全 文 ：第4卷第3期 生物加工过程 Aug．2006
2006年8月 ChineseJournalofBioprocessEngineering ．1．
——————————————————————————————————————————————————————————一一 一
生物炼制——实现可持续发展的新型工业模式
黄英明1，高 振2，黄 和2，韦 萍2
(1．中国生物技术发展中心，北京100081；2．南京工业大学制药与生命科学学院，南京210009)
摘要：当前社会经济的可持续发展正面临着能源资源短缺、生态环境恶化的空前挑战。以可再生的生物质资源
替代不可再生的化石资源、实现工业模式从石油炼制向生物炼制的根本转变，是转变经济增长模式、保障社会经济
可持续发展的重大战略需求。对生物炼制这一新型工业模式进行了简单介绍。
关键词：生物炼制；生物质资源；细胞工厂；可持续发展
中圈分类号：Q81 文献标识码：A 文章编号：1672—3678[2006)03一000l一08
Biorefinery——anewindustrialmodetorealizesustainabledevelopment
HUANGYing．min91，GAOZhenz，HUANGHe2，WEIPi《
(1．ChinaNafionMCenterfoBiotechnologyDevelopment，Beijing100081，China；
2．CoHegeofPharmacyandLifeScience，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)
Abstract：Nowadayssustainabledevelopmentofsocialeconomywa$seriouslychal engedbythecrisisoflackof
ieSOllrceandenergyandeteriorationofenvironment．Thereweretwofundamentalrequirementsfortransform-
ingthemodeofeconomicimprovementandsecuringsustainabledevelopmentofsocialeconomies，tosubstitute
renewablebiomassforunrenewablefossilresourceandtochangeindustrialmodefromrefinerytobiorefinery．
Sointhisarticlebiorefinery、thisnewindustrialmodewasbrieflyintroduced．
Keywords：biorefinery；biomass；cellfactories；sustainabledevelopment
社会经济的可持续发展需要一种安全的、可持
续的资源来维持工业生产。因此，资源的维护与管
理成了2l世纪各国政府实施可持续发展的主要战
略方向，首先需要解决的是寻找一种新的手段来减
少当前消费迅速的不可再生化石资源(石油、天然
气、煤炭等)的用量。虽然能源经济可以依赖多种不
同的原料(风，太阳，水，生物质，核裂变与融合等)，
但材料经济却主要依赖于生物质资源，尤其是植物
生物质。能否实现可持续发展的目标，关键在于我
们能在多大程度将今天的物质生产与生活基础从化
石原料转向生物质原料。
生物炼制是以可再生生物资源为原料基础生产
能源与化工产品的新型工业模式，通过开发新的化
学、生物和机械技术，大幅提高可再生资源原材料的
利用水平，生物炼制将成为环境可持续的化学工业
和能源经济转变的重要手段。从本质上说，现代生
物炼制平行于石油炼制，生物炼制细胞工厂就是通
过一系列的生物化学途径(类似于石油炼制中的裂
解、裂化、重整等单元操作)，利用生物质原料替代石
油原料高效转化为燃料、材料或平台化合物等各类
化学品的自然生产线(图1)⋯。
经过了38亿a进化的微生物具有卓越的化学
收稿目期：2006—08．10
基金项目：国家自然科学基金项目(20576054)；江苏省自然科学基．-／釜-(BK2005114)
