生物催化與生物轉化的研究進展

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1、-----------------------頁面1-----------------------化工進展年第卷第期··!##&!%+

2、了我國重大基礎研究項目生物催化與生物轉化的研究動態(tài)，該項目的關鍵問題及主要研究方向是：（）生物催化多樣性理論及其實現(xiàn)"方法；（）催化劑改造的方法學；（）生物系統(tǒng)催化的理論和方法；（）生物催化劑適應性原理和方法問題；（）!%&’重要生物催化體系的催化機理。關鍵詞生物催化，生物轉化，生物催化劑中圖分類號文獻標識碼文章編號（）(’#%)"###*++"%!##&#+*#’,’*#’生物催化與生物轉化（的、過程高效的生物加工業(yè)，其核心技術為生物催-./012135.564）是生物學、化學、過程工程科學化與生物轉化。因此人類社會的可持續(xù)發(fā)展迫切需-./271859/7:12./8的交叉領域，其

3、核心目標是大規(guī)模采用微生物或酶要生物催化與生物轉化技術。為催化劑生產化學品、醫(yī)藥、能源、材料等。生物同時，今天的微生物學、生物技術和工程學的催化與生物轉化是與生命和人類活動關系最為密切快速發(fā)展為生物催化與生物轉化的新崛起提供了不的自然規(guī)律之一。近年來，隨著基因組學、蛋白質竭的動力。主要推動因素有：（）世紀年代"!#$#組學等生物技術的飛速發(fā)展，大大地推動了生物催以來，微生物多樣性的研究、基因組學、蛋白質組化與生物轉化的基礎研究和應用研究。人們普遍認學、代謝組學和代謝工程的快速發(fā)展，提供了大量［，］為生物催化與生物轉化將是生物技術革命的第三次的、潛在可用的生物催化劑和生物合成途徑!%，

4、浪潮。世界經合組織（）指出：“生物催化技為人類利用這些生物催化劑和合成途徑來生產化學(;<=［］"術是工業(yè)可持續(xù)發(fā)展最有希望的技術”。品創(chuàng)造了前所未有的特殊機會。（）世紀年!!#$#本文就生物催化與生物轉化研究的最新進展和國代以來，蛋白質工程的技術進步大力推動了生物催家重大基礎研究項目生物催化的研究動態(tài)作一綜述?；c生物轉化的發(fā)展。特別是酶的分子定向進化技術和不斷完善的傳統(tǒng)的理性分子設計方法，使得改生物催化與生物轉化的發(fā)展歷史［］"造天然酶以適應實際工業(yè)生產過程變?yōu)榭赡?!+。（）現(xiàn)代過程工程原理和手段，已逐步向生物催化人類利用生物催化進行化學加工的實踐具有悠%久的歷史。至世紀七八十

5、年代，工業(yè)生物催化和轉化領域滲透。如反應分離耦合技術已成功地解!#已經取得前所未有的進步，開始進入到若干大宗化決高濃度底物與產物抑制，實現(xiàn)了高效生物催化與［］學品和精細化學品的生產領域，但應用仍比較狹生物轉化過程>!$。過程工程學科為實現(xiàn)高效的窄，在制造規(guī)模和成本上，仍無法與化學制造的產生物催化和生物轉化提供了必要的工程基礎。品競爭。以生物催化與生物轉化為核心的工業(yè)生物技術將是生物技術革命的第三個浪潮，是“世紀化世紀末，生物催化和生物轉化重新崛起，!"!#學工業(yè)的基本工具”。世紀后葉分子生物學的突得到了飛速發(fā)展。新崛起的要素有兩點，即強烈的!#破性成就，生物技術在世紀的年代與年社會需

6、求和技術上的可能性。!#,#$#在世紀，以不可再生的化石資源為經代分別為生物醫(yī)藥與農業(yè)帶來了革命性的飛躍。人"$!!#濟基礎的物質加工業(yè)取得了輝煌的成就，而進入收稿日期。世紀，面對化石資源不斷枯竭、環(huán)境污染日益!##&*#&*#>!"基金項目國家重大基礎研究項目（）和國家自然科學!##%"+##加劇的嚴重局面，人類面臨著前所未有的生存與發(fā)重點基金項目（）。!#%%+#"#第一作者簡介盧定強（—），男，副研究員。展的危機。因此傳統(tǒng)的物質加工業(yè)必須進行革命性"$+,;*:1.3。聯(lián)系人歐陽平凱，教授，中國工程院院3@A.8.18"8@2EFA@E08BCBD轉變，轉向以生物可再生資

7、源為原料、環(huán)境友好萬方數據士。。;*:1.3/@18H"8@2EFA@E084BGD-----------------------頁面2-----------------------··化工進展年第卷HI10BB)!""D9發(fā)展，動植物基因組學及相關研究有力地推動了農資萬歐元用于生物催化與生物轉化方向，并在!"""業(yè)生物技術發(fā)展，微生物基因組及相關研究有力地中國成立