生物制造手性化学品的现状及其发展趋势

手性化学品是传统制造工业的重要产品之一,具有高度选择性的生物制造技术尤其适用于高光学纯度化学品的制造过程,大力发展手性化学品生物制造技术,符合国家重大需求,也是实现绿色制造的重要手段。论述了生物制造手性化学品的重要意义及国内外研究现状,对生物制造手性化学品的未来发展方向和趋势进行了展望。     

中国生物制造发展态势

生物制造作为生物产业的一部分,在“十二五”期间将迎来一段崭新的发展历程。要促进我国从生物制造大国向强国转变,关键是要完善生物制造产业链,突破瓶颈,抓住机遇。     

全球生物制造产业市场与融资现状分析*

作为现代生物产业的核心,生物制造涵盖了从生物资源到生物技术,再到生物产业的价值链,集中体现了现代生物技术在医药、农业、能源、材料、化工、环保等多个工业领域的应用,对经济社会可持续发展进程有重要推动作用。当前,生物制造已成为世界主要发达经济体科技产业布局的重点领域之一,吸引了大量公共投资和社会资本,形成了价值数十亿美元级别的投资风口。调研统计2018~2019年全球150家生物制造相关企业201次融资事件,梳理生物制造产业的国内外发展环境和融资现状,为我国生物制造产业发展提出建议,以期引导领域科技成果转移转化、技术资本对接和行业繁荣发展,为我国经济社会可持续发展做出贡献。     

全球生物经济现状、趋势与融资前景分析*

生物经济是指通过可持续的方式,利用可再生自然资源来生产食品、能源、生物技术产品和服务的一切经济活动的总和。生物经济是继农业经济、工业经济、信息经济之后,人类经济社会发展的第四次浪潮。概述全球生物经济发展现状,梳理世界主要经济体生物经济战略布局,归纳生物经济未来发展的四个主要方向,通过调研统计分析生物制药、生物基材料和化学品、生物农业和未来食品三个生物产业重点领域的投融资数据,预判未来生物产业投融资前景,并针对我国生物产业投融资提出建议。     

生物丁醇代谢工程的研究进展

丁醇作为一种重要的大宗化学品具有广泛的用途,同时又是一种潜在的生物燃料。随着能源与环境危机的日益加重,利用可再生原料通过微生物法生产丁醇受到全世界的普遍关注。代谢工程为定向改造微生物生产丁醇提供了有力的工具。通过改造经典的丙酮丁醇发酵和定向改造模式微生物生产丁醇是生物丁醇研究的两个重要方向。笔者从代谢工程改造的角度评述近5年来生物丁醇研究的进展,同时讨论了生物丁醇研究中需要着力解决的问题。     

我国工业生物技术发展回顾及展望

工业生物技术是指以微生物或酶为催化剂进行物质转化,大规模地生产人类所需的化学品、医药、燃料、材料、食品等产品的生物技术。发展工业生物技术是人类由化石经济向生物经济过渡的关键路径,是解决人类目前面临的资源、能源及环境问题的重要手段。中国科学院天津工业生物技术研究所是我国工业生物技术和生物制造领域的主力代表。本文结合该研究所成立十年来的发展,简要回顾了我国工业生物技术发展战略规划布局、重要技术突破进展和行业影响,并对我国工业生物技术和生物制造的未来发展进行了展望分析。     

生物活性物的生物制造：现状、挑战和发展趋势

生物活性物的生物制造是指利用包括细胞、微生物和酶在内的生物系统生产具有生物活性的天然或合成分子的过程。这些分子可用于制药、化妆品、农业和食品工业等领域,对提高生命质量、延长生命长度具有重要意义。在合成生物学和自动化等技术的推动下,生物制造领域迅速发展,为创造新产品和替代传统产品提供了绿色可持续的生产模式,为生物经济的增长、创新作出了重要贡献。本文结合生物活性物研发及生产情况,简要梳理并分析了国内外生物活性物的现有市场和未来发展。生物制造作为一种绿色、可持续的生产方式,将在生物经济发展中持续发挥重要作用。     

中国科学院天津工业生物技术研究所建所10周年专刊序言

工业生物技术是指以微生物或酶为催化剂进行物质转化,大规模地生产人类所需的化学品、医药、燃料、材料、食品等产品的生物技术。发展工业生物技术是人类由化石经济向生物经济过渡的关键路径,是解决人类目前面临的资源、能源及环境问题的重要手段。中国科学院天津工业生物技术研究所是我国工业生物技术和生物制造领域的主力代表。本文结合该研究所成立十年来的发展,简要回顾了我国工业生物技术发展战略规划布局、重要技术突破进展和行业影响,并对我国工业生物技术和生物制造的未来发展进行了展望分析。     

我国工业生物技术和产业的现状、差距与任务

工业生物技术是利用生化反应和生物体机能进行物质合成加工与能量转化利用的集成技术,正在支撑建立以可发酵糖、秸秆、二氧化碳等可再生资源为原料的化学品绿色高效制造新路线,有望实现工业制造方式的根本转变,是支撑经济社会可持续发展的重大战略技术,已成为世界各国科技和产业竞争的焦点。本文从工业生物技术深度融入和支撑生物经济发展的态势出发,系统分析了我国工业生物技术和生物产业发展的现状、短板问题,提出了未来建议重点发展的主要方向。     

生物制造产业发展势头强劲

<正>当前,全球生物经济处于由起步向快速发展的转折期,人类即将迎来世界第三次产业革命的浪潮。现代生物技术发展逐渐进入大规模产业化阶段,生物制造产业得以快速发展,成为现代生物经济和生物产业发展的重点。     

