馬延和

中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，北京 100101

上個(gè)世紀(jì)，以化石資源為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的近代工業(yè)文明創(chuàng)造了空前的社會(huì)繁榮。近年來，能源資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等一系列問題日漸突出，現(xiàn)代工業(yè)化經(jīng)濟(jì)進(jìn)程與化石資源日漸枯竭的現(xiàn)實(shí)形成了劇烈沖突。為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，迫切需要以可再生生物資源替代不可再生化石資源，以清潔高效的生物加工方式替代污染低效的傳統(tǒng)物質(zhì)加工方式。

生物煉制是以生物可再生資源為原料生產(chǎn)能源與化工產(chǎn)品的新型工業(yè)模式，被認(rèn)為是創(chuàng)造新的生物基工業(yè)的最有發(fā)展前景的道路。生物煉制主要有兩種途徑：一是熱化學(xué)加工，即通過熱化學(xué)方法首先將生物原料加工為中間產(chǎn)物或者直接獲得最終的產(chǎn)品；二是生物化學(xué)轉(zhuǎn)化，即利用生物技術(shù)手段來完成從生物質(zhì)到產(chǎn)品的生物加工過程，細(xì)胞工廠是實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。然而，自然界中任何一種微生物的酶系種類有限，轉(zhuǎn)化效率與能力有限，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。要將微生物改造成用于生物煉制的細(xì)胞工廠，必須借助基因組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和高速計(jì)算技術(shù)的最新發(fā)展，解析微生物的基因、蛋白、網(wǎng)絡(luò)與代謝過程的本質(zhì)，在分子、細(xì)胞和生態(tài)系統(tǒng)尺度上，多水平、多層次地認(rèn)識(shí)和改造微生物，經(jīng)過人工控制的重組和優(yōu)化，重新分配微生物細(xì)胞代謝的物質(zhì)流和能量流，從而充分利用微生物廣泛的物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化與卓越的化學(xué)合成能力，高效地制備生物能源和替代石油化工原料的平臺(tái)化合物。構(gòu)建高效細(xì)胞工廠是生物煉制的核心技術(shù)，它的發(fā)展將推動(dòng)生物煉制逐步取代傳統(tǒng)石油煉制，解決人類面臨的日趨嚴(yán)峻的能源、資源和環(huán)境問題。

生物煉制技術(shù)已成為當(dāng)今科技發(fā)展的最重要前沿之一，是世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，各發(fā)達(dá)國(guó)家已作為重要的戰(zhàn)略方向予以資金支持與政策扶持。為了盡快提升我國(guó)生物煉制技術(shù)水平，973計(jì)劃在2007年設(shè)置了“生物煉制細(xì)胞工廠的科學(xué)基礎(chǔ)”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的主要思想是利用生物學(xué)、化學(xué)、計(jì)算科學(xué)、生化工程等交叉學(xué)科手段，研究解決全糖底物利用、代謝調(diào)控、細(xì)胞工廠構(gòu)建與性能優(yōu)化等方面的關(guān)鍵科學(xué)問題，揭示生物基產(chǎn)品典型代謝途徑的優(yōu)化調(diào)控機(jī)制，實(shí)質(zhì)性地提高構(gòu)建生物煉制細(xì)胞工廠的創(chuàng)新能力，提高大宗工業(yè)原料的生物合成能力，形成先進(jìn)生物煉制技術(shù)的基礎(chǔ)，為我國(guó)的新型工業(yè)化道路作出積極的貢獻(xiàn)。

為了推動(dòng)我國(guó)生物煉制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，《生物工程學(xué)報(bào)》出版“生物煉制細(xì)胞工廠”?？?，邀請(qǐng)“生物煉制細(xì)胞工廠的科學(xué)基礎(chǔ)”973項(xiàng)目的核心研究人員，系統(tǒng)介紹該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的最新研究進(jìn)展，并報(bào)道近年來取得的創(chuàng)新研究成果。

