biorefinery

定義：以生物質(zhì)為主要原料，利用生物和化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)燃料、能源和化學(xué)品的集成技術(shù)體系。

學(xué)科：微生物學(xué)_應(yīng)用微生物學(xué)

相關(guān)名詞：基因組學(xué) 蛋白質(zhì)組學(xué) 微生物 定向進(jìn)化

圖片來源：視覺中國

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生物煉制是以可再生生物資源為原料，以微生物或酶為催化劑進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，大規(guī)模生產(chǎn)人類所需的化學(xué)品、醫(yī)藥、能源和材料等，是解決人類目前面臨的資源、能源及環(huán)境危機(jī)的有效手段。生物煉制概念的首次提出是1982年，基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等生物技術(shù)的飛速發(fā)展，大大地推動了生物煉制的研究。

微生物菌種或酶是生物煉制的基礎(chǔ)。目前至少有58個(gè)國家建立了484個(gè)菌種保藏中心，保藏菌種80多萬株，已經(jīng)開發(fā)的商品酶有200種左右，可是這些現(xiàn)有的資源庫遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生物煉制的需求。美國、日本等國和歐洲對新來源的菌種（包括極端微生物與未培養(yǎng)微生物）研究非常重視，特別是對耐熱、耐酸堿、耐鹽和耐有機(jī)溶劑等極端微生物的工業(yè)生物催化應(yīng)用表現(xiàn)出巨大興趣。近年來發(fā)展起來的定向進(jìn)化技術(shù)，大大加速了人類改造酶原有功能和開發(fā)新功能的步伐。蛋白質(zhì)定向進(jìn)化技術(shù)最大的優(yōu)勢在于可操作性強(qiáng)，可在實(shí)驗(yàn)室中操作。它可以使蛋白質(zhì)（酶）在自然界需要幾百萬年才能完成的進(jìn)化過程縮短到幾年甚至幾個(gè)月。分子定向進(jìn)化技術(shù)已被用于上百個(gè)酶的進(jìn)化，如枯草桿菌蛋白酶在有機(jī)溶液中的活性提高了170倍；卡那霉素核苷酸轉(zhuǎn)移酶在60℃～65℃的熱穩(wěn)定性提高了200倍等。

生物煉制技術(shù)可以利用農(nóng)業(yè)各類廢棄物為原料生產(chǎn)各類產(chǎn)品，應(yīng)用廣泛。如經(jīng)基因技術(shù)改造或重組的“運(yùn)動發(fā)酵單胞菌”用于生產(chǎn)乙醇；經(jīng)基因工程技術(shù)重組的“工程畢赤酵母”高效生產(chǎn)酶制劑用于飼料業(yè)和乳品業(yè)等；利用生物煉制技術(shù)可以生產(chǎn)生物柴油代替普通柴油，具有對環(huán)境友好的特點(diǎn)等。

生物煉制能夠解決我們目前面臨的能源短缺和環(huán)境污染等問題，對于企業(yè)節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與增長等都起到促進(jìn)作用。應(yīng)該說，生物煉制本身作為一個(gè)技術(shù)體系，在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中會越來越重要。

責(zé)任編輯：張鵬輝