迅猛发展的生物制造

《“十二五”现代生物制造科技发展专项规划》指出，现代生物制造已经成为全球性的战略性新兴产业，是世界各经济强国的战略重点，呈现出高速增长的态势。     

美国生物经济、生物产业与生物集群

欧盟将生物经济概括为“以知识为基础的生物经济”（the knowledge—based bio—economy,KBBE）简称Bioeconomy。其具体理解为：生物经济是一个浓缩性的术语．它能够描述在能源和工业原,料方面不再完全依赖于化石能源的未来社会。OECD将生物经济定义为：生物经济是经济运行的聚合体．通过生物产品和生物制造的潜在价值使命来为公民和国家赢得新的增长和福利效益。上述定义的一个共同点是,生物经济的形成与发展是由生命科学与生物技术的研发引致。     

生物制造“细胞工厂”的设计与组装

以化石资源为原料的化学品制造行业在消耗不可再生资源的同时,还对生态环境造成了破坏,这给以可再生资源为原料的生物制造带来了发展机遇。与传统化工制造不同,生物制造把细胞作为"生产车间","车间"内每一道工序由酶催化完成。"细胞工厂"除了反应条件温和,还具有较强的可塑性,可根据需求调整或者重构代谢途径来合成各种目标化学品。"细胞工厂"的设计过程遵循如下的准则:1)构建一条由原料到产品的最优合成途径;2)平衡代谢途径中每步反应的代谢流,使该途径代谢通量远高于细胞基础代谢;3)足量地供应合成途径的前体,多个前体根据需要调整供应比例;4)酶促反应往往有各种辅因子的参与,顺畅的代谢通路需要平衡或者再生各种辅因子;5)通过遗传改造或者工艺改进解除产物和代谢中间体的反馈抑制,以获取更高的产量。     

茶树菇非特异性过氧化酶的研究进展

惰性碳氢键(C—H)的选择性单加氧反应是有机合成的主要挑战之一,目前主要采用化学法和酶法催化,化学催化法往往反应条件苛刻,而酶催化法相对温和。来自茶树菇(Agrocybe aegerita)的非特异性过氧化酶(AaeUPO)是一类以H₂O₂为共底物的单加氧酶,可催化脂肪族和芳香族化合物的羟基化、环氧化及脱烷基等反应,因其具有电子传递过程简单、催化活性高、底物谱广等优点,是催化单加氧反应的高效生物催化剂。近年来,AaeUPO在分子改造、底物谱扩展和级联催化系统的应用等领域取得了一定进展,显示出较好的工业应用潜力。本文综述了AaeUPO的晶体结构及其在蛋白质工程方面的研究进展,重点探讨了AaeUPO催化的反应类型、底物范围以及级联催化系统构建中所面临的问题和挑战。     

《生物产业技术》征稿简则

《生物产业技术》（CN11—5606／Q,ISsN1674—0319,邮发代号80-627）也足生物产业,关注技术进步,面向生物农业、生物医药、生物制造、生物能源以及生物环保等领域的技术研发、工业生产、市场营销以及经营管理等环节,宣传国家相关产业政策,发布相关技术、     

《生物产业技术》征稿简则

《生物产业技术》（CN11—5606／Q,ISSN1674—0319,邮发代号80-627）立足生物产业,关注技术进步,面向生物农业、生物医药、生物制造、生物能源以及生物环保等领域的技术研发、工业生产、市场营销以及经营管理等环节,     

《生物产业技术》征稿简则

《生物产业技术》（CN11—5606／Q,ISSN1674—0319,邮发代号80—627）立足生物产业,关注技术进步,面向生物农业、生物医药、生物制造、生物能源以及生物环保等领域的技术研发、工业生产、市场营销以及经营管理等环节,     

光催化材料-微生物杂合系统在化工领域的应用进展

随着化工行业的发展,化石能源短缺、环境污染严重等问题日益突出。如何开发新能源,实现化学品的绿色生物制造并修复化工污染,是发展绿色化工的核心问题。近年来,光催化材料-微生物杂合系统为解决上述问题带来新希望,该系统将光催化材料与微生物紧密耦合,充分发挥光催化材料能广谱高效捕获光能的特性以及微生物选择性酶催化功能,实现太阳能到化学能的高效转化。本文详细介绍了该系统的设计理念、作用机制及改进策略,并从生物能源、化学品制造和化工污染修复三个方面综述了该系统在化工领域的应用进展,指出了该领域现存的挑战与未来发展的趋势。     

面向重要实质器官的生物制造技术

在体外制造可修复人体受损组织与器官功能的活性替代物一直是人类的梦想.制造、材料与生命科学的交叉与融合发展,为生物组织与器官的体外制造提供了必要的技术、材料与生物学基础,从而实现了皮肤、骨、膀胱等简单活性组织的临床应用,但人体重要实质器官如肝脏、肺等的再造研究至今未取得突破性进展.重要实质器官内部复杂的微观结构系统及多细胞体系的构建是实现其体外制造的关键,也是当前生物组织与器官制造技术所面临的巨大挑战.从生物制造的角度,综述国内外在重要实质器官复杂微结构制造领域的主要技术方法及最新研究进展,通过分析与评价,对未来重要实质器官的生物制造技术发展进行展望.     

2019工业生物学专刊序言

工业生物技术作为可持续发展的重要途径,其创新发展离不开基础学科的支撑。工业生物学研究工业环境下生物体行为的基本规律和作用机制,解决适应工业环境的生物体设计构建及应用的关键科学问题,是工业生物技术学科基础。为了梳理和凝练工业生物学发展状况,本刊特组织出版专刊,从工业蛋白科学、工业细胞科学和工业发酵科学三个方面,分别阐述学科的发展动态,展望未来的发展趋势,为促进工业生物技术发展奠定基础。