【摘 要】
：
生物体蕴含着叹为观止的制造能力.随着化石能源造成的环境污染和温室效应日益严重,发展生物基产品已成为保障生态链良性循环、促进“碳达峰、碳中和”、实现经济社会可持续发展的战略需求.2013—2014年美国能源部连续启动了包括“合成基因回路促进转基因生物能源作物的产量”在内的4个合成生物学项目,将细胞作为工厂制造生物基燃料和化学品,以期创造其领先国际的新实力.2016年5月,中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》,指出要重视合成生物对工业生物领域的深刻影响,加快生物制造产业发展.同年,《“十三五”国
【机 构】
：
中国科学院合成生物学实验室;北京化工大学;中国工程院
论文部分内容阅读
生物体蕴含着叹为观止的制造能力.随着化石能源造成的环境污染和温室效应日益严重,发展生物基产品已成为保障生态链良性循环、促进“碳达峰、碳中和”、实现经济社会可持续发展的战略需求.2013—2014年美国能源部连续启动了包括“合成基因回路促进转基因生物能源作物的产量”在内的4个合成生物学项目,将细胞作为工厂制造生物基燃料和化学品,以期创造其领先国际的新实力.2016年5月,中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》,指出要重视合成生物对工业生物领域的深刻影响,加快生物制造产业发展.同年,《“十三五”国家战略性新兴产业规划》再次重申了关于加强合成生物技术的研发与应用,并于2018年和2020年连续发布了“合成生物学”和“绿色生物制造”两个“十三五”国家重点研发计划重点专项的申报指南.同时,美国、欧盟等2019年以来实施的《工程生物学:下一代生物经济的研究路线图》《欧洲化学工业路线图:面向生物经济》等生物经济战略也将化学品生物制造列为重点方向.习近平总书记2021年3月在《努力成为世界主要科学中心和创新高地》一文中强调,以合成生物学、基因编辑等为代表的生命科学领域孕育新的变革,要加快推进生物科技创新和产业化应用.这些部署证明合成生物学方法生产化学品将引起全球新一轮科技革命,成为经济、民生和产业变革的主战场,是未来经济发展的主要力量.
其他文献
随着合成生物技术的发展,体外生物合成逐渐成为化学品合成的重要方式之一,具有环境友好、催化效率高、原子经济性好、可控性强等优点.途径设计是构建整个体外生物合成系统的关键所在,本文分析总结了体外生物合成中应遵循的两个重要原则,包括原子经济性原则和能量最优原则.利用生物大分子将酶元件组装构建成多酶复合体,可提高体外生物合成的反应速率、减少副反应的发生,本文介绍了用于酶元件组装的3类常见生物大分子,包括连接肽、蛋白支架、DNA等.通过近年来体外生物合成在大宗化学品(糖类化学品、有机酸类化学品以及醇类化学品等)生产
在过去的几十年里,人们在二氧化碳(CO2)捕获和利用方面做出了巨大的努力,但是通过生物技术大规模利用CO2还缺乏市场竞争力,迫切需要新的方案和技术.谭天伟和Jens Nielsen的团队(刘子鹤等,2020)最近回顾了第三代(3G)生物炼制技术中生物固定CO2方面的进展和挑战,对原材料、碳固定途径和所涉及的关键因素、能源供应和它们将二氧化碳同化为生物质的效率,以及随后基于3G的产品进行了出色的总结和探讨.该文还介绍了3G生物炼制的前景,指出了存在的挑战,并为未来的发展提供了前瞻性的建议.文章也讨论了整合多
本文在回顾“函数y=Asin(ωx+φ)”(起始课)教学过程的基础上,分析了课例的两个主要特点,即体现数学教学的“素养导向”;核心问题驱动、系列问题展开.并就“函数y=Asin(ωx+φ)”的教学性质、教学目标、教学重点、教学难点以及课例的有关问题展开研修.