1 微生物纖維質(zhì)糖代謝的分子機(jī)制

從可持續(xù)發(fā)展的角度，生物煉制的原料應(yīng)來源于植物纖維資源。木質(zhì)纖維素復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成，是制約高效利用這一資源、發(fā)展生物煉制的瓶頸。主要存在于厭氧細(xì)菌中的纖維小體是有序、高效的協(xié)同降解纖維素的復(fù)合體系。梁朝寧、馬延和等作者[1]概述了現(xiàn)有微生物降解利用木質(zhì)纖維素體系的研究進(jìn)展，論述了纖維小體和經(jīng)過理性設(shè)計(jì)的人工纖維小體在木質(zhì)纖維素降解的前景。探討了人工設(shè)計(jì)構(gòu)建的多酶體系 (人工纖維小體)、多菌體系 (共培養(yǎng))以及將酶和菌株有機(jī)結(jié)合的體系 (工程菌代謝網(wǎng)絡(luò)改造)在木質(zhì)纖維素高效利用中的潛力，以期實(shí)現(xiàn)天然生物質(zhì)木質(zhì)纖維素到目的產(chǎn)品的高效轉(zhuǎn)化，提高生物煉制的產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。

真菌是最主要的纖維素酶生產(chǎn)菌株，但現(xiàn)在對(duì)其纖維素酶表達(dá)分泌及其調(diào)控機(jī)理的了解還很有限。要提高纖維生物質(zhì)降解酶系的效率，須在生物質(zhì)降解的分子基礎(chǔ)上找突破。各類組學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，為揭示生物質(zhì)降解的分子機(jī)理提供了技術(shù)可能。田朝光等作者[2]綜述了真菌降解木質(zhì)纖維素的功能基因組學(xué)研究進(jìn)展。通過對(duì)白腐菌、褐腐菌、木霉、脈孢菌、青霉菌等典型纖維素高效降解真菌的功能基因組學(xué)和比較基因組學(xué)的分析，發(fā)現(xiàn)了很多參與降解過程的新基因，為木質(zhì)纖維素降解機(jī)理的研究提供了新的目標(biāo)靶點(diǎn)和思路。

木質(zhì)纖維素作為植物界抵抗微生物侵?jǐn)_的天然屏障，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成多樣。單一功能的酶往往無法勝任木質(zhì)纖維素的降解。為真正實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的全面利用，需要深入研究纖維素酶系之間的協(xié)同作用機(jī)制，理解蛋白質(zhì)分子如何結(jié)合木質(zhì)纖維素并將之降解的分子機(jī)理和調(diào)控機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合代謝工程來重構(gòu)木質(zhì)纖維素降解酶系、菌系，開發(fā)出一套經(jīng)濟(jì)、高效的木質(zhì)纖維素酶解體系。

2 細(xì)胞工廠的代謝網(wǎng)絡(luò)及調(diào)控

微生物中的代謝途徑并不是相互獨(dú)立的，而是存在于復(fù)雜的代謝網(wǎng)絡(luò)中，并受到各種調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的制約與控制。要構(gòu)建用于生物煉制的高效細(xì)胞工廠，還應(yīng)當(dāng)在理解生物代謝機(jī)制的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制，合理設(shè)計(jì)代謝途徑和合成系統(tǒng)，重構(gòu)基因的表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，從而重新分配細(xì)胞代謝的物質(zhì)流和能量流，提高化學(xué)品的合成效率。

