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龙图腾网获悉中国科学院天津工业生物技术研究所申请的专利以单独依赖某种唯一碳源为目的自适应实验室进化起始菌株设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119479771B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411319497.3，技术领域涉及：G16B5/00；该发明授权以单独依赖某种唯一碳源为目的自适应实验室进化起始菌株设计方法是由蔡敬一;马红武;袁倩倩;刘嘉钰设计研发完成，并于2024-09-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本以单独依赖某种唯一碳源为目的自适应实验室进化起始菌株设计方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种自适应实验室进化过程中起始菌株的设计方法。本发明方法通过合理的反应敲除策略，构建自适应实验室进化的起始微生物菌株，使其逐步适应并最终能够单独依赖某种之前无法利用的碳源进行生长。该方法利用基因组规模的代谢模型，并通过双层混合整数规划算法，精确设计出能够增强对目标碳源适应性的起始菌株，为实验中的菌株优化提供了明确的指导和参考。制造这种可以在指定碳源上生长的菌株，对于拓展工业微生物在可再生资源利用中的应用具有重要意义，因此本发明具有较大的实用价值。

本发明授权以单独依赖某种唯一碳源为目的自适应实验室进化起始菌株设计方法在权利要求书中公布了：1.一种用于自适应实验室进化过程中设计起始菌株的方法，其特征在于，包括以下步骤： S1提供如下数据，包括菌的种属、代谢网络模型、底物及最大摄入速率的菌株培养条件、目标碳源、共底物碳源； S2通过基于基因组规模代谢模型的双层混合整数规划算法确定反应敲除策略，使得微生物在进化过程中能够逐步适应并最终单独依赖某种之前无法利用的碳源进行生长； S3将上述反应敲除后的目标应用于微生物，用于通过自适应实验室进化ALE过程的进化起始菌株，以便通过自适应实验室进化ALE过程逐步增强其对该碳源的利用能力，确保所述微生物最终在没有其他碳源存在的条件下，能够独立依赖该碳源生长； 所述的双层混合整数规划算法进一步包括以下步骤： a在内层优化问题中，模拟反应敲除后的菌株在目标碳源和其他共底物条件下的生长表现； b在外层优化问题中，最大化目标碳源的利用率，并确保其对菌株生长的必要性； 其中所述的反应敲除策略包括： a选择能够耦合目标碳源与生长的反应敲除组合； b确保反应敲除后的菌株在无其他碳源的培养基中能够生长； 实现所述的双层混合整数规划算法的方法如下： 其中， 最小化∑yj 服从于： 最大化v1bio＝cv1 服从于 最大化v2bio＝cv2 服从于 最大化v3bio＝cv3 服从于 最小化vc1＝-v4j|j∈JUC 服从于 v1bio≥0.5v0bio_UCforAdaptUCB v2bio≤0.1v0bio_cosub v3bio≥v0bio_cosub ∑yj5 v1，v2,v3,v4∈R Sij表示代谢物i在反应j中的化学计量系数，v1j是反应j的通量变量，LB1j和UB1j分别是v1j的下限和上限，二进制变量yj指示反应j是否被停用yj＝1或未停用yj＝0。

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