摘要:生物乙醇是极具应用潜力和代表性的生物能源产品之一。以蓝细菌为光合平台，利用二氧化碳和太阳能直接进行乙醇合成可以同时起到降低二氧化碳排放和提供可再生能源的效果，具有重要的研究与应用价值。本文回顾了蓝细菌乙醇光合细胞工厂相关技术的发展历程和现状，从途径优化、底盘选择和代谢工程策略等层面对其最新进展和所遇到的问题进行了总结介绍，并对该技术未来发展方向进行了展望。

摘要:利用微生物细胞工厂实现高效的原料利用和目标物质合成是合成生物学的重要研究方向之一。传统工业微生物主要以糖基类原料作为发酵底物，而发掘更为廉价的碳资源并实现其高效利用，值得探究。甲酸是重要的有机一碳资源，亦是基本有机化工原料之一，广泛应用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。近年来受产业需求波动的影响，甲酸生产面临产能过剩的困境，亟待发展新的转化路径来拓展和延伸相关产业链，而生物路线是重要方向之一。然而，天然的甲酸利用微生物普遍存在生长缓慢、甲酸代谢效率低以及分子工具匮乏造成遗传改造困难等问题，亟待改造和优化；而人工构建甲酸利用微生物的研究尚处于起始阶段，存在极大的发展空间，值得关注。文中对近年来甲酸生物利用的研究进展进行了梳理和总结，并对今后的研究重点和方向提出建议。

摘要:对生物炼制细胞工厂的发展进行了简要回顾，从微生物糖代谢的分子机制、细胞工厂的代谢网络及调控、细胞工厂的构建技术及细胞工厂的优化4个方面介绍了本期专刊发表的17篇生物炼制细胞工厂方面的论文。

摘要:黑曲霉是一种重要工业微生物，在酶制剂、异源蛋白、有机酸等领域应用广泛。2007年黑曲霉基因组的公布将黑曲霉的研究引入后基因组时代，各种组学数据如雨后春笋般涌现，人们对黑曲霉高效生产机制的理解上升到系统、分子层次；与此同时，黑曲霉遗传操作系统也不断成熟，为系统地研究和改造黑曲霉、将黑曲霉打造成通用细胞工厂奠定了基础。

摘要:微生物代谢工程和合成生物学是当今微生物技术领域研究的热点，微生物的生长速度快、容易进行大规模培养；遗传背景清楚、遗传操作简便可靠等性质使其在与人类生活相关的多个领域中起到重要的作用。微生物细胞工厂是指人工设计的能够进行物质生产的微生物代谢体系。许多微生物细胞工厂的构建由于引入多个基因或整条代谢途径，而可能导致代谢失衡、部分代谢中间产物积累等问题，需要使用一定的调控策略加以控制。以下对涉及多个基因作用的微生物细胞工厂中所使用的调控策略，分为若干层次进行了总结和探讨，并对今后多基因控制策略的发展方向进行了预测与展望。

摘要:采用硫酸纤维素钠 (NaCS)/聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDMDAAC) 微胶囊体系，固定混合产氢菌群，构建成一个能高效产氢的虚拟“细胞工厂”。经过菌群活化预处理，激活了产氢活力，进一步通过NaCS/PDMDAAC微胶囊固定化，形成适宜的内部微环境，有效增强了菌群对温度的适应能力，提高了底物浓度，氢气产量比游离细胞增长30％以上，菌体浓度提高2倍到3.2 g/L。连续15批培养，囊内菌体浓度显著提高，发酵时间缩短，氢气产率保持在1.73~1.81 mol H2/mol glucose，平均产氢速率提高了198.6％。同时还发现发酵产物中有较高比例的丁酸和乙酸，由此可以使该虚拟“细胞工厂”成为一个多产物联产体系。

摘要:工业生物技术是解决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段。本期专刊结合第七届中国工业生物技术发展高峰论坛，报道了我国工业生物技术领域专家学者在生物信息学、微生物细胞工厂的模拟设计与构建、工业发酵工程、工业酶的改造与应用、高通量筛选方法等领域取得的最新研究进展。

摘要:微生物化学品工厂以工程化设计理念，通过最优合成途径设计、生化网络重构、新元件创制及与途径-细胞-环境适配，重塑自然生产线，实现化学品的精准、定量、高效合成。作为一种颠覆性化学品生产新模式，微生物化学品工厂对构建工业经济发展的可再生原料路线、推进物质财富的绿色增长具有重大意义，成为发达国家科技竞争和产业发展的重点。为了集中展现微生物化学品工厂领域取得的最新进展，并促进生物制造产业的快速进步，《生物工程学报》特组织出版“微生物化学品工厂”专刊，汇集了国内科研工作者在材料单体、医药中间体、功能食品配料、有机酸生物合成以及非粮原料开发利用方面的最新研究成果，为微生物化学品工厂的高质量发展提供借鉴与指导。

摘要:资源匮乏、能源短缺和环境污染日趋恶化等现实问题，已经成为社会可持续发展的巨大障碍。工业生物技术作为生物技术发展的第三次浪潮，是解决目前人类所面临的资源、能源与环境问题的有效途径之一，是工业可持续发展最有希望的技术。本期“中国工业生物技术发展高峰论坛·2008”专刊, 集中展现了我国工业生物技术专家学者在生物炼制和生物基化学品、微生物基因组学和生物信息学、代谢工程与药物研发、现代工业酶技术、生物炼制细胞工厂、生物催化与生物转化、工业生物过程技术以及工业微生物菌种的选育和改良等工业生物技术领域所取得的最新进展。希望通过专刊的出版, 更好地促进我国工业生物技术领域的交流和发展。

摘要:蓝细菌是重要的光合自养微生物，也是最具潜力的光合微生物底盘之一，被广泛应用于光驱固碳细胞工厂的开发。糖原是蓝细菌最重要的天然碳汇物质，糖原代谢对蓝细菌光合碳流的分配和调控具有重要意义。为了优化蓝细菌光合细胞工厂的合成效能，驱动更多的光合碳流重定向至目标代谢产物的合成，已经有多种策略和方法被成功开发用于调控蓝细菌的糖原代谢和糖原含量。然而，作为具有全局效应的重要碳汇机制，针对糖原代谢的调控往往对蓝细菌底盘藻株的光合生理和代谢网络造成复杂的影响，在不同光合细胞工厂合成效能优化上取得的效果也不尽相同。文中梳理了蓝细菌糖原代谢工程的最新进展，对糖原代谢调控造成的生理、代谢影响进行了介绍和分析，进而对通过糖原代谢调控来优化光合细胞工厂效能的研究前景进行了展望。