微生物基因組學(xué)的迅速發(fā)展為全面理解與認(rèn)識(shí)微生物的代謝與調(diào)控過程提供了豐富的背景信息?；诨蚪M序列進(jìn)行代謝網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，有助于發(fā)現(xiàn)新的代謝功能基因、調(diào)控元件、甚至新的代謝途徑，從而指導(dǎo)代謝工程改造?；蚪M尺度代謝網(wǎng)絡(luò)是以基因組序列和注釋信息為基礎(chǔ)，通過基因-蛋白質(zhì)-反應(yīng)相互關(guān)系重構(gòu)模擬生物體的代謝過程。王暉、趙學(xué)明等作者[3]結(jié)合實(shí)際研究經(jīng)驗(yàn)，從代謝數(shù)據(jù)庫建立、數(shù)學(xué)模型的建立到模擬驗(yàn)證，對(duì)基因組尺度代謝網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。作者同時(shí)指出，雖然基因組尺度的代謝網(wǎng)絡(luò)模型發(fā)展迅速，很多模式菌株的基因組尺度的代謝網(wǎng)絡(luò)模型已經(jīng)構(gòu)建完畢，但是基因組尺度的代謝網(wǎng)絡(luò)也存在一些缺陷。例如，與其他生物過程結(jié)合較少；現(xiàn)在的模型還是基于穩(wěn)態(tài)模擬，不能反映細(xì)胞真正的動(dòng)態(tài)情況；構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)所需的數(shù)據(jù)不完善，很多生物信息數(shù)據(jù)庫存在錯(cuò)誤和冗余，導(dǎo)致構(gòu)建的基因組尺度代謝網(wǎng)絡(luò)還不夠完善等方面的問題。

針對(duì)目前公共數(shù)據(jù)庫平臺(tái)中代謝途徑基因的功能注釋存在許多錯(cuò)誤或信息不完整的問題，楊琛[4]以丙酮丁醇梭菌中木糖代謝途徑的重構(gòu)為例，介紹了代謝途徑和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的一些新型比較基因組學(xué)技術(shù)。利用基因組上下文分析方法(Genome context analysis)，結(jié)合基因簇、結(jié)構(gòu)域融合、基因系統(tǒng)發(fā)育譜以及調(diào)節(jié)位點(diǎn)共享等多種基因組信息，推斷有關(guān)基因的功能關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而準(zhǔn)確預(yù)測(cè)基因的功能，有效地解決缺失基因問題、填補(bǔ)途徑缺口，重構(gòu)出完整的代謝途徑。作者通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，成功重構(gòu)了丙酮丁醇梭菌中木糖和木寡糖代謝途徑及調(diào)控單元。該工作也說明，運(yùn)用新型的比較基因組學(xué)技術(shù)，能夠有效地解決網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)中關(guān)鍵基因缺失的問題，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)基因的功能，為實(shí)驗(yàn)分析提供指導(dǎo)，從而大大減輕實(shí)驗(yàn)工作量、提高工作效率。

丙酮丁醇梭菌是一個(gè)重要的工業(yè)溶劑生產(chǎn)菌株。現(xiàn)在人們對(duì)其有機(jī)溶劑生成通路的調(diào)控機(jī)制仍不甚了解。從全局角度來分析丙酮丁醇梭菌的代謝通路，了解參與通路的各種蛋白質(zhì)的變化，對(duì)丙酮丁醇梭菌的基因改造將會(huì)起到重要的指導(dǎo)作用。白雪、王全會(huì)等作者[5]采用雙向電泳和質(zhì)譜聯(lián)用的技術(shù)，對(duì)丙酮丁醇梭菌的磷酸化蛋白質(zhì)組進(jìn)行了初步的分析，證實(shí)了丙酮丁醇梭菌的蛋白磷酸化過程可能在有機(jī)溶劑合成通路中起著調(diào)節(jié)功能，這也為丙酮丁醇梭菌代謝工程改造提供了新思路。

谷氨酸棒桿菌是氨基酸的主要生產(chǎn)菌株，也是重要的可改造為細(xì)胞工廠的微生物。張曉梅、許正宏等作者[6]對(duì)一株發(fā)酵生產(chǎn) L-色氨酸的谷氨酸棒桿菌進(jìn)行了部分代謝流量分析，發(fā)現(xiàn)氨基酸發(fā)酵中的擾動(dòng)因子葉酸和維生素 B12影響磷酸戊糖途徑(HMP) 碳流，造成流向目的產(chǎn)物 L-絲氨酸的碳流減少。維生素 B12還可造成三羧酸循環(huán)的流量不足，從而限制了產(chǎn)物合成速率的進(jìn)一步提高，研究結(jié)果也為谷氨酸棒桿菌的代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控優(yōu)化提供了參考。

