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科学家提出利用基因工程蓝藻生产优质太阳能生物燃料的设想

2010-06-05 00:00 吕雪峰 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 阅读 0
核心摘要: 中国科学院青岛生物能源与过程研究所吕雪峰研究员在《生物技术进展》发表综述,提出利用基因工程蓝藻生产优质太阳能生物燃料的设想。文章分析了当前生物燃料的瓶颈,总结了蓝藻生物燃料的研究进展,并创新性地提出在单一生物体内利用太阳能和二氧化碳直接合成脂肪酸类生物燃料。核心研究内容包括构建高效基因表达平台、提高脂肪酸合成能力及构建定向合成途径。

6月1日,国际期刊《生物技术进展》(Biotechnology Advances)在线发表了中国科学院青岛生物能源与过程研究所吕雪峰研究员的综述文章《观点:利用基因工程蓝藻光合生产脂肪酸基生物燃料》。文章从能量资源平台、微生物转化体系与目标燃料分子三个方面,分析了当前生物液体燃料制备路线面临的瓶颈问题,以及发展蓝藻生物燃料的技术优势。

文章综述了近期发表在《自然》(Nature)、《自然生物技术》(Nature Biotechnology)、《美国国家科学院院刊》(PNAS)、《代谢工程》(Metabolic Engineering)等杂志上关于蓝藻生物燃料与脂肪酸类生物燃料的研究成果。在总结分析当前生物燃料科学前沿最新进展的基础上,文章创新性地提出了利用基因工程蓝藻制备新型优质脂肪酸类生物燃料的研究思路,即在单一生物体内利用太阳能和二氧化碳直接合成具有高能量密度、低吸湿性、低挥发性、且与现有发动机设备和运输设施兼容等性能的新型优质脂肪酸类太阳能生物液体燃料。

文章提出了发展基因工程蓝藻制备优质太阳能生物燃料技术的三个核心研究内容:构建蓝藻高效基因表达平台;通过基因工程、酶工程与代谢工程,大幅度提高蓝藻脂肪酸生物合成能力;运用合成生物学策略构建脂肪酸类生物燃料的定向高效生物合成途径。文章最后指出,在成功构建合成优质太阳能生物燃料的基因工程蓝藻基础上,工程蓝藻的光生物反应器规模化培养与蓝藻光合效率的提高,将是未来研究的重点。

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