作者简介：黄英明(1974、)，男，辽宁建昌人，博士，研究方向：生物化工。
联系人：韦 萍，教授，博士生导师，E—mail：weiping@njut．edu．CII
万方数据
· 2 · 生物加工过程 第4卷第3期
合成能力，几乎能合成地球上所有的有机化学品，理
论上，生物炼制可以获得比石油炼制更丰富的产品。
特别是对于含氧元素化学品的制备，生物炼制具有
明显的优势，例如生产醇、羧酸和酯等[2J。生物炼制
的原料是碳水化合物，因此可省去石油炼制过程中
投资浩大的氧化过程，降低生产成本。另外，手性是
生物的属性，生物炼制细胞工厂合成的产品，可以具
有立体选择性，并通常可达到光学纯，因此元需石油
炼制过程中昂贵的手性催化和繁杂的合成路线。
微生物利用碳水化合物，通过糖酵解途径，以丙
酮酸、乙酰辅酶A等关键中间代谢产物为分化节
点，在一个复杂的代谢网络与调控网络中，合成有机
产物。经过人为的重组、优化，重新分配微生物细胞
代谢的物质流和能量流，可以达到过量积累目标产
品的目的，形成生物炼制细胞工厂，高效地制备替代
石油化工原料的关键平台化合物，如一碳平台化合
物(甲烷)、二碳平台化合物(乙醇)、三碳平台化合物
(乳酸、丙烯酸)、四碳平台化合物(富马酸、琥珀酸、
丁醇)、芳香平台化合物(苯、苯酚)等，进而与现代化
工技术和产业相衔接，大规模生产各种化学品，从而
构建出一条通往生物经济时代的现代化之路。通过
生物炼制细胞工厂生产生物基丙烯酸、丁醇、丁二
醇、丙酮等，有万t到几百万t的市场规模(3]，将产生
巨大的经济效益。
(单虚线框表示源于不同微生物的代谢途径)
图1 微生物细胞工厂的生物炼制示意图‘1]
Fig．1Biorefineryofmicrobialcell＆tories【‘1
生物炼制作为一项环境友好的技术，不但可以
逐渐减少人类社会对石油的依赖，促进社会的可持
续发展，而且能有效地控制温室气体的排放，共同维
护人类赖以生存的地球环境[4]。其研究成果对我国
实施可持续发展战略和建设社会主义和谐社会具有
显著意义。改革以不可再生的化石资源为原料及能
源的石油炼制工业生产模式，转向以可再生生物资
源为原料及能源，环境友好、过程高效的新一代物质
加工模式——生物炼制，是实现社会经济可持续发
展的必然选择。
1生物炼制的研究现状和发展趋势
1982年，生物炼制的概念在Science上首次被提
出㈣。随着能源、资源、环境问题的日趋严峻，生物
炼制已经成为世界各国的战略研究方向‘6|。美国在
2000年通过了《生物质研发法案》，2002年提出了
《发展和推进生物质基产品和生物能源》报告和《生
万方数据
2006年8月 黄英明等：生物炼制——实现可持续发展的新型工业模式 ．3．
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物质技术路线图》，成立了生物质项目办公室和生物
质技术咨询委员会，计划到2030年用生物基产品和
生物能源替代25％的有机化学品和20％的运输用
石油燃料，每年减少碳排放量1亿t[7]。为此美国投
资7．06亿美元启动了“生物质计划”，其中生物炼制
和热化学炼制的研发投入分别为3．39亿美元和0．5
亿美元哺。。欧盟已经通过法规，要求到2010年机动
车燃料中使用生物燃料比例占5．75％，温室气体排
放量减少8％【9J。针对这一目标，欧盟开始实施“欧
洲2005—2008可持续能源战役”，计划4a内将生物
乙醇的产量提高5倍，并建设450个生物质资源处
理工厂和1500个沼气工厂Ll引。另外，日本制定了
“阳光计划”，而印度则有“绿色能源工程计划”，菲律
宾也通过了一项用生物乙醇逐步替代汽油的法案。
巴西的生物炼制产业一直走在世界前列，目前巴西
政府规定，在柴油中添加2％的生物柴油，到2013年
将增加到7％。随着巴西几座生物柴油厂的诞生，
每年将节约进口资金4．25亿美元⋯J。世界经济合
作组织(0EcD)在最新研究报告中指出：“各国政府
应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新，最
