清华大学陈国强及其合作者在国家自然科学基金资助下,通过开展高分子科学、化工和微生物等学科的交叉研究,在世界上成功开发出基因工程法合成可降解聚酯的新方法,并获得了性能优异的新型可降解聚酯3-羟基丁酸与3-羟基己酸的共聚物(PHBHHx),成果获得2001年北京市科技进步奖一等奖1项,2002年国家技术发明奖二等奖1项。
目前高分子合成材料基本上都是以石油这种化石资源为原料的。由于石油是日益减少而又无法及时再生的资源,因此寻找其他替代资源作为未来的合成原料,成为高分子化学研究中的一个需要解决的问题。
陈国强研究小组建立了合成基因的新技术,发现了4个与合成PHA(聚羟基脂肪酸酯)相关的4个新基因并存入国际基因库,克隆到了与合成PHA相关的3个新基因。用这些新基因及突变体构建成功了合成新型性能PHA的高效微生物表达体系,正在进行PHA制备的扩大实验;在PHA组织工程三维骨架材料、PHA特殊物理性质研究方面做了大量工作,利用二维红外技术发现了PHB(聚羟基丁酸酯)和PHBHHx在结晶过程中存在一个中间态,为改善PHB和PHBHHx的加工性能和物理性能提供了一个可操作窗口,证明并实现了用微生物进行分子设计合成结构可变的PHA。利用筛选获得的菌株进行了新型PHBHHx合成,在“九五”攻关项目的支持下在世界上第一个实现PHBHHx工业化生产,产品出口美国,已为国家创汇100多万美元;发表高水平论文近20篇,申请3项中国专利,获得1项授权中国专利。这些成果使我国在该领域的研究处于国际领先地位。