3 細(xì)胞工廠的構(gòu)建技術(shù)

發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)微生物代謝的分子基礎(chǔ)、互作關(guān)系及調(diào)控機(jī)制，為微生物細(xì)胞工廠的構(gòu)建奠定理論基礎(chǔ)。更重要的是要進(jìn)一步了解、掌握生物合成系統(tǒng)的構(gòu)建原理，開發(fā)出不同途徑的組裝策略以及遺傳改造方法。轉(zhuǎn)基因是生物合成能力重構(gòu)的重要手段，外源基因可以賦予細(xì)胞新的能力、形成新產(chǎn)物的合成、增強(qiáng)細(xì)胞的抗逆性等，是細(xì)胞工廠構(gòu)建的有力工具。同時(shí)，為了優(yōu)化特定產(chǎn)品的合成途徑，需要去除一些不必要的支路途徑，將細(xì)胞的物質(zhì)流與能量流引向目的代謝物途徑。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，必須解決外源基因的導(dǎo)入、基因的敲除、大片段基因的重組和目的基因的表達(dá)等一系列技術(shù)問題。

董紅軍、李寅等作者[7]介紹了丙酮丁醇梭菌的遺傳操作系統(tǒng)研發(fā)方面的所取得的新進(jìn)展。作者通過二型內(nèi)含子的方法失活丙酮丁醇梭菌的限制修飾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了非甲基化質(zhì)粒在丙酮丁醇梭菌中的轉(zhuǎn)化。作者進(jìn)而分析了基于非復(fù)制型質(zhì)粒的同源重組、基于復(fù)制性質(zhì)粒的同源重組、反義RNA技術(shù)和二型內(nèi)含子基因失活技術(shù)目前存在的缺陷，指出提高轉(zhuǎn)化效率是丙酮丁醇梭菌遺傳操作系統(tǒng)改造的關(guān)鍵突破口，并對(duì)如何發(fā)展丙酮丁醇梭菌的高效遺傳操作系統(tǒng)提出了建議。

微生物的 DNA轉(zhuǎn)化方法是導(dǎo)入外源基因的工具，目前對(duì)微生物轉(zhuǎn)化主要有化學(xué)法和電轉(zhuǎn)化法。這些方法存在感受態(tài)細(xì)胞準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、處理過程容易導(dǎo)致細(xì)胞活性降低、處理后要有溫育等缺點(diǎn)。譚海東、趙宗保等作者[8]開發(fā)了一種基于海泡石的微生物 DNA轉(zhuǎn)化的方法。海泡石是一種礦石納米材料，價(jià)格便宜、來源豐富，且對(duì)人體無害。這種轉(zhuǎn)化方法無需感受態(tài)制備和處理后的溫育過程，可得到比鈣轉(zhuǎn)更高的轉(zhuǎn)化率。該方法也可用于探索其他用鈣轉(zhuǎn)和電轉(zhuǎn)未成功的微生物，從而拓寬了生物煉制細(xì)胞工廠的來源。

基因組混組是一種新的細(xì)胞工廠改造方法。通過循環(huán)原生質(zhì)體融合等手段，使得不同菌株來源的基因組能夠得到充分重組，增加將正向突變整合到同一重組子中的機(jī)會(huì)。楊俊杰、楊晟等作者[9]考察了枯草芽胞桿菌多輪融合過程中基因組混組程度改變的影響。通過比較天藍(lán)色鏈霉菌、乳桿菌基因組混組的結(jié)果，并結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬循環(huán)融合過程，作者指出，要達(dá)到較充分的枯草芽胞桿菌基因組混組效果，需要以突破微生物細(xì)胞間高頻重組操作技術(shù)為基礎(chǔ)。