终达到替代一次能源的结果”[j2l。
欧美发达国家政府充分意识到，要取得生物炼
制技术的重大突破，微生物细胞工厂将是至关重要
的核心，纷纷设立重大研究计划，以期获得生物炼制
技术的领先地位。2002年英国BioMedCentral出版
了“MicrobialCelFactories”杂志，细胞工厂的理念在
全世界已经得到广泛重视。美国早在10a前，就将
构建细胞工厂的核心技术——代谢工程确定为生物
技术优先研究领域之一，并组织自然科学基金委、能
源部、农业部等8个部委联合资助代谢工程研究，成
立了国家代谢工程工作组。在人类基因组计划完成
之后，美国能源部投资1．03亿美元(2005年追加
9200万美元)启动了“从基因组到生命”(Genometo
life)计划[1引，旨在从蛋白质及分子机器、基因调控网
络、共生微生物群体这3个水平，解析微生物基因组
信息与基因表达、分子机器、代谢途径、代谢网络调
控以及细胞及其相互作用之间的关系，为解决能源、
环境和气候问题提供重要手段。欧盟第五框架计划
在“生命质量”领域中设置“细胞工厂”关键行动，总
预算4亿欧元。此外，欧盟于2004年启动了可持续
发展化学工业的技术平台，研究用可再生原料生产
大宗化学品和化学中间体的应用生物技术。各成员
国也相应行动，如2003年荷兰启动了一项为期4a
的研发计划，开发木质纤维素原料向乙醇、乳酸以及
电力和热能转化的技术。
在生物炼制基础研究上的持续高投入，推动了
生物炼制的技术创新，使生物炼制从概念逐渐变为
现实。2005年美国Cargill公司在BlairNeb工厂举
行记者招待会，展示了一个中等规模的生物炼制工
厂，被誉为世界上第一座工业运行的生物炼制工厂。
从此生物炼制技术开始应用于大规模化学品生产，
如大宗化学品、精细化学品、农用化学品、药物中间
体等。世界各大公司相继调整发展战略开展生物炼
制的研究，如杜邦(DuPont)公司剥离石油资产，购买
了生物技术公司和组织农业综合企业，并投资近l
亿美元巨资开发生物质资源生成生物基化工产品，
并将2010年销售额的25％定位于生物质产品[}川，
其目前最得意的作品就是以玉米为原料用基因工程
菌生产1，3一丙二醇(PDO)的成本比化学法降低了
25％，该技术将在年内实现工业化生产。以甘蔗、甜
菜、玉米等为原料生产的生物乙醇，2004年全球总
产量达到3500万t，是目前全球最大的生物基产
品。利用玉米生产生物可降解塑料——聚乳酸的工
厂，已于2002年在美国投产，设计年生产规模是14
万t，10a内将增加到45万t[1引，其大规模使用有望
缓解由石化塑料带来的白色污染问题。这些都表
明，生物炼制细胞工厂已经能以相近或更高的效率
生产出石油炼制的产品(如1，3一丙二醇)或功能替代
品(燃料乙醇、聚乳酸塑料等)。虽然生物乙醇的使
用量目前只占美国和欧盟运输燃料的2％，聚乳酸
的应用也才刚刚起步，但它们的发展潜力将可能带
来一场新的工业革命。美、英两国研究人员在2006
年1月份出版的Science上发表文章认为，生物炼制
是一种新的工业制造概念，为实现生物能源和生物
材料的可持续生产提供了可能，并将成为一种新的
制造技术典范HJ。
2生物炼制的关键科学问题
微生物在地球物质循环中起着不可替代的关键
作用，在长期进化中获得了各式各样的营养吸取方
式，可以分解利用生物质的全部组分，将其转化为生
物能源(如生物乙醇、生物柴油、生物氢等)、重要的
化工原料(如乙烯、丙烯酸、1，3．丙二醇等)或高分子
聚合物(如聚有机酸、聚氨基酸、聚酯等)产品，微生
物细胞工厂是生物炼制的核心与基础。但自然界中
万方数据
·d · 生物加工过程 第4卷第3期
任何一种微生物的转化效率与能力由于受其自身酶
系种类的限制，一般不能满足工业生产的需求。要
想真正提高微生物利用各种生物质合成目的产物的
能力，使其成为服务于生物炼制的细胞工厂，将工业
原料从不可再生的化石资源真正转向丰富的可再生
的生物质资源，最终实现社会经济的可持续发展。
关键是通过系统生物技术解析微生物的基因、蛋白、
网络与代谢过程的本质，认识并改造微生物的自然
代谢途径。
