生物过程工程，机遇与挑战并存——生物基化学品分离提纯的难点和对策

由于全球面临的资源、能源、环境的压力甚至危机越来越大．利用可再生的生物质资源为原料经过物理、化学、生物及其集成方法加工化学品的研究和开发就显得越来越急迫．已经成为世界各国争相开展的重大课题。化学品也包括生物能源．例如乙醇、甲烷等．可通过氧化反应提供大量的热能。     

新型厌氧生物技术的研发现状与前景

伴随人类社会的进步和繁荣,环境污染、能源紧张和资源短缺问题迎面而来。由于在净化水体的同时还可产生能量或电能,也可生产有价值的化学品,厌氧生物技术已成为环境工程与能源及资源工程中的一项重要技术,越来越受到人们的重视。本文分别对厌氧发酵生物制氢技术、厌氧膜生物反应器技术、微生物燃料电池技术以及厌氧生物技术生产化学品4种新型厌氧生物技术进行综述．     

全球生物基化学品商业化发展现状及趋势

生物基化学品是指以农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料,采用生物炼制的方法生产的化学品.与利用化石能源生产的化学品相比,生物基化学品具有原料可持续获取、环境友好等特点,因而在化石燃料资源的不断耗竭、全球气候变暖的背景下,日益受到人们的关注.在多年的不断研发之后,尤其是近年来生物技术突飞猛进的背景下,生物基化学品的生产技术不断取得突破,生产成本有所降低,产品性能有所提高,因而市场竞争力不断增强.     

海藻生物质能源转化研究现状

随着全球化石能源的日益枯竭,寻求可替代传统化石能源的可再生生物质能源刻不容缓,海藻生物质资源越来越受到人们的关注。综述了近年海藻生物质能源转化的研究进展,详细介绍了可替代石油燃料的生物柴油技术,以及利用海藻生物质转化为具有高附加值化学品的研究现状,以期为海藻生物质能源的开发利用提供参考。     

碳一气体生物利用进展

近年来,随着经济的快速发展和人们对于资源需求的增长,化石燃料的使用越来越多,这一方面加剧了能源的过度消耗,另一方面导致了环境污染和温室效应加重。为了在保护环境的同时有效地利用资源,越来越多的研究集中在通过细胞工厂平台进行能源和化学品的生物合成。利用特定的微生物(如嗜甲烷菌、微藻和梭菌等)可以将温室气体和合成气中的碳一成分通过发酵过程转化为能源和化学品。本文中,笔者详细讨论了不同微生物转化3种碳一气体(CH_4、CO_2和CO)的生物代谢途径、关键合成酶、最终代谢产物和生物转化过程的优化及放大。     

医药化学品的绿色生物制造

正随着能源、资源和环境危机的加剧,人们对经济社会可持续发展的呼声也越来越高,一些以高污染、高能耗为特征的传统加工制造业迫切需要进行技术革新和产业结构转型升级,逐步向更加环境友好的生物制造业转变。主要介绍了近五年来医药化学品的绿色生物制造研究进展,并对今后的发展趋势进行了展望。     

生物炼制技术及其产业发展

由于过度消耗化石资源引发的石油紧缺和温室效应问题,巳逐步影响到人类社会可持续发展的宗旨,开发能替代化石能源需求的新能源日渐急迫.生物质能源是化石能源的替代能源之一,对生物质能源炼制的研究成为很多人的关注热点.生物炼制产品的工业化,是形成可持续性的生物炼制品产业经济的关键.我国政府已经把发展生物质能源作为国家发展战略的一部分,确定了具体的发展目标,制定了相应的研发计划,出台了一系列法规以促进生物质能产业的健康发展.我国生物炼制技术在生物燃料、生物柴油、生物基化学品等领域取得了明显进步.本文主要综述生物炼制技术的研究进展及其产业发展情况.     

工业物过程:生物技术产业化的关键——访北京化工大学副校长谭天伟教授

--请您简单介绍一下我国工业生物过程研究现状和趋势. 谭:工业生物过程是以可再生生物质资源为原料基础生产化学品、材料与能源的新型工业模式.工业生物过程工程包括过程单元、过程装备和过程优化三个主要方面.中国是一个工业生物技术大国,发酵体积1000万立方米,位居世界第一.     

刊首语

<正>生物制造是通过微生物细胞工厂或酶催化,利用可再生生物质资源生产大宗化学品和能源化学品等重要工业品的过程,是解决资源、能源和环境等问题的重要途径,已被各国列为战略发展产业。其中,微生物细胞工厂构建是微生物制造过程的核心。而代谢工程是构建细胞工厂的主要手段,其通过代谢路径设计     

我刊副主编李寅研究员课题组在大肠杆菌中实现碳浓缩固碳

<正>将CO2转化为燃料或化学品,是实现CO2的资源化利用、缓解资源能源短缺和温室效应的一种途径。经遗传改造的蓝细菌或者藻类等光合自养微生物,可以将CO2转化为包括乙醇、丁醇、丙酮、异丁醛、乳酸等在内的数十种化学品,但由于自养生物生长速度慢,将CO2通过生物方法转化为这些化学品的效率还比较低。     

