生物炼制工业过程及产品

生物炼制是人类面对日益枯竭的化石资源和其所产生的严重环境污染的必然选择。本文从生物炼制和石油炼制的比较出发简要介绍了生物炼制的概念、基本分类和理论框架,并重点分析了生物炼制过程工程的相关技术和进展,主要包括生物质原料的预处理、过程相关的酶水解技术以及发酵菌种改良等。本文还概括了生物炼制相关的碳水化合物、脂肪类以及其他类产品的相关产品群,分析了一些重要生物基产品的生产过程、研发趋势以及所面临的机遇和挑战。     

生物炼制工业过程及产品

生物炼制是人类面对日益枯竭的化石资源和其所产生的严重环境污染的必然选择.本文从生物炼制和石油炼制的比较出发简要介绍了生物炼制的概念、基本分类和理论框架,并重点分析了生物炼制过程工程的相关技术和进展,主要包括生物质原料的预处理、过程相关的酶水解技术以及发酵菌种改良等.本文还概括了生物炼制相关的碳水化合物、脂肪类以及其他类产品的相关产品群,分析了一些重要生物基产品的生产过程、研发趋势以及所面临的机遇和挑战.     

细胞工厂与生物炼制

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,生产能源与化工产品的新兴工业模式.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.微生物细胞工厂是生物炼制技术至关重要的核心.世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究,以期获得生物炼制技术的领先地位.本文简要概括了细胞工厂和生物炼制这一新兴工业模式,回顾了生物炼制细胞工厂的重大计划和进展,讨论了目前亟待解决的关键问题和研究对策.     

甲烷氧化菌的高密度培养及其在生物柴油炼制中的应用

天然气是储量最丰富的能源之一,但限于勘探、运输、配置等问题,一直以来人们对它的利用都不是很合理.能源危机和环境问题推动了生物质能源的开发利用,甲烷氧化菌是以甲烷为唯一碳源和能源进行生长的一类细菌,具有炼制生物柴油的潜力.综述了近几年甲烷氧化菌在高密度培养及深加工炼制生物柴油的研究进展,着重分析了高密度培养和生物柴油炼制过程中在传质与反应器设计、菌种培养、脂质提取、加氢脱氧四个过程中面临的技术难点,给出了解决方法并展望了其在未来的发展.     

细胞工厂与生物炼制

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,生产能源与化工产品的新兴工业模式。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。微生物细胞工厂是生物炼制技术至关重要的核心。世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究,以期获得生物炼制技术的领先地位。本文简要概括了细胞工厂和生物炼制这一新兴工业模式,回顾了生物炼制细胞工厂的重大计划和进展,讨论了目前亟待解决的关键问题和研究对策。     

细胞工厂与生物炼制

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,生产能源与化工产品的新兴工业模式.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.微生物细胞工厂是生物炼制技术至关重要的核心.世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究,以期获得生物炼制技术的领先地位.本文简要概括了细胞工厂和生物炼制这一新兴工业模式,回顾了生物炼制细胞工厂的重大计划和进展,讨论了目前亟待解决的关键问题和研究对策.     

转基因产品分析方法的研究进展

简要介绍了转基因产品的发展历程、优缺点以及对转基因产品进行检测分析的迫切性,着重综述了近期基于DNA、蛋白质、生物传感器以及联用技术检测转基因产品的分析方法,最后对转基因产品的分析方法进行了展望.     

基于编码微粒的多元与高通量生物分子检测技术研究进展

由于基因组和蛋白质组学的快速发展,生物医学检测、药物发现以及环境监测领域对于大量生物分子的检测提出了多元与高通量的技术需求.而生物分子结合反应是生物分子检测的一个重要基础,微粒技术在编码与识别生物分子结合反应以实现多元生物分子检测方面具有独到的优势,并且可以与高通量样品处理技术相整合,从而满足这一需求.本文主要介绍了多元与高通量生物分子检测技术的发展过程以及最新的微粒编码技术研究进展,同时对该技术的发展方向与面临的问题进行阐述.     

生物纳米孔道技术在非基因测序方面的研究与应用

纳米孔道分析技术是一种低成本、快速、无需标记的单分子检测技术,仅有20多年的发展历史,在DNA单分子测序领域展示出较好的应用前景,现已有商业化的产品面世且趋于成熟.越来越多的研究表明,纳米孔可作为一个通用的单分子传感器.本文综述了生物纳米孔道分析技术对蛋白质、多肽和核酸等单个分子与孔道间相互作用、动力学和热力学过程的实时监测以及多种生物大分子和金属离子的定量检测等方面的研究进展.在纳米孔技术中,电化学检测系统也十分重要,本文还特别介绍了高带宽及超低电流分辨仪器和相关软件的相关进展.     

合成生物学的工业应用

利用合成生物学构建人工生命体及采用组装生物合成途径生产抗疟疾药物青蒿素的成功,引起了人们对合成生物学的极大关注.本文主要介绍合成生物学在医药、生物能源、生物基化学品及其他工业领域的应用进展概况.医药领域包括青蒿素、抗生素、合成抗体、新的治疗方法及新药开发、分析诊断试剂研究等;能源领域包括生物制氢、生物产乙醇、生物产脂肪烃、高级醇等;生物基化学品领域包括1,3-丙二醇、脂肪酸、可降解性塑料的生产等.其他领域的应用包括环境保护、环境监测、生命科学探索等.同时介绍了本课题组在构建细胞浓度控制体系、并用NADH和NADPH生物转化甘油制备1,3-丙二醇的合成生物系统、核酸适体筛选、酶的耦联体系等方面所开展的有关合成生物学研究工作.最后,分析合成生物学应用前景与风险、发展瓶颈问题,并对发展方向进行了展望,指出今后应聚焦若干重要的工业生物体系,发展合成生物学的基础理论,开发合成生物学所需要的核心工程技术,构建人工生物合成体系及相关技术体系,利用合成途径生产高附加值产品.     