2．1 代谢工程是构建生物炼制细胞工厂的核心技
术
微生物细胞生产蛋白质、药物、食品等精细产品
已经有多年的工业化历史，现在针对大宗的、附加值
低的能源与重大化工产品，必须要降低成本，提高微
生物的原料利用能力与定向转化效率。高效利用木
质纤维素(如玉米芯、秸杆)等廉价的生物质原料，一
直是生物炼制细胞工厂追求的目标，代谢工程正在
发挥重要作用。美国和澳大利亚科学家将大肠杆菌
中利用5碳糖(木糖和阿拉伯糖)的途径导人运动发
酵单胞菌(Zymomonasmobilis)中，实现了不同糖代谢
途径的重组，使工程菌利用木屑水解液(主要成份为
木糖)生产乙醇u引。但是工程菌对木糖和阿拉伯糖
的利用速度和效率都明显低于葡萄糖，如要提高混
合糖生产乙醇的生产率，就必须解决5碳糖和6碳
糖的同等利用问题。最近发现在梭菌(Clostridia)中
存在与纤维素代谢关系密切的两个属，其中c．
thermocllum能够分泌纤维素酶和半纤维素酶，将纤
维素和半纤维素分别降解为纤维二糖和木糖及木二
糖，然后该菌能够利用纤维二糖生产乙醇H6|。C．
thermosac-charolyticum虽然不具有分解纤维素和半
纤维素的酶系，但能够利用纤维二糖、木糖及木二糖
生产乙醇。将这两种菌的野生型菌株在木质素底物
(含纤维素和半纤维素)上混合培养，乙醇的产率明
显高于单独培养C．thermocllum的情况ll7|。虽然乙
醇的产量距离工业化水平还很远，但是这一发现表
明，利用代谢工程手段构建能够直接利用纤维素生
产乙醇的细胞工厂在理论上是完全可能的。由于梭
菌中同时还存在乙酸、乳酸等其它重要平台化合物
的代谢途径，从长远看，梭菌可能是一个木质素生物
炼制生产乙醇、乳酸等系列产品的潜在细胞工厂。
根据对目标代谢途径的理解，以及对代谢网络
的分析，采取基因敲除或基因过量表达等分子遗传
学操作技术，已经能够实现代谢途径的阻断、重组或
延伸。这种策略被称为正向代谢工程，已经成功地
用于改造细胞工厂生产初级代谢物，如有机酸(乳
酸、琥珀酸)、醇(乙醇、1，3一丙二醇、甘油)和次级代
谢物(抗生素、8一胡萝卜素、靛兰、类异戊二烯
等)¨8。19j。其中用于生产大宗化学品最成功的细胞
工厂，为美国杜邦和杰能科公司构建的能够生产
1，3．丙二醇的重组大肠杆菌(图2)汹]。大肠杆菌本
来不具有甘油和1，3．丙二醇的合成途径，将来源于
酿酒酵母的3．磷酸甘油脱氢酶和3．磷酸甘油磷酸化
酶的基因导入大肠杆菌后，宿主细胞能够产生甘油；
继而将来源于克氏肺炎杆菌的甘油脱水酶和1，3．丙
二醇氧化还原酶的基因导入，所构建的重组大肠杆
菌能够将葡萄糖高效转化为1，3一丙二醇。整个研究
过程中一共对70多个大肠杆菌的基因进行单个或
组合的修饰，最后得到的工程菌中有18个基因被敲
除或过量表达。经过发酵优化，1，3一丙二醇的产量
达到135g／L，生产率达到3．5g／(L·h)，使生物路线
生产的1，3．丙二醇完全具备了与石油路线产品竞争
的能力。
越来越多的研究表明，微生物将糖转化为产品
的过程，不是生化反应的简单流程，而是通过细胞内
复杂的生化网络实现的。生化网络包括基因调控网
络、蛋白质互作网络、信号传导网络和代谢网络，主
要由胞内各种分子即基因、蛋白质和代谢物通过物
理互作或者化学反应结合在一起形成【2¨。生化网
络具有高度复杂的结构，如在基因组规模上重构的
大肠杆菌代谢网络已经揭示了931个生化反应，酿
酒酵母代谢网络则包括1149个反应陋]。其复杂性
不仅在于节点数目多、连接关系复杂，而且在于网络
是一个动态结构，通过各个节点的代谢流随时空动
态变化∞]。基于基因组序列数据、代谢组分析和通
量组计算重构代谢网络，已经成为对生物炼制细胞
工厂运行过程进行调控和优化的基础。利用适当的
算法解析代谢网络结构，确定其中的关键节点，可以
设计出新的代谢工程策略，设法调节代谢流向目标
产物产量最大化的方向流动。在经典的正向代谢工
程基础上，进化代谢工程、反向代谢工程等新策略都
在迅速发展。
许多基予对代谢网络的理解而设计的正向代谢
万方数据