細(xì)菌啟動(dòng)子是細(xì)菌中基因表達(dá)的必需調(diào)控元件，決定了細(xì)菌基因表達(dá)的強(qiáng)度和時(shí)機(jī)。啟動(dòng)子的識(shí)別和應(yīng)用研究，對(duì)于實(shí)現(xiàn)異源基因的可控表達(dá)、有效獲得目的產(chǎn)物、促進(jìn)生物催化和代謝工程研究具有重要的意義。徐友強(qiáng)、馬翠卿等作者[10]綜述了細(xì)菌啟動(dòng)子識(shí)別及應(yīng)用研究進(jìn)展。細(xì)菌啟動(dòng)子在基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控上起著重要作用，直接決定蛋白的表達(dá)水平，這使得細(xì)菌啟動(dòng)子在全細(xì)胞催化和酶催化領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

表面展示 (Surface display) 是一種有價(jià)值的基因操作技術(shù)，它使表達(dá)的外源肽以融合蛋白形式展現(xiàn)在細(xì)胞表面。芽胞表面展示技術(shù)作為微生物表面展示技術(shù)的一種，因所表達(dá)的異源蛋白無需經(jīng)過跨膜過程及芽胞的抗逆性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而備受研究者的關(guān)注。徐小曼、馬翠卿等作者[11]介紹了芽胞的生理結(jié)構(gòu)和形成過程、芽胞表面展示系統(tǒng)構(gòu)建原則及目前所構(gòu)建的芽胞表面展示系統(tǒng)種類。由于枯草芽胞桿菌是安全的益生菌，因此枯草芽胞桿菌表面展示技術(shù)在生物催化和細(xì)胞工廠研究領(lǐng)域?qū)⒃絹碓绞苤匾?，也為高附加值化合物的工業(yè)生產(chǎn)提供了重要參考。

4 細(xì)胞工廠的優(yōu)化

實(shí)現(xiàn)大宗化學(xué)品的高效生物煉制，需要提高產(chǎn)物的產(chǎn)率、終濃度和生產(chǎn)速率，提高其工業(yè)適應(yīng)能力。郭艷梅、孫際賓等作者[12]以黑曲霉為模式菌株，詳細(xì)論述了如何根據(jù)菌株的基因組信息，解析蛋白分泌機(jī)制和重構(gòu)代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而指導(dǎo)細(xì)胞工廠的構(gòu)建和優(yōu)化。黑曲霉基因組學(xué)技術(shù)方法的進(jìn)步，將黑曲霉從傳統(tǒng)的“黑箱”變?yōu)椤盎蚁洹鄙踔痢鞍紫洹?，使我們?duì)黑曲霉生產(chǎn)琥珀酸、蘋果酸和檸檬酸過程的理解顯著增加，再輔之以黑曲霉遺傳操作工具的發(fā)展，將黑曲霉這樣一種重要的工業(yè)微生物改造為細(xì)胞工廠是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

微生物細(xì)胞工廠是人工設(shè)計(jì)的能夠進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)的微生物代謝體系。由于在細(xì)胞中引入多個(gè)基因或整條代謝途徑，可能導(dǎo)致代謝失衡、部分代謝中間產(chǎn)物積累等問題，需要使用一定的調(diào)控策略加以控制和優(yōu)化。姜天翼、馬翠卿等作者[13]從轉(zhuǎn)錄、翻譯以及使用人工合成的支架蛋白質(zhì)對(duì)代謝途徑中的各個(gè)組件進(jìn)行模塊化控制三個(gè)層次闡述了協(xié)調(diào)優(yōu)化多基因表達(dá)策略。通過添加人工支架蛋白優(yōu)化各個(gè)組件是最近發(fā)展的細(xì)胞工廠優(yōu)化新技術(shù)，該技術(shù)可以精密控制并優(yōu)化代謝途徑中多個(gè)酶的化學(xué)計(jì)量數(shù)比，平衡途徑中各個(gè)環(huán)節(jié)的流量，還可以縮短各個(gè)酶之間的空間距離，形成底物通道，從而極大地提高細(xì)胞工廠的生物合成效率。

