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生物制造助力发展新质生产力
1
作者
刘建明
张以恒
曾安平
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1227-1230,共4页
生物制造技术在全球可持续发展战略中发挥着至关重要的作用,它不仅是解决资源匮乏和环境污染的关键技术,也是推动新质生产力发展的重要引擎。随着全球绿色低碳经济的崛起,各国纷纷出台政策以支持生物制造技术的创新与应用。例如,中国《...
生物制造技术在全球可持续发展战略中发挥着至关重要的作用,它不仅是解决资源匮乏和环境污染的关键技术,也是推动新质生产力发展的重要引擎。随着全球绿色低碳经济的崛起,各国纷纷出台政策以支持生物制造技术的创新与应用。例如,中国《“十四五”生物经济发展规划》明确提出,要大力发展生物制造,推动生物基材料、绿色能源、生物医药等领域的突破性发展,以实现“双碳”目标和绿色经济转型。这一政策呼应了全球可持续发展的需求,强调通过生物制造减少对石化资源的依赖,推动生物基产品在工业生产中的广泛应用。与此同时,欧盟的《欧洲绿色协议》也将生物制造列为发展循环经济和可再生能源的重要组成部分。通过政策的引导与技术创新的结合,生物制造正在成为构建未来新质生产力的核心力量之一,促进了从传统化石燃料到可再生碳资源(如二氧化碳、生物质等)的转型,为全球经济的可持续发展注入了新的动力。本文将从生物制造原料的开发与利用、高附加值产品的生物制造进展、生物制造催化剂的创新以及其在合成生物学的突破等方面,阐述本期生物制造专辑的主要内容。
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关键词
生物制造
全球可持续发展
合成生物学
可再生能源
绿色能源
化石燃料
生物医药
生物基产品
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职称材料
巴氏梭菌作为工业底盘细胞高效生产1,3-丙二醇——从代谢工程和菌种进化到过程工程和产品分离
被引量：
5
2
作者
刘建明
张炽坚
+1 位作者
张冰
曾安平
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1386-1403,共18页
1,3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,广泛应用于材料和化妆品等领域。生物制造PDO具有原料可再生性和环境友好性等众多优点和广阔的发展前景。由于巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)菌株安全、非致病、代谢甘油速率快、生长快、不...
1,3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,广泛应用于材料和化妆品等领域。生物制造PDO具有原料可再生性和环境友好性等众多优点和广阔的发展前景。由于巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)菌株安全、非致病、代谢甘油速率快、生长快、不依赖昂贵的培养基组分、天然具备高效生产PDO代谢途径等条件,利用和改造巴氏梭菌作为工业底盘生产PDO呈现出得天独厚的优势。本文首先回顾了PDO的生物制造现状和挑战,随后深入探讨了采用巴氏梭菌生产PDO的方法,特别关注于巴氏梭菌的甘油代谢机制、甘油发酵的策略和发酵过程的工艺设计。值得一提的是,本文作者研究团队筛选到的巴氏梭菌突变体和随之开发的鲁棒性发酵工艺在一定程度上突破了传统巴氏梭菌对环境的要求,特别是对铁离子浓度的敏感性;在电辅助甘油发酵过程中,PDO产量达到120.7 g/L,生产强度达到4.8 g/(L·h),收率达到理论值;并进一步阐述了巴氏梭菌基因工程改造方面的天然屏障,围绕着理性基因组改造和定向进化等几个方面进行了详细讨论;由于PDO产品纯度(>99.9%)通常有较高要求,因此开发高效的下游处理技术对于实现利用可再生资源发酵生产PDO的工业化应用至关重要,本文在分离工艺方面主要讨论了基于蒸发和蒸馏的PDO纯化技术以及基于萃取的PDO纯化技术。通过对代谢工程、菌种进化、发酵过程优化以及产品分离等多个维度全方位分析,全面地解析了巴氏梭菌生产PDO的特点和优势,以及巴氏梭菌作为新型工业底盘微生物在未来发展过程中值得关注的问题。
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关键词
生物制造
巴氏梭菌
1
3-丙二醇
粗甘油发酵
下游分离纯化
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职称材料
题名
生物制造助力发展新质生产力
1
作者
刘建明
张以恒
曾安平
机构
西湖大学
合成
生物
学与
生物
智造中心
西湖大学工学院
浙江省全省智能低碳生物合成重点实验室
中国科学院天津工业
生物
技术研究所
低
碳
合成