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酵母中生产甘油的途径 肺炎杆菌中生产
1，3‘丙二醇
1，3-丙二酵的途径
圈2产1。3-丙二醇的重组大肠杆菌示意图‘矧
Fig．2PDOproducedbygeneticengineeringE．coli．【矧
工程策略并不总能达到改造生物炼制细胞工厂的目
标协]。’因为控制代谢速率的关键因素可能并不存
在于代谢网络中，而存在于对代谢网络具有调控作
用的基因调控网络、蛋白质互作网络和信号传导网
络中∞j。此时理想的策略是先利用高通量的组学
分析技术寻找对代谢网络具有关键调控作用的分
子，然后再进行代谢工程操作。基于这一思想发展
起来的反向代谢工程的核心是定位突变发生的位
点，这可以通过全基因组测序获得，或利用组学技术
对突变株和野生型的转录组、蛋白质组或代谢组数
据进行全面比对，寻找有可能成为下一轮代谢工程
靶标的对象脚j。反向代谢工程已经被用于改善重
组蛋白的表达，通过对大肠杆菌生产重组蛋白的转
录组分析发现，随着细胞生长，大约200个基因表达
下调，过量表达其中两个与氨基酸和核苷酸合成有
关的基因，可以使重组蛋白的表达量提高2倍忉J。
2．2系统生物技术是发展生物炼制细胞工厂的强
大驱动力
在基因组信息大量出现之前，尽管代谢工程是
基于代谢网络进行分析，但这些代谢网络的知识基
础主要来源于生物教科书及文献，包含的信息仍然
有限。随着人类基因组计划的完成、各种高通量技
术的使用及大量生物信息的涌现，用传统“还原论”
的方法难以解决生物复杂性问题，于是出现了系统
生物学。它将湿实验(Wetexperiment，指通常的实验
室实验)与干实验(Dryexperiment，指计算机模型模
拟)进行有机结合，用生物的、化学的及物理的方法
对生物系统进行扰动，检测基因、蛋白质、代谢物及
信号途径的响应，进而对所得的信息、数据进行挖掘
和综合，构建描述系统的结构及如何响应于上述各
种扰动的数学模型。利用系统生物学的思想与技术
而发展的生物技术手段被称为系统生物技术∞)。
美国科学基金委在“生物化学工程与生物技术学科”
已经连续几年(每年都投资数百万美元)启动了“定
量系统生物技术”项目。
迄今已完成了316个微生物(6个酵母、2个霉
菌、283个细菌、25个古菌)的全基因组序列测定，此
外还有987个原核生物、588个真核生物的基因组序
列测定正在进行Ij引。这些海量的基因信息，特别是
占基因组大约40％的功能未知或功能未定基因，为
发现新的生物炼制功能提供了可能。然而，传统的
以单一基因为对象的线性研究模式对此无能为力，
对细胞整体的认识必须依靠以高通量组学分析技术
(转录组、蛋白质组、代谢组、通量组)和计算生物学
为基础的系统生物技术来完成。此外，生物炼制的
最终目标是从复杂原料生产系列产品，涉及的代谢
途径和基因比生产单一产品更多，这也对科学研究
提出了挑战。系统生物技术不仅能鉴别生物炼制细
胞工厂中各种分子及其相互作用，还能解析代谢途
径、模块、网络的功能和调控机制，最终完成整个微
生物代谢活动的路线图(勰]，因此，借助系统生物技
术可以对微生物的代谢能力有一个基本、全面的了
解，推动生物炼制细胞工厂的设计、构建和优化，从
而提高生物炼制的能力和效率。
万方数据
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理特性的胞内因素及环境条件，进而进行代谢能力
的定向修饰，制造具有我国知识产权的高效的细胞
工厂等方面，国内科研团队互相协作，手段齐全，和
国际交流密切，进行多学科交叉研究的时机已经成
熟，具备了实现创新跨越的潜力。
党的十六届五中全会迎来了生物炼制产业发展
的春天，全会把加快发展生物产业作为先进制造业
的5个重点之一，指出：“生物产业，要充分发挥我国
特有的资源优势和技术优势，面向健康、农业、环保、
能源和材料等领域的重大需要，努力实现关键技术
和重要产品研制的新突破。”2006年2月913，国务
院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要
(2006～2020年)》中提出了5项生物技术作为未来