尊敬的罗教授,亲爱的各位代表:rn大家上午好!rn感谢信任!感恩真情!感动参会!rn小有遗憾,原本线上线下融合举办的研讨会,因为“新冠疫情”不得不改为“线上专场”,大家只能通过屏幕领略数学教育大师的风采了.rn本次会议开幕式,我发言的主题是:珍惜生命中的贵人.rn每个人都希望自己的职业生涯有所成就.rn有这样一种说法:rn智商高,情商高——春风得意;rn智商高,情商低——怀才不遇;rn智商低,情商高——贵人相助;rn智商低,情商低——一事无成.rn智商概念是德国心理学家施特恩首先提出的.智商,即智力商数,
有机酸有机醇不仅是食品、化工、医药领域的原料,更是一类重要的生物基燃料,相比于传统的石油基燃料,具有原料可再生,生产过程清洁的特点,是应对能源危机、环境污染问题的有效对策.传统的代谢工程方法是通过在微生物中过表达产物相关的特异性酶实现的,应用时常有发酵原料单一,代谢效率不高,产物种类受限等问题.筛选并重新组合不同来源的酶来构建人工代谢途径是一个有效的解决方案,同时也是代谢工程方法发展的一个重要趋势.本文综述了近年来构建人工代谢途径生产有机酸有机醇取得的突破与进展,具体阐述了5种创新生物合成途径(一碳化合物
探索知识自然生长,让学生主动发现、建构知识,并以此促进数学学科核心素养的提升是当下数学教学的主要任务之一.课堂教学要通过在思维原点、探究支点、问题焦点处设计合理的问题串,引领学生自主探究,让原本复杂的公式发现与证明变得顺理成章、水到渠成.
甾体化合物(简称甾体)分布广泛、功能卓越,在机体生长、物种繁育以及代谢调控等方面,发挥着难以取代的生理功能.因此,天然甾体及其衍生物被广泛用于生殖健康、内分泌调控等领域,是器官移植、重症感染等许多危重疾病的“刚需药”和“救命药”.甾体结构复杂、构型精巧,很难通过化学全合成来生产,当前主要以天然甾体皂素或甾醇为原料,通过化学与生物转化相结合的半合成法获得.然而,甾体药物的生产路线长、工艺复杂、收率低,涉及大量有毒有害试剂和重金属催化剂的使用,污水废渣排放量大、处理难度高,总体成本居高不下.为改变此局面,推动
生物合成已成为化学品绿色制造的重要方式.传统上,微生物合成化学品以单菌株培养为主.然而,单培养经常存在引入复杂途径造成沉重代谢负担、细胞微环境无法满足所有酶的功能性表达以及不同途径模块之间相互干扰等问题.借鉴自然界中普遍存在的共生现象,研究者开发了共培养技术,通过在同一体系中培养两种或多种细胞,以充分模拟自然共生环境,实现不同物种之间能量、物质及信号的交流,达到劳动分工以及代谢分区的目的.该技术在减轻宿主代谢负担、提供适宜的酶催化环境以及底物共利用方面表现出突出优势.不过作为一种新兴技术,微生物共培养技术
本节课着眼于素养立意,以问题驱动教学.通过“问题链”的教学设计,激发学生思考的热情,引导学生完成探究过程.教学目标清晰、过程流畅、重点突出,在突破难点的基础上形成概念,在数学概念的生成过程中发展学生的核心素养.从单元设计的角度领会本节教材的教学定位、教学作用和教学价值.
油脂是重要的工业原料,也是人类生存的三大营养素之一.为避免因国际环境变化导致外部资源进口遭到封锁,我国亟需建设、补充和完善油脂供给的新方式.以丰富、廉价的生物质原料替代化石原料生产食用油脂和功能性油脂,在保障国家能源安全、粮食安全方面意义重大.细菌、酵母、霉菌、微藻等多种微生物具有利用葡萄糖、木质纤维素、淀粉、甘油甚至一碳化合物等原料合成脂肪酸的能力.由于微生物,特别是产油真菌相比产油植物和动物具有生产周期短、易于大规模生产、占地少、受天气影响小、原料来源丰富等优势,近年来备受学术界和产业界重视.然而,如