犹豫，而是“非常同意，期待参与”的答复。

史所长跟我说，这是中国生物传感器同行们共同的心愿。

20年前，当国外拿着最先进的基于溶氧电极的葡萄糖测定仪卡住我们的“脖子”时，史建国和同事们不服气，用“中国首台”回敬了对方。

如今，当相似的“卡脖子”一再上演，他和国内同行心底的“不服气”再次涌现，“联合舰队”瞄准卡脖子难题是他们的姿态，更是他们寻求答案的手段。