15a我国前沿技术的重点研究领域，表明了我国政
府跻身生物炼制强国行列的决心。充分利用我国生
物质资源丰富的优势，大力发展生物炼制产业，提升
生物质资源利用效率和产品深加工的科学技术水
平，实现主要能源、材料和化工产品的生产路线转
移，将显著降低我国社会及主要工业对石油的需求
量和依赖性，并有效缓解“三农”问题，是保障我国社
会经济可持续发展的重要手段，对保障国家安全、维
护生态环境具有重要作用。
4结论与展望
21世纪是生物世纪，发展以生物炼制为核心加
工手段的生物经济，逐步替代以化学炼制为核心加
工手段的化石经济，实现基于可再生资源的经济重
组，这是社会发展的一种必然趋势。在经济发展模
式上，生物经济是一种更加优越的经济发展模式。
我们必需清醒地看到，目前世界正处于化石经济与
生物经济的交替时期，新旧经济模式交替的矛盾非
常严重，旧的经济模式的一些因素仍在严重地制约
着新的经济模式的成长。我国要抓住时机，大力发
展生物炼制产业，实现跨越式经济发展，这对中国的
可持续发展具有重大战略意义。
生物炼制是混合原料(Feedstock．Mix)通过联合
工艺(Process．Mix)生产混合产品(Productnix)的一
个复杂过程，要想真正进入生物炼制产业化阶段，还
必需大力开展以下工作：
(1)增加生物炼制过程中来源于生物质的原材
料(如纤维素、淀粉、糖以及油等)的来源和产量。
(2)加强生物炼制过程中的技术集成研究，特别
是现代生物技术与化工技术、过程工程技术的融合，
促进底物的全利用和高效转化。
(3)发展并完善生物炼制过程中的新技术和新
工艺，使其成为一套系统化的研究开发手段。
(4)推动并加强生物炼制综合示范基地的引导
和建设工作。
参考文献：
[1]ZengAP，BieblH．Bulkchemicalsfrombiotechnology：thecaseofl，
3-pmpanediolproductionandthenewtrends[j]．AdvBiochemEng
Biotechnol，2002，74：239—259．
[2] Bir6tK，PatrickRG，MichaelK．Biorefineries—industrialprocesses
andproducts【M]．WeinheimG rmany：WILEY—VCHGmbH＆Co
KGaA，2006．
[3]werpyPT，PetersenG．Topvalueaddedchemicalsfrombiorsass[EB／
0L]，[2004—08-06]．http：Ilwwwl．eere．energy．govlbiomasslpdfs／
35523．pdf．
[4]aaganskasAJ．Thepathforwardforbiofuelsandbiomatefials[J]．
Science，2006，311：484-489．
[5]BungayRR．Bioumssrefining[J]．Science，1982，218：643-646．
[6]BirgitK，MichaelK．Principlesofbiorefineries[J]．ApplMicrabiol
Biotechnol，2004，64：137—145．
[7] BiomassR&DTectmicalAdvisoryCommittee．Visionforbioenergyand
biobasedproductsin heUnitedStates[EB／OL]．[2002—104)1]．ht．
tp：／／www．climatevision。gov／sectors／electricpewer／pdfslbioenergy—vi·
sion．pdf．
Is]CaliforniaBiomassCoUabomlive．BiomaasinCalifornia：Challenges，
Opportunities，andPotentialsforSustainableM nagementandDevelop—
ment[EB／OL]．[2005—06]．http：／1www．energy．ca．gov／2005一pabli—