聚羥基脂肪酸酯 (PHA) 是一類由微生物合成的、生物可再生、生物可降解、具有多種材料學(xué)性能的高分子聚合物，在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。李正軍、陳國(guó)強(qiáng)等作者[14]從輔酶工程、代謝工程、微氧生產(chǎn)等方面綜述了微生物法生產(chǎn)PHA的優(yōu)化策略。PHA的合成又與細(xì)菌的抗逆性之間存在著密切的聯(lián)系，微生物積累PHA能夠增加其在多變環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)能力。因此，PHA可以作為細(xì)胞工廠優(yōu)化的一個(gè)調(diào)節(jié)因子，增強(qiáng)菌株的抗逆性。

利用豐富、廉價(jià)的木質(zhì)纖維素糖，尤其是同等利用己糖/戊糖發(fā)酵生產(chǎn)乙醇是乙醇工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。張穎、陸偉等作者[15]綜述了對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌、大腸桿菌和酵母菌株的代謝工程改造，以及優(yōu)化木糖發(fā)酵能力的研究。通過代謝工程手段改造的菌株可以利用木糖發(fā)酵產(chǎn)乙醇，有些工程菌株對(duì)木糖的利用速率甚至都高于利用葡萄糖，顯示了廣闊的前景。

氫能作為一種清潔能源受到人們的普遍關(guān)注，生物制氫是生物煉制的一個(gè)重要內(nèi)容。從工業(yè)化角度來看，混合菌群發(fā)酵比純菌種發(fā)酵培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單，操作方便，且可以利用不同菌群的協(xié)同效應(yīng)擴(kuò)大底物范圍、提高產(chǎn)氫效率。馬茜嵐、姚善涇等作者[16]通過微膠囊固定化混合菌群發(fā)酵產(chǎn)氫，通過菌群優(yōu)化預(yù)處理和微膠囊固定化實(shí)現(xiàn)菌群協(xié)同作用，氫氣產(chǎn)量比游離細(xì)胞增產(chǎn)了30%以上。發(fā)酵產(chǎn)物中也含有較高比例的丁酸和乙酸，從而使該虛擬“細(xì)胞工廠”成為一個(gè)多產(chǎn)物聯(lián)產(chǎn)體系。

耐輻射奇球菌以對(duì)電離輻射、UV輻射、干燥等各種DNA損傷試劑具有超強(qiáng)的抗性而著稱，類胡蘿卜素 Deinoxanthin是其非酶類抗氧化系統(tǒng)中的一種特殊天然化合物，能有效地清除過氧化氫等活性氧自由基。孫宗濤、華躍進(jìn)等作者[17]探討了耐輻射奇球菌體內(nèi)類胡蘿卜素Deinoxanthin的部分合成機(jī)制，對(duì)構(gòu)建工程菌株合成具有高效自由基清除能力的類胡蘿卜素、提高菌株的工業(yè)適應(yīng)性具有重要意義。

生物煉制細(xì)胞工廠的設(shè)計(jì)是精細(xì)而復(fù)雜的，微生物糖代謝轉(zhuǎn)化、細(xì)胞代謝網(wǎng)絡(luò)及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)與重構(gòu)、細(xì)胞工廠的構(gòu)建和細(xì)胞工廠的優(yōu)化是生物煉制細(xì)胞工廠的四要素。系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)等新學(xué)科、新技術(shù)的快速發(fā)展，為構(gòu)建高效生物煉制細(xì)胞工廠奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。相信在不久的將來，將有越來越多設(shè)計(jì)精密、含有更多更復(fù)雜的基因而控制又更加方便的細(xì)胞工廠系統(tǒng)，能夠?yàn)槿祟惿鐣?huì)作出巨大的貢獻(xiàn)。感謝《生物工程學(xué)報(bào)》出版“生物煉制細(xì)胞工廠”?？哺兄x“生物煉制細(xì)胞工廠的科學(xué)基礎(chǔ)”973項(xiàng)目組的研究人員為?？珜懻撐?。這些生物煉制細(xì)胞工廠領(lǐng)域創(chuàng)新成果的集中展示，將推動(dòng)該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外同行的學(xué)術(shù)交流，并推動(dòng)我國(guó)工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展。

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