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木质素电化学生物炼制制备化学品和生物油提质 Review
胡锐, 赵玉莹, 唐晨, 石岩, 罗刚, 范佳珺, James H. Clark, 张士成
《工程(英文)》 2023年 第27卷 第8期 页码 178-198 doi: 10.1016/j.eng.2022.10.013
Recalcitrance and the inherent heterogeneity of lignin structure are the major bottlenecks to impede the popularization of lignin-based chemicals production processes. Recent works suggested a promising pathway for lignin depolymerization and lignin-derived bio-oil upgrading via an electrochemical biorefinery (a process in which lignin valorization is performed via electrochemical oxidation or reduction). This review presents the progress on chemicals synthesis and bio-oil upgrading from lignin by an electrochemical biorefinery, relating to the lignin biosynthesis pathway, reaction pathway of lignin electrochemical conversion, inner-sphere and outer-sphere electron transfer mechanism, basic kinetics and thermodynamics in electrochemistry, and the recent embodiments analysis with the emphasis on the respective feature and limitation for lignin electrochemical oxidative and reductive conversion. Lastly, the challenge and perspective associated with lignin electrochemical biorefinery are discussed. Present-day results indicate that more work should be performed to promote efficiency, selectivity, and stability in pursuing a lignin electrochemical biorefinery. One of the most promising developing directions appears to be integrating various types of lignin electrochemical conversion strategies and other existing or evolving lignin valorization technologies. This review aims to provide more references and discussion on the development for lignin electrochemical biorefinery.
有机固液废弃物生物炼制的突破性技术 Feature Article
Paul Chen,Erik Anderson,Min Addy,Renchuan Zhang,Yanling Cheng,Peng Peng,Yiwei Ma,Liangliang Fan,Yaning Zhang,Qian Lu,Shiyu Liu,Nan Zhou,Xiangyuan Deng,Wenguang Zhou,Muhammad Omar,Richard Griffith,Faryal Kabir,Hanwu Lei,Yunpu Wang,Yuhuan Liu,Roger Ruan
《工程(英文)》 2018年 第4卷 第4期 页码 574-580 doi: 10.1016/j.eng.2018.07.004
陈洪章,邱卫华,王岚
《中国工程科学》 2014年 第16卷 第3期 页码 27-36
在充分认知生物质原料在化学成分、结构组成、酶解及发酵性能上的不均一性的基础上,提出“组分选择性拆分-功能经济性利用”的生物质炼制新途径,即最大限度保持生物质大分子原有结构、尽可能激活适于酶解组分的生物活性,同时实现中间产物最大价值化。基于生物质原料特性、转化过程和产品要求的关联,笔者创新性地构建了多条生物质炼制产业链,验证了生物质“组分选择性拆分-功能经济性利用”的生物质炼制工业技术体系的可行性、合理性和可靠性“组分选择性拆分-功能经济性利用”是突围生物质炼制生物燃料、生物材料和生物化学品的经济技术问题的必由之路。
关键词: 生物炼制 原料不均一性 组分选择性拆分-功能经济性利用 工业技术体系
宋仲戬,李曼,胡梁斌,王春明,鲁曦,刘开辉,张丽佳,宇岩,吴清平
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第5期 页码 79-85 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.05.010
微生物安全是新时期我国社会与经济健康发展的根本保障,是国家粮食安全、公共卫生、社会稳定的重要支撑。本文梳理了我国微生物安全产业发展面临的问题,结合微生物安全产业的政策环境,分析了微生物安全产业的发展需求和现状;在明晰微生物安全产业国内外发展格局的基础上,综合归纳了制约我国致病微生物检测与控制技术创新及应用研发的瓶颈,提出了构建我国微生物安全产业的发展规划。研究建议,强化微生物安全创新研究平台建设;构建微生物安全科学大数据库,以人才建设驱动能力提升;壮大微生物安全龙头企业,以标准规范保障产业发展;强化微生物安全领域的重大系统创新和工程技术研究,探索出我国微生物安全产业的高质量发展路径