cations／CEC一500—2005．160／CEC．500—2005-l砷．PDF．
[9]EuropeanParliamentandCouncil．ThepromotionoftheIlseofbiofuels
orotherrenewablefuelsfortransport(Directive2003／30／EC)[J]．0f-
ficialJournaloftheEuropeanUnion，2003，17(5)：42--46．
[10]INFORSE．Europe．Studyoftheintrod ctionofrenewableenergyinthe
EU[EB／OL]．[2006-02-01]．http：／／www．eujapan．com／europe／ahen—
report-2005．pdf．
[11]张强，周永春，张俊祥．工业生物技术为我国提供历史性战
略机遇[J]．国际技术经济研究，2006(2)：3-7．
[12]OECD／IEA。EnergyTech ologyPerspectives-scenarios＆Strategiosto
2050[M]．USA：OECD／IEA，2006，7．
[13]GennmeManagememInformationSystem．DOEGeno“cs：GTLroad—
map—SystemsBiologyforEnergyandEnvironment[EB／OL]．[2005—08—
06]．http：／lgenomicsgtl．energy．govlroadmaplpdflGenonfies：GTL-
Roadmap-hi@ues．pdf．
[14]PasterM，P llegrinoJL，CaroleTM．Industrialbiopreducts：todayand
tomorrow[EB／OL]．[20034／6-01]．http：／／www．biormss．govtools．us／
pdfs／BioProductsOpporttmitiesReportFinal．pdf．
(15]DienBs，CottaMA，JeffriesTW，Bacteriangineeredforfuelethanol
production：currentstatus[Jj．ApplMicrobiolB technol，2003(63)：
258．266．
万方数据
· 8 · 生物加工过程 第4卷第3期
l16]ZhangYH，LyndLR．CelluloseutilizationbyClostridiumther ocel—
lum：bioenergeticsandhydrolysisproductassimilation[J]．ProcNatl
AcadSciUSA，2005，102：7321．7325．
117J DenminAL，NewcombM，wuJH．Cellulosecl tridiaandethar-ol
lJj．MiembiolMolBiolRev，2005，69：124-154．
[18]StephanopoulosG，KelleherJ．Biochemistry：howtoillflkeasuperior
cell[Jj．Science，200l，292：2024．2025．
【19]ChiangSJ．Strainimprovementforfermentationndbiocatalysispro—
cessesbygeneticengineeringtechnology[J]．JIndMicmbiolBi techn—
Ol，2004，31：99—108．
120]leeSY．FermentativeproductionofchemicalsthatCanbeusedfor
polymersynthesis[JJ．MacromolBiosci，2004(4)：157一164．
[21]BarabasiAL，OhvaiZN．Networkbiology：understandingthecell’S
functionalrganization[J]．NatRevGenet，2004(5)：101．113．