工程
生物
学(全国)
重点
实验室
中国科学院天津工业
生物
技术研究所体外
合成
生物
学中心
国家
合成
生物
技术创新中心
西湖大学未来产业研究中心
出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1227-1230,共4页
基金
国家重点研发计划(2022YFA09012000)。
文摘
生物制造技术在全球可持续发展战略中发挥着至关重要的作用,它不仅是解决资源匮乏和环境污染的关键技术,也是推动新质生产力发展的重要引擎。随着全球绿色低碳经济的崛起,各国纷纷出台政策以支持生物制造技术的创新与应用。例如,中国《“十四五”生物经济发展规划》明确提出,要大力发展生物制造,推动生物基材料、绿色能源、生物医药等领域的突破性发展,以实现“双碳”目标和绿色经济转型。这一政策呼应了全球可持续发展的需求,强调通过生物制造减少对石化资源的依赖,推动生物基产品在工业生产中的广泛应用。与此同时,欧盟的《欧洲绿色协议》也将生物制造列为发展循环经济和可再生能源的重要组成部分。通过政策的引导与技术创新的结合,生物制造正在成为构建未来新质生产力的核心力量之一,促进了从传统化石燃料到可再生碳资源(如二氧化碳、生物质等)的转型,为全球经济的可持续发展注入了新的动力。本文将从生物制造原料的开发与利用、高附加值产品的生物制造进展、生物制造催化剂的创新以及其在合成生物学的突破等方面,阐述本期生物制造专辑的主要内容。
关键词
生物制造
全球可持续发展
合成生物学
可再生能源
绿色能源
化石燃料
生物医药
生物基产品
分类号
Q81 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
巴氏梭菌作为工业底盘细胞高效生产1,3-丙二醇——从代谢工程和菌种进化到过程工程和产品分离
被引量：
5
2
作者
刘建明
张炽坚
张冰
曾安平
机构
西湖大学
合成
生物
学与
生物
智造中心
西湖大学工学院
浙江省全省智能低碳生物合成重点实验室
西湖大学未来产业研究中心
广东恒
碳
科技有限公司
出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1386-1403,共18页
基金
国家重点研发计划(2023YFA09014003)。
文摘
1,3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,广泛应用于材料和化妆品等领域。生物制造PDO具有原料可再生性和环境友好性等众多优点和广阔的发展前景。由于巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)菌株安全、非致病、代谢甘油速率快、生长快、不依赖昂贵的培养基组分、天然具备高效生产PDO代谢途径等条件,利用和改造巴氏梭菌作为工业底盘生产PDO呈现出得天独厚的优势。本文首先回顾了PDO的生物制造现状和挑战,随后深入探讨了采用巴氏梭菌生产PDO的方法,特别关注于巴氏梭菌的甘油代谢机制、甘油发酵的策略和发酵过程的工艺设计。值得一提的是,本文作者研究团队筛选到的巴氏梭菌突变体和随之开发的鲁棒性发酵工艺在一定程度上突破了传统巴氏梭菌对环境的要求,特别是对铁离子浓度的敏感性;在电辅助甘油发酵过程中,PDO产量达到120.7 g/L,生产强度达到4.8 g/(L·h),收率达到理论值;并进一步阐述了巴氏梭菌基因工程改造方面的天然屏障,围绕着理性基因组改造和定向进化等几个方面进行了详细讨论;由于PDO产品纯度(>99.9%)通常有较高要求,因此开发高效的下游处理技术对于实现利用可再生资源发酵生产PDO的工业化应用至关重要,本文在分离工艺方面主要讨论了基于蒸发和蒸馏的PDO纯化技术以及基于萃取的PDO纯化技术。通过对代谢工程、菌种进化、发酵过程优化以及产品分离等多个维度全方位分析,全面地解析了巴氏梭菌生产PDO的特点和优势,以及巴氏梭菌作为新型工业底盘微生物在未来发展过程中值得关注的问题。
关键词
生物制造
巴氏梭菌
1
3-丙二醇
粗甘油发酵
下游分离纯化
Keywords
biomanufacturing
Clostridium pasteurianum
1,3-propanediol
crude glycerol fermentation
downstream separation and purification
分类号
Q816 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
生物制造助力发展新质生产力
刘建明
张以恒
曾安平
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
巴氏梭菌作为工业底盘细胞高效生产1,3-丙二醇——从代谢工程和菌种进化到过程工程和产品分离
刘建明
张炽坚
张冰
曾安平
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
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