“新型生物资源发掘与转化”科研团队以生物资源的深度发掘及可持续利用为目标，围绕能源、环境领域的国家需求，采用传统和现代技术相结合的研究方法，重点开展新型植物、微生物资源的发掘及其应用开发研究。
研究方向及成果
研究方向1：薯类资源的深度开发和综合利用
针对我国薯类资源丰富、但开发利用程度低的现状，重点开展薯类燃料乙醇生产效率提升及薯类资源综合利用技术研究。主要包括：薯类原料高粘度特性的形成机制解析、降粘技术开发、薯类原料适宜的乙醇发酵菌种的选育及改造、高效传质和低能耗乙醇发酵生物反应器的研制、甘薯淀粉节能减排提取技术、甘薯淀粉生产副产物（薯渣、废水）的资源化利用、甘薯质量安全与营养品质评价等。
研究成果：创新开发出以“粘度变化+糖芯片”为核心的精确定向降粘酶筛选技术和以“逐级筛选+CO2高压筛选平台”为核心的乙醇发酵菌株的系统定向选育技术，解决了薯类乙醇发酵效率低、能耗大、废水废渣量大的共性瓶颈问题——高粘度、大体积的传质传热与产物对菌种的反馈抑制，开发出薯类高效乙醇转化技术体系，实现高效降粘、高浓度发酵、快速发酵三大技术突破，推动了乙醇产业技术进步。
研究方向2：水生植物浮萍的能源化及综合利用
利用浮萍生长速度快、生物产量高、淀粉含量高、木质素含量低等特点，开展以浮萍为原料的生物质液体燃料（乙醇、丁醇）转化技术体系研究；通过浮萍淀粉积累机制研究，开发淀粉合成人工调控技术，开展浮萍作为淀粉新型来源的战略生物资源开发研究；通过浮萍黄酮等生物活性成分的研究，探索浮萍生物资源综合利用模式。
研究成果：从个体水平、酶学水平和基因表达水平系统阐明了浮萍快速积累淀粉的机制；开发了高淀粉浮萍规模化培养技术；研发出以浮萍为原料的生物质液体燃料转化技术体系，燃料乙醇和丁醇的技术指标处于国际领先水平；建立了高淀粉浮萍生产模式植物工厂。
研究方向3：高温酒曲微生物资源的深度解析和开发利用
针对传统白酒酿造过程的微生物作用机理认识不清和微生物资源开发利用程度低等现状，重点开展酿造过程中微生物体系的群落结构、微生物多样性和微生物代谢动态变化，阐明微生物在酿酒过程的功能，优化微生物群落结构、调节群落组成，发掘具有生物转化功能的微生物菌株、基因和酶。
研究成果：利用现代高通量测序手段，实现了对浓香型和酱香型大曲微生物群体的多样性分析，极大地拓展了对大曲微生物种类的认识，颠覆了对酒曲功能微生物群体的传统认识，完成了浓香型和酱香型大曲的宏转录组分析，全面而系统地解析了酒曲丰富的酶资源。在微生物组学分析基础上，开展了定向嗜热微生物和新颖耐热功能酶基因的挖掘，开创性实现了酒曲酶蛋白的异源表达，构建了酒曲特有功能嗜热微生物库和功能耐热酶资源库，为改造升级传统白酒和现代乙醇等发酵产业提供支持。
研究方向4：污染环境生物修复技术的开发
针对氮磷污染水体，利用浮萍吸收水体氮磷等营养元素生长的特性，通过高效氮磷吸收浮萍株系的筛选和处理工艺研究，开发浮萍废水处理技术体系；针对土壤镉、砷等重金属污染，筛选重金属超富集浮萍株系，开发土壤（稻田）重金属污染植物提取修复技术。
研究成果：建立氮磷废水处理基地2个，实现经过6天处理，典型村镇废水的N、P、COD及浊度达到一级排放标准。阐明浮萍重金属吸收机制，通过水稻-浮萍共生研究示范显示，在轻微污染条件下，稻萍共生能显著降低各水稻品种对镉的富集，实现其稻米达标。
团队负责人
赵海，男，1966年2月生，二级研究员，中国科学院特聘研究员，博士生导师，全国五一劳动奖章获得者，国务院政府特殊津贴专家，四川省学术带头人。兼任中国可再生能源学会生物质能专业委员会副主任委员，四川省微生物学会副理事长，全国变性燃料乙醇和燃料乙醇标准化技术委员会委员，农业部、财政部“国家甘薯产业技术体系”加工研究室主任等。发表论文100余篇（其中SCI收录40篇）；授权发明专利20件；出版专著1部，参编专著4部；培养博士、硕士研究生50余人。
人才培养
团队成员
团队有高级职称人员6名，中级职称人员3名，在读研究生17人。
近5年毕业生
郭 铃，博士 (2014-2017) 中国科学院成都生物研究所，博士后
黄孟军，博士 (2012-2015) 重庆文理学院
刘 洋，博士 (2011-2015) 成都大学
赵永贵，博士 (2011-2014) 云南大学
黄玉红，博士 (2011-2014) 丹麦科技大学
肖 瑶，博士 (2010-2013) 四川理工学院
李志丹，硕士 (2014-2017) 四川大学
白峻宇，硕士 (2014-2017) 西北农林科技大学，博士生
唐 丹，硕士 (2013-2016) 四川大学
陈夏媛，硕士 (2013-2016) 北京大学
丁彦强，硕士 (2013-2016) 中国科学院成都生物研究所，博士生
唐利萍，硕士 (2012-2015) 迈克生物股份有限公司
刘玉婷，硕士 (2012-2015) 成都智信卓越商务信息咨询有限公司
周渊澄，硕士 (2012-2015) 乐山职业技术学院
孙蛟龙，硕士 (2011-2014) Thermofisher
李仁强，硕士 (2011-2014) 第三军医大学
陈兰钗，硕士 (2010-2013) 四川大学，博士生
鲍 姝，硕士 (2010-2013) 四川省酒类科研所
张 浩，硕士 (2010-2013) 安徽省淮北市委组织部
承担项目
承担国家级科研项目15项，省部级科研项目26项。
获奖
高粘度薯类原料高效乙醇转化技术体系，中国科学院，中国科学院科技促进发展奖，2015
水生能源植物浮萍直接利用废水生产生物质液体燃料，联合国工业发展组织，全球可再生能源领域最具投资价值的领先技术蓝天奖，一等奖，2014
薯类原料高效乙醇转化技术，四川省人民政府，四川省科技进步奖，一等奖，2012
高效非粮块根原料燃料乙醇转化技术，国家能源局，国家能源科技进步奖，三等奖，2011
高粘度块根非粮原料高效乙醇转化技术，中国可再生能源学会，中国可再生能源学会科学技术奖，二等奖，2011
近5年代表性论文
Directly mining a fungal thermostable α-amylase from Chinese Nong-flavor liquor starter.Microbial Cell Factories,2018 , 17 (1) :30
Responses of Landoltia punctata to cobalt and nickel: Removal, growth, photosynthesis, antioxidant system and starch metabolism.Aquatic Toxicology, 2017,190: 87-939.
New microbial resource: microbial diversity, function and dynamics in Chinese liquor starter. Scientific reports,2017 Nov 6;7(1):14577. doi: 10.1038/s41598-017-14968-8.
Metatranscriptomics Reveals the Functions and Enzyme Profiles of the Microbial Community in Chinese Nong-Flavor Liquor Starter. Front Microbiol. 2017 Sep 12;8:1747. doi: 10.3389/fmicb.2017.01747
