忆王义翘教授对生物炼制的贡献和我对此领域未来发展的观点

• 作者: 张以恒
• 来源期刊: 合成生物学
• 关键词: 农业革命 生物炼制 生化工程 生物制造 粮食安全 多酶分子机器 酶工程 体外合成生物学
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 特约评述|Invited Review
• 页码范围: 497-508
• 页数: 12页
• 分类号: Q81
• 语种: 中文
• DOI: 10.12211/2096-8280.2021-003

摘要

本文目的是回忆王义翘(Daniel I.C.Wang)教授对生物炼制领域的贡献,以及作者与王教授在该领域的交往、互动和激励,并且作者针对生物炼制领域几个问题提出个人观点.王教授大力地推动多学科交叉的研究创新,使生化工程正式发展成为化学工程的一个前沿分支.为面向重大需求,王教授一生中多次调整他的科研方向.基于粮食原料的第一代生物炼制工厂生产工艺已经十分成熟,但对粮食安全和环境有着负面影响,发展受限.因为当前石油价格下行,基于非粮生物质的第二代生物炼制工厂受到预处理和纤维素酶成本的限制,举步维艰,在经济上暂时还缺乏可行性.未来的新生物炼制工厂能够将非粮生物质(如秸秆)有效地转化为多个产品,如粮食和饲料、健康糖以及众多大宗生物产品(如燃料和材料).多种新生化工程工具的发展和使用将有助于新生物精炼厂的实现,例如整合生物加工、新酶发现和利用、体外合成生物学(如多酶分子机器)、基因工程、合成生物学等.未来的新生物精炼厂将具有工业可放大性、经济可盈利性和环境可持续性的性质.种植多年生的非粮作物和未来生物炼制工厂相结合,将有可能帮助解决中国社会经济发展所面临的重大需求,如粮食安全、能源安全、大健康以及环境保护等.