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科学技术部关于印发十二五现代生物制造科技发展专项规划的通知


  名词解释

  生物制造:Biological Manufacturing,指以生物体机能进行大规模物质加工与物质转化、为社会发展提供工业商品的新行业,是以微生物细胞或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成、或以生物质为原料转化合成能源化学品与材料,促使能源与化学品脱离石油化学工业路线的新模式,主要表现为先进发酵工程、现代酶工程、生物炼制、生物过程工程等新技术的发明与应用,具有低碳循环、绿色清洁等典型特征。
  生物基材料:Biomaterial,亦称生物材料,指以基于生物技术、或基于生物质原料的工业材料、聚合物及其聚合单体。包括生物质来源的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等聚合物材料单体,生物法合成的聚酯、聚氨酯等聚合物材料、以及化学法聚合生物基产品形成的聚合物材料、可降解塑料,以及特殊生物质纤维等。是非石油基的工业原料与材料,具有原料可再生、生物可降解、加工生产过程有害物生成少等特点,对于工业可持续发展与工农业循环经济提升具有重大的支撑作用。
  生物炼制:Biorefinery,指利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料,生产各种化学品、燃料和生物基材料。美国国家再生能源实验室将生物炼制定义为以生物质为原料,将生物质转化工艺和设备相结合,用来生产燃料、电热能和化学产品集成的装置。生物炼制主要分为3种系列:①木质纤维素炼制:用自然界中干的原材料如含纤维素的生物质和废弃物作原料;②全谷物炼制:用谷类或玉米作原料;③绿色炼制:用自然界中湿的生物质如青草、苜蓿、三叶草和未成熟谷类等作原料。未来的生物炼制将是生物转化技术和化学裂解技术的组合,包括改进的木质纤维素分级和预处理方法、可再生原料转化的反应器优化设计、合成、生物催化剂及催化工艺的改进。
  生物催化:Biocatalysis,指利用酶或者生物有机体作为催化剂进行化学转化的过程,这种反应过程又称为生物转化。生物催化中常用的有机体主要是微生物,其本质是利用微生物细胞内的酶进行催化,促进生物转化的进程。生物催化具有效率高、专一性强、作用条件温和、环境友好等特点。生物催化的方式有添加前体发酵法、游离酶法、静息细胞法、固定化酶法、固定化细胞法,反应可在水相、有机相和水-有机溶剂双相、反相胶束体系、超临界流体、离子液体等系统中进行。
  生物拆分:Biological Resolution,指利用特异性的酶作用于对映异构体,从而达到选择性的拆分效果。技术难点在于特异性酶的筛选。化学拆分技术在实验室中较为常用,生物拆分技术常见于工业加工过程,物理拆分技术较少使用。
  生物造纸:Biological Paper Making,指在造纸过程中,利用酶或者生物有机体对纸浆漂白、废纸浆脱墨、纸浆纤维性能改善的加工工艺。在制浆中,利用真菌漆酶或木聚糖酶降解木素或半纤维素,对纤维原料,如木屑、秸秆等进行(预)处理,可显著减少漂白剂氯的用量,提高纸浆白度和抄纸等后续加工性能,被称为生物制浆(bio-pulping)生物漂白(bio-bleaching)。
  酶工程:Enzyme Engineering,指对具有生物催化功能的酶蛋白质进行加工改造与开发应用的技术。包括酶的发现和筛选、酶的分离和纯化、酶的固定化、酶的人工模拟、酶分子的修饰与定向改造、酶蛋白高效表达、规模化制备、酶工程化应用技术等。


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