現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃

1、附件：“十二五”現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃科學(xué)技術(shù)部二一一年十一月目 錄一、形勢(shì)與需求5（一）現(xiàn)代生物制造是世界各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略重點(diǎn)5（二）現(xiàn)代生物技術(shù)正在推動(dòng)生物制造技術(shù)體系的形成與發(fā)展6（三）現(xiàn)代生物制造是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的內(nèi)在需求7（四）現(xiàn)代生物制造是提高我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)效率、增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的迫切需要8二、發(fā)展思路與原則9（一）基本思路9（二）基本原則10三、發(fā)展目標(biāo)10（一）實(shí)施目標(biāo)10（二）具體目標(biāo)10四、重點(diǎn)任務(wù)11（一）解決現(xiàn)代生物制造的重大科學(xué)問題11（二）突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)12（三）研究開發(fā)一批重大產(chǎn)品和技術(shù)系統(tǒng)15（四）提升生物制造科技創(chuàng)新能力17五、

2、保障措施18（一）建立現(xiàn)代生物制造科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)機(jī)制18（二）加大財(cái)政投入，建立多渠道投入機(jī)制19（三）大力促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)19（四）促進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、管理、實(shí)施和保護(hù)20（五）加強(qiáng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)20（六）加強(qiáng)國(guó)際合作，充分利用國(guó)外優(yōu)勢(shì)資源20名詞解釋22加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，是我國(guó)現(xiàn)階段的歷史使命，大力發(fā)展現(xiàn)代生物制造科技與產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）（以下簡(jiǎn)稱綱要）把生物制造作為未來著力發(fā)展的戰(zhàn)略高技術(shù)，2010年9月通過的國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)

3、略性新興產(chǎn)業(yè)的決定（以下簡(jiǎn)稱決定）將生物產(chǎn)業(yè)列為七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，生物制造是生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要組成部分。為貫徹落實(shí)綱要和決定的部署，配合國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃（2011-2015年）實(shí)施，全面推進(jìn)我國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特編制“十二五”現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃。一、形勢(shì)與需求氣候變化、環(huán)境危機(jī)、能源資源短缺正在引起世界范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)格局的深刻變革。生物制造具有高效、綠色、低碳、可持續(xù)等特征，已經(jīng)成為全球性的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)出高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。加快培育和發(fā)展生物制造產(chǎn)業(yè)，是突破經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源環(huán)境制約、構(gòu)建可持續(xù)的現(xiàn)代化發(fā)展之路的迫切需求。（一）現(xiàn)代生物制造是世界各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)

4、略重點(diǎn)。隨著生物科技的進(jìn)步及其向工業(yè)領(lǐng)域的快速滲透，現(xiàn)代生物制造正在引發(fā)一場(chǎng)新的工業(yè)革命。世界各主要經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)都把生物制造作為保障能源安全、環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略，促進(jìn)形成與環(huán)境協(xié)調(diào)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)體系，搶占未來生物產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。美國(guó)明確將“生物制造技術(shù)”作為戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域，并列為2020年制造技術(shù)挑戰(zhàn)的11個(gè)主要方向之一，期望通過應(yīng)用生物技術(shù)，降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)化石能源的依賴和人類社會(huì)活動(dòng)的碳足跡。歐洲制定規(guī)劃，計(jì)劃通過大幅度降低對(duì)化石資源的依賴，于2025年取得向基于生物技術(shù)型社會(huì)轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)進(jìn)展。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）“面向2030生物經(jīng)濟(jì)施政綱領(lǐng)”戰(zhàn)略報(bào)告預(yù)計(jì)，到2030年，將有大約

5、35%的化學(xué)品和其它工業(yè)產(chǎn)品來自生物制造，生物經(jīng)濟(jì)將初步形成。（二）現(xiàn)代生物技術(shù)正在推動(dòng)生物制造技術(shù)體系的形成與發(fā)展。隨著基因組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)的飛速發(fā)展，工業(yè)微生物分子育種、工業(yè)酶分子改造等新技術(shù)不斷促進(jìn)核心“生物工具”的進(jìn)步，生物煉制與生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、生物催化與生物加工、現(xiàn)代發(fā)