工业生物技术创新与发展——第三届中国工业生物技术发展高峰论坛《生物工程学报》专刊征文通知

工业生物技术是我国社会经济可持续发展的重要支撑,在当前面能源资源短缺、粮食危机、生态环境恶化等日益严峻的形势下,必须大力发展工业生物技术,利用可再生资源,发展以生物催化和生物转化为核心的工业生物技术,生产能源、材料和化学品,从而解决粮食、环境污染等问题,构建可持续发展的和谐社会。     

手性医药化学品生物催化绿色制造

生物催化具有选择性强、催化效率高、反应条件温和、环境友好等优点,广泛应用于传统化学方法不能或者不易合成的手性化合物的生产过程中,已成为化学合成法的一种重要补充。同时,生物催化能够更好地解决资源、能源和环境方面的压力,维持和谐的生态环境,促进工业的可持续发展。近年来,生物催化技术已在手性医药化学品产业化生产中得到了广泛的应用,有效地实现了手性医药化学品的绿色制造。本文就生物催化介入的手性医药化学品的产业化技术和过程进行介绍。     

生物基化学品生产合成橡胶技术正在脱颖而出

虽然生物基化学品仍然处于发展阶段,但是生物质原料转化成能源已经是一个成熟的技术,生物基化学品（尤其是生物基异丁烯、生物基丁二烯、生物基异戊二烯和生物基乙烯）生产合成橡胶技术正在脱颍而出。     

脂肪酶及其在化学品合成中的应用

脂肪酶催化过程具有高效和高选择性、条件温和以及环境友好等特点。目前可再生能源和绿色化工领域对新型酶催化转化技术的迫切需求使得越来越多的脂肪酶被应用到生物柴油、精细化学品和医药中间体合成的领域。本文主要介绍了脂肪酶的催化技术及其在化学品合成中的应用。     

合成生物学——取自生物质的化学品的关键

生物炼制的重要产品不仅是沼气、生物柴油、生物乙醇和生物丁醇等家用能源及移动能源的载体,而且是当今取自天然气、石油或煤炭的化学品的替代品。在诸如专用化学品和聚合物等化工生产领域,生物技术已做出了巨大贡献。手性药物前体、维生素、非蛋白氨基酸和丙烯酰胺的生产都是众所周知的实例。鉴于上述大多数路径仍然基于单步酶转化,     

合成生物学——取自生物质的化学品的关键

生物炼制的重要产品不仅是沼气、生物柴油、生物乙醇和生物丁醇等家用能源及移动能源的载体,而且是当今取自天然气、石油或煤炭的化学品的替代品。在诸如专用化学品和聚合物等化工生产领域,生物技术已做出了巨大贡献。手性药物前体、维生素、非蛋白氨基酸和丙烯酰胺的生产都是众所周知的实例。鉴于上述大多数路径仍然基于单步酶转化,     

工业生物过程：生物技术产业化的关键——访北京化工大学副校长谭天伟教授

——请您简单介绍一下我国工业生物过程研究现状和趋势。 谭：工业生物过程是以可再生生物质资源为原料基础生产化学品、材料与能源的新型工业模式。工业生物过程工程包括过程单元、过程装备和过程优化三个主要方面。中国是一个工业生物技术大国,发酵体积1000万立方米．位居世界第一。     

微藻生物炼制研究现状及发展策略

前言 资源短缺和环境污染问题已成为制约世界经济可持续发展的瓶颈.以可再生且环境友好的生物质资源替代化石资源已成为解决资源和环境问题的主要途径之一①,Henry R.Bungay②在1982年针对生物质资源开发与利用提出了生物炼制(Bio-Refinery)这一概念.美国国家可再生能源实验室(U.S.NREL)将生物炼制定义为将生物质原料转化为燃料、电热能和化学产品的生物质转化工艺与设备的集成.生物炼制的原料主要有:含纤维素的生物质和废弃物、谷类或玉米、青草、苜蓿、微藻等.其中微藻是一类在海洋、湖泊等水体中广泛分布的微型植物,能够利用光能固定CO2实现自养,其细胞中含有丰富的油脂、色素、蛋白质、维生素等成分.微藻生物炼制是以微藻为原料,生产各种化学品、燃料、生物基材料和食品等产品的工艺与设备的集成.     

基于合成生物学的微生物制造研究进展

基于合成生物学的微生物制造在天然产物药物、生物能源、生物基化学品及生物传感器件的研究中发挥越来越重要的作用。本文系统地介绍了合成生物学研究领域的最新技术进展,包括DNA和染色体合成、新生物元件开发与元件库标准化、染色体工程与最小基因组技术、途径装配技术等,并阐述了合成生物学在微生物制造领域内所取得的突破和巨大的应用价值。     

2015生物能源专刊序言

生物能源领域的研究和产业开发在近年得到了快速发展,呈现出系统性和多元性的趋势。2014年10月17–19日,第四届生物质能源技术国际会议-暨第八届国际生物能源会议(ICBT/WBS 2014)在长沙市举行。本次会议由中国可再生能源学会生物质能专业委员会、生物质能源产业技术创新战略联盟、欧洲生物质能产业协会、美国化学工程师学会和联合国开发计划署主办,由湖南省林业科学院和清华大学中国-巴西气候变化与能源技术创新研究中心承办。在会议优秀论文基础上,结合征稿出版了"生物能源"专刊。本专刊以综述和研究论文的形式介绍了国内在生物能源及相关领域的最新研究成果,包括生物质资源分析、预处理、燃料和化学品制备、副产品利用和策略研究等。