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人类社会的发展和进步始终和能源的开发与利用密切相关,化石能源作为主流能源为人类社会经济的发展起到了巨大的推动作用,但其大量消耗致使其接近枯竭,同时也带来严重的环境污染。发展新型可再生能源迫在眉睫。生物能源尤其是生物乙醇是解决能源问题和减少温室气体排放的关键途径之一。利用地球上最丰富的可再生资源木质纤维素生产生物乙醇具有广阔的发展前景。木质纤维素生产生物乙醇的基本路线为预处理、纤维素的降解、乙醇的发酵和乙醇的分离四个部分,其中难点为预处理、木糖利用和纤维素降解。稀硫酸预处理作为本文主要预处理方法,单因素实验显示各因素最佳水平为:温度130℃,固液比1:20,酸浓度0.75%(v·v-1)和时间30min。稀磷酸预处理单因素条件为125℃,1.00%(v·v-1),固液比1:30,处理秸秆粉50min。稀酸预处理生成的木糖分别用于发酵基因重组菌Escherichia coli BL21表达单细胞蛋白类人胶原蛋白和培养产氢菌Enterobacter FML-C1进行生物制氢。结果类人胶原蛋白表达量提高了50.00%,木糖利用率63.71%;生物制氢中每升培养液获得最大产氢量460mLH2,木糖利用率80.93%。纤维素的降解的研究主要集中在纤维素高效降解菌株的筛选上。从富含纤维素的环境中采集菌种。以滤纸赫奇逊固体培养基和纤维素固体培养基初筛,再以滤纸无机盐培养基和刚果红培养基进行复筛,最终筛选出5株降解效果较好的菌种。利用所筛纤维素高效降解菌种分别进行分步糖化发酵法和同步糖化发酵法,获得乙醇产率分别为0.17g/gDS和0.076g/gDS。