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[接上页] 选择具有基础性与全局性的核心关键技术,集中优势资源,实现重点突破,提高生物制造科技的核心能力,抢占国际生物制造研究开发制高点。 1.合成生物学技术。 发掘天然化合物的自然代谢途径,发展基因或基因组的计算机设计、人工合成、生物元件与模块组装、精细调控与优化等技术,突破重要化合物的人工细胞合成技术,实现动植物提取产品的工业合成和石油化学品的发酵生产,建立物质生产的新路线。进行以人工基因表达产物与纳米材料结合,组装新的人工酶与蛋白质分子机器,形成化学品生物合成的非细胞体系新路线。 2.微生物基因组育种技术。 发展工业菌种基因组重测技术与代谢网络重构技术,基因组删减与进化技术,转基因改造、基因组重排、代谢途径创建技术与系统代谢工程优化技术,突破工业菌株基因组改造技术,打造新一代生物制造技术核心,获得高效工程菌株,提升我国发酵工业国际竞争力。 3.工业酶分子改造技术。 发展酶蛋白计算设计、高级结构解析与进化、分子改造修饰、高效表达制备、固定化等新技术,突破工业酶分子改造与新酶研发的关键技术,形成我国新一代酶制剂工业发展的核心技术,研制一批新型工业酶制剂,促进工业酶在化工、造纸、纺织、制革等工业过程的应用。 4.工业蛋白质表达技术。 开展高效表达元件构建、受体菌株的基因组改组、代谢流改组、高效遗传转化等关键技术研究,研发具有自主知识产权的覆盖真核、原核的完整微生物表达系统,获得工业蛋白质表达新体系,打破国外技术垄断,大幅提升大宗工业酶制剂的国际竞争力。 5.工业微生物高通量筛选技术。 研究基于单酶或多酶耦联的化学发光或荧光检测、高负电荷结合荧光共振能量转换检测、荧光互补分析、数字影像分光检测、表面等离子共振、微囊包埋细胞的微流芯片分选等筛选模型与方法,建立工业微生物功能与产物的快速筛选技术。研发基于微阵列系统、多参数并行化生物反应器的高通量发酵工艺优化技术,加速微生物工业化应用进程。 6.生物炼制与生物质转化技术。 发展木质纤维素预处理、生物糖化、微生物代谢转化、化学加氢、裂解技术,突破木质纤维素制糖、化工产品的生物制造、生物质热化学转化、气化等关键技术,建立非粮原料能源化学品、大宗化学品、聚合物材料生产的生物炼制技术体系。 7.生物催化技术。 发展生物催化剂优化、酶系合成组装、辅酶再生、生物催化反应过程调控、生物-化学耦联等技术,加强生物催化剂分子工程研究,建立多相生物催化、纳米生物催化、手性生物合成、生物拆分、生物酶解等高效稳定的工业生物催化与转化技术体系,促进化学品的化学合成向生物催化合成的转移。 8.生物加工技术。 发展生物提取、生物脱硫、生物采矿等技术系统,建立植物黄酮、多糖、生物碱、单宁酸、皂苷等高效、清洁的加工技术,促进低品位金、铜、锰、锌以及高含水油藏等矿产开发,发展生物印染、生物漂白、生物脱胶等新工艺。 9.生物过程工程技术。 发展生物过程计算仿真、自动化在线检测、调控技术,加强计算机模拟与数学模型的建立与应用,创新生物产品的分离、提取和精制以及废弃物转化等技术,建立从原料到产品的生物系统工程技术体系。发展新型生物反应器的设计、放大和制造技术,突破生物过程工程与装备、先进固体发酵等关键技术,解决生物制造过程的效率与工程化问题,显著提高我国生物产业过程技术与装备水平。 (三)研究开发一批重大产品和技术系统。 围绕战略性新兴产业的培育与专项规划目标的实现,加强生物制造关键技术的集成示范,研究开发一批重大生物制造产品和技术系统,实现产业化,为我国转变经济发展方式做出重要贡献。 1.重大化工产品的生物制造。 研究生物基平台化合物、手性化工中间体、生物基材料等重大化工产品的生物制造技术,形成有机酸、化工醇、溶剂、生物基材料等产品生物制造的平台技术体系,形成手性醇、手性酸、甾体等高附加值手性中间体生产的创新型生化技术路线,大幅提升我国生物制造领域科技创新能力与产业技术水平。 2.大宗生物基产品的衍生转化。 开展大宗生物基产品的生物技术衍生转化研究,突破生物催化剂改性、催化转化反应体系优化、产品分离制备等关键技术,开发柠檬酸到柠檬酸丁酯、赖氨酸到戊二胺、乳酸到丙烯酸、丙酮酸等衍生转化技术,促进大宗生物基产品的工业化应用与生物制造产业链的形成。 |