于晴,黄婷婷,邓子新
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第5期 页码 69-78 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.05.009
微生物来源的天然产物药物具有结构多样、活性优良等优点,临床应用潜力巨大。本研究系统分析了我国微生物药物产业发展现状,梳理了微生物种质资源利用、优良菌种筛选和发酵工艺优化、菌株工程化改造、新型微生物药物创制等技术趋势,助力我国破解产业瓶颈、加速产业升级。我国现代微生物药物产业已经具备了坚实的资源和技术基础,但与国际领先水平有一定的差距。本研究针对产业面临的机遇与挑战,从建立统筹创新的微生物医药大科学装置、加强微生物药物基础研究和技术自主研发、构建战略性人才引育系统、形成体系化产业激励政策等四个方面提出了发展建议。
周杨,邓名荣,杜娟,宋仲戬,吴清平,朱红惠
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第5期 页码 197-206 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.07.007
农业微生物产业作为利用农业微生物资源和生物技术形成的生物科技产业和高增值农业,涉及种植业、养殖业、农业环境等,在保障粮食安全、提升耕地质量本文从微生物肥料、饲用微生物产品、微生物农药、酶制剂微生物产品、农业废弃物资源化利用等方向,梳理了我国农业微生物产业的发展现状,进而总结了农业微生物技术与产业发展趋势;在研判种质资源、技术研究、产品研发、行业标准等农业微生物产业发展面临问题的基础上,提出了布局科研平台专项、建设数据信息系统、加强微生物种业创新、构建法律法规体系等重点举措。建立完善的产业政策体系和相关配套措施,健全农业微生物产业创新体系,孵化参与国际竞争的高科技企业,以此保障我国农业微生物产业高质量发展。
陈冀胜
《中国工程科学》 2003年 第5卷 第2期 页码 16-19
生物毒素是一类具有重要意义的生物源化学物质,已知化学结构的毒素可达数千种。生物毒素表现出生源、化学结构、作用机制等多方面的多样性。生物毒素研究已发展成为与多种学科交叉的新学科——毒素学,其发展对于生命化学、生源合成化学、化学生物学、化学生态学、医学、药物学、环境科学均有重要意义,对药物创新研究更具积极作用。许多生物毒素可作为临床药物或导向化合物,并可为药物分子设计提供有价值的新药效模型和结构构架,更能为发现药物新作用靶位发挥特殊作用。
工业5.0——仿生学和合成生物学的关联及内涵 Artical
Peter Sachsenmeier
《工程(英文)》 2016年 第2卷 第2期 页码 225-229 doi: 10.1016/J.ENG.2016.02.015
仿生学(模仿生物特殊本领的学科) 以及合成生物学,将和过去50年的硅芯片一样与工程开发、工业发展产生紧密联系。化学工业已经将白色生物技术应用于新工艺、新材料和资源的可持续利用中。合成生物学也已经应用到第二代生物燃料的发展中,并利用特制的微生物或生物制催化剂获取太阳能。而仿生学在制药、处理工程以及DNA存储领域的市场潜力是巨大的。除此之外,还探讨了涉及人造食物链和食物的仿生学前沿——合成代谢,以及原材料生物工程。这些研究将给生物学带来新思考。生物工程将和今天的数字化技术一样驱动创新。本文讨论了生物工程,特别是碳基生物燃料的应用和细胞饰变的技术与风险。大数据、分析学和海量存储将是未来的发展方向。本文采用了将生物工程发展分为五个阶段(DNA分析、生物回路、最小基因组、原始细胞、异源生物学)的普遍分类方法,阐述了其对安全与保障、工业发展以及生物工程和生物技术作为跨学科领域发展的影响,同时讨论了伦理问题及公众对仿生学和合成生物学结果的公众讨论的重要性
关键词: 仿生学 合成生物学 生物工程 生物传感器 生物燃料 生物武器 虚拟进化 原始细胞 异种细胞 经济意义 工业5.0 德国 中国
杜娟,马连营,马爱进,刘龙,于晴,吴清平
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第5期 页码 51-58 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.05.007
甘油诱导的鼠李糖脂增强伯克霍尔德菌属C3中二苯并噻吩的生物降解 Article
Camila A. Ortega Ramirez, Abraham Kwan, Qing X. Li
《工程(英文)》 2020年 第6卷 第5期 页码 533-540 doi: 10.1016/j.eng.2020.01.006
王裕清
《中国工程科学》 2005年 第7卷 第11期 页码 12-16
论述了生物机械工程的重要意义、研究现状、发展趋势、存在问题及对策,旨在推动我国生物机械工程的研究和学术地位的确立,推动生物医学工程学的进步,提高人民的健康水平。
流化床生物反应器在污水处理中的应用研究和进展综述 Review
Michael J. Nelson, George Nakhla, Jesse Zhu
《工程(英文)》 2017年 第3卷 第3期 页码 330-342 doi: 10.1016/J.ENG.2017.03.021
标题 作者 时间 类型 操作
有机固液废弃物生物炼制的突破性技术
Paul Chen,Erik Anderson,Min Addy,Renchuan Zhang,Yanling Cheng,Peng Peng,Yiwei Ma,Liangliang Fan,Yaning Zhang,Qian Lu,Shiyu Liu,Nan Zhou,Xiangyuan Deng,Wenguang Zhou,Muhammad Omar,Richard Griffith,Faryal Kabir,Hanwu Lei,Yunpu Wang,Yuhuan Liu,Roger Ruan
期刊论文