生物矿物及其矿化过程

生物体内有机基质指导矿物晶体的成核、生长和聚集,使得生物矿物具有特定的形貌、取向和组装方式,从而产生特殊的功能.本文从有机基质与矿物的晶格匹配、立体化学互补和空间定位、静电作用和电荷匹配,以及分子间弱相互作用力等方面综述了生物矿化过程中所涉及的机理,并讨论了生物矿物的分布和特性、生物矿化过程中的有机基质、生物矿化的过程和类型.     

非对称纳米材料的性质及其应用

具有非对称结构的纳米材料显示出独特的物理和化学性质,在生物传感、靶向药物运载以及分子检测等生物医学领域具有良好的应用前景.本文就非对称纳米材料的性质及其应用方面的最新研究进展进行了综述.首先,我们从三个不同方面讨论了非对称纳米材料的性质及相关应用,即表面双亲性、催化特性和生物相容性;然后着重强调了非对称纳米材料在生物医学上的应用,如生物传感、靶向运载、基因疫苗以及杀菌剂;最后,我们对非对称纳米材料在制备技术的改进及其在食品安全领域的应用作出了展望.     

生物质能源的开发与利用

本文概述了生物质能源的特征以及发展生物质能源的意义,综述了国内外生物质能源开发与利用的现状,简介了中国石油天然气股份有限公司生物质能源的发展思路、部署及工作进展.中国石油天然气股份有限公司生物质能源发展策略重点放在发展生物柴油和燃料乙醇.本文结合公司生物质能源长期发展战略以及实际工作开展情况分别从生物柴油、燃料乙醇两个方面详细探讨了所面临的生物质能源化工关键技术的需求,并提出相关发展建议.     

生物反应与产物分离组合技术的研究进展

生物反应与产物分离过程相组合, 是近10 年来出现的一类用以提高生物反应过程性能和效率的新技术。本文综述了近年来将这一技术应用于乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、氨基酸等传统发酵产品及其它高附加值产品生产的研究进展, 以期为国内大力开展这方面的技术研究提供参考。     

近年生物柴油产业的发展——特色、困境和对策

本文介绍了美国、欧盟、印度生物柴油产业发展的特点、发展生物柴油的新兴原料和生物柴油生产技术的最新进展.分析了造成现在生物柴油产业发展面临困境的原因在于原料植物油的价格高涨.通过对生物柴油产业链的分析,提出生物柴油产业摆脱所面临困境的对策是:从植物育种和栽培开始,到收割、储存和榨油加工的每一步都要降低成本,力求取得低成本的原料油;开发投资少、成本低的清洁生物柴油生产工艺;关键是要从生物柴油(脂肪酸甲酯)和甘油来生产高附加值的化工产品,大幅度提高利润.     

利用可再生农林生物质资源的炼油厂——推动化学工业迈入“碳水化合物“新时代

本文首先介绍了国外以玉米、废弃生物质为原料发展生物炼油厂的设想;然后根据我国国情和已有技术基础,设想了以甜高梁、木薯为原料生产乙醇车用汽油和化工产品的生物炼油厂,以及以菜籽油、棉籽油为原料生产生物柴油和化工产品的生物炼油厂;最后探讨了遇到的问题和采取的对策.     

环境净化中的微生物生态学

以活性污泥法为代表的生物处理技术一直是人类解决废水问题的主要手段,而微生物在环境污染物分解中更是发挥了无法替代的作用.长期以来,阐明环境净化中的微生物生态学过程,探讨污染物降解转化中微生物的作用机制,是环境科学与工程领域关注的热点问题之一.近年来迅速发展起来的分子生物学技术为人们认识人工系统以及自然环境中微生物的群落结构、功能和微生物之间的相互作用,以及构筑更加高效的生物处理系统、强化污染环境的修复能力提供了有力手段.本文在介绍了常用分子生物学方法的基础上,阐述了在废水处理及污染物降解方面微生物生态学的研究进展.     

关于我国生物无机化学发展战略的一点思考

本文简要地回顾了国际生物无机化学发展的历史过程、当前的研究热点以及我国生物无机化学研究已取得的成就.在此基础上,探讨了我国生物无机化学的进一步发展策略和方向.     

生物热化学和热动力学研究进展

生命相关过程伴随着极其复杂的化学和物理过程,包含着物质变化和能量转换,其中部分能量不可避免地会以热的形式表现出来。用微量热技术和热动力学方法,研究复杂生命体系和相关反应的热动力学过程,可宏观地、本质地反映生命相关过程的内在规律。本文综述了生物量热学方法和技术在生命科学中的应用,介绍了生物量热技术在生态系统、生物组织和器官、细胞水平、亚细胞水平和分子层面等不同生物层次和结构水平上的研究现状和进展。     

核磁共振波谱在分析化学领域应用的新进展

发展检测物质的化学组成、结构及其变化的新方法、新技术是分析化学的核心科学问题之一. 波谱分析(光谱、质谱及核磁共振)是分析化学中常用的主要仪器分析手段. 核磁共振能在液态、固态和气态条件下提供复杂体系中分子组成、原子分辨的三维结构、相互作用和动态过程等丰富信息, 在生物分析中发挥着越来越重要的作用. 本文将综合阐述核磁共振技术在生物大分子体系、复杂体系以及与其他分析手段联用的进展情况.