High flavonoid accompanied with high starch accumulation triggered by nutrient starvation in bioenergy crop duckweed (Landoltia punctata).BMC Genomics, 2017,18:166
High-throughput microarray mapping of cell wall polymers in roots and tubers during the viscosity reducing process. Biotechnology and Applied Biochemstry，2016 ，63(2):178-89
Using proteomic analysis to investigate uniconazole-induced phytohormone variation and starch accumulation in duckweed (Landoltia punctata).BMC Biotechnology,2015,15:81-93
Combination of RNA sequencing and metabolite data to elucidate improved toxic compound tolerance and butanol fermentation of Clostridium acetobutylicum from wheat straw hydrolysate by supplying sodium sulfide. Bioresource Technology, 2015,198:77-86
Uniconazole-induced starch accumulation in the bioenergy crop duckweed (Landoltia punctata) I: transcriptome analysis of the effects of uniconazole on chlorophyll and endogenous hormones biosynthesis, Biotechnology for Biofuels, 2015, 8:57-63
Uniconazole-induced starch accumulation in the bioenergy crop duckweed (Landoltia punctata) II: transcriptome alterations of pathways involved in carbohydrate metabolism and endogenous hormones crosstalk, Biotechnology for Biofuels, 2015, 8:64-70
Microbial community and removal of nitrogen via the addition of a carrier in a pilot-scale duckweed-based wastewater treatment system. Bioresource Technology,2015,179:549-558
Effect of nitrogen and phosphorus deficiency on transcriptional regulation of genes encoding key enzymes of starch metabolism in duckweed (Landoltia punctata). Plant Physiology and Biochemistry,2015,86:72-82
Biosorption of Cd2+ by untreated dried powder of duckweed Lemna aequinoctialis. Desalination and Water Treatment. 2015,53(1): 183-194
Proteomic analysis to investigate the high starch accumulation of duckweed (Landoltia punctata) under nutrient starvation. Industrial Crops and Products, 2014,59: 299–308
Potential of duckweed in the conversion of wastewater nutrients to valuable biomass: A pilot-scale comparison with water hyacinth.Bioresource Technology，2014，163：82–91
The use of plant cell wall-degrading enzymes from a newly isolated Penicillium ochrochloron Biourge for viscosity reduction in ethanol production with fresh sweet potato tubers as feedstock .Biotechnology and Applied Biochemistry, 2014, 61(4):480–491
Simultaneous utilization of non-starch polysaccharides and starch and viscosity reduction for bioethanol fermentation from fresh Canna edulis Ker. tubers. Bioresource Technology，2013，128：560–564
Comparative transcriptome analysis to investigate the high starch accumulation of duckweed ( Landoltia punctata) under nutrient starvation. Biotechnology for Biofuels, 2013, 6:72
Culturing duckweed in the field for starch accumulation. Industrial crops and products. Industrial Crops and Products, 2013，48：183– 190
Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of non-starch polysaccharides and starch from fresh tuber of Canna edulis ker at a high solid content for ethanol production. Biomass & bioenergy, 2013，52: 8-14
Transcriptional analysis of Saccharomyces cerevisiae during high-temperature fermentation. Annals Of Microbiology, 2013, 63（4）:1433–1440