122]蹦ceND，ReedJL，蹦$8011BO．Genome-sealemode sofmicrobial
cells：evaluatingtheconsequencesofconstraints[J]．NatRevMicrobi-
ol，2004(2)：886—897．
[23]AlmaasE．Globalorganizationofmetabolicf uxesinthebacteriumE．
coil【JJ．Nature，2004，427：839-841．
[24]OliverS，Metabolism：Demandanagementincells[j]．Nature，
2002，418：33．36．
125jVemuriGN，AristidouAA．Metabolicengineeringinthe—omicsera：
elucidatingndmodulatingregulatorynetworks[J]．MicrobiolMolBi—
olRev，2005，69：197—216．
[26J GillRT．Enablinginversemetabolicengineeringthroughgenomics
[J]．CurtOpinBiotechnol，2003，14：484490．
127jLeeS Y，LeeDY，KimTY．Systemsbiotechnologyf rstrainmprove·
mentlJJ．TrendsBiotechnol，2005，23：349．358．
[28jStephanopoulosG，A perH，MoxleyJ．Exploitinghiolo icalcomplexi—
tyforstrainmprovemenlthroughsystemsbiology[J]．NatBiotechnol，
2004，22：1261—1264．
[29jDanchinA．ThebagOFthespindle：thecellfactoryatthetimeofsys—
ternsbiology[J]．MicrobialCellFactories，2004(3)：13·16．
[30]中华人民共和国国家统计局．中华人民共和国2005年国民经
济和社会发展统计公报[M]．北京：中国统计出版社，2006．
[3】]肖波，周英彪，李建芬．生物质能循环经济技术[M]．北京：
化学工业出版社，2006．
[32]石元春．发展生物质产业[N]．科技日报，2005-03-02．
锦琛石化利用废油批量生产生物柴油
昆明锦琛石化利用泔水油和地沟油，批量生产出清澈的生物柴油，并达到国家正在审定的生物柴油标
准。由于国家标准没有最终确定，且生物柴油的提纯技术还有待改进，目前他们生产的生物柴油只能作为
炉灶燃料。但提炼出的生物柴油可以按20％到30％国家规定比例混合0号柴油在车辆上使用。该公司主
要看中了生物柴油在云南的另一块消费领域——边贸航运船舶油料。生物柴油的批发价格为每吨4800元，
比0号柴油的市价低了整整1000元左右，毛利达500多元。目前，锦琛石化日产量70t，年最高产量可达
2．5万t。
上海将诞生酶法生物柴油生产厂
日前，上海绿铭环保科技公司获得了国家“863”生物柴油合成技术课题成果酶法生产生物柴油的技术转
让，在上海市政府组织的上海市废弃食用油处置项目招标中全票通过，取得了上海市废弃食用油的处理权
力。今年12月，一座生产能力为每年1万t的酶法生物柴油生产厂将在上海诞生。目前，“863”课题“酶法生
产生物柴油”已顺利实现成果转化。在北京凯泰新世纪生物技术公司建立了10t脂肪酶的工业化生产线，产
品已出口和用于国内化学品的催化反应，累计实现销售收入300万元。在亦庄建立了500t酶法生物柴油工
业化试验装置，已累计生产生物柴油50t，用于台架试验和燃料试验，各项指标均达到德困标准。在去年获
得上海市城市废油生产生物柴油项目之后，今年4月第一期工程(5000t／a)已经投产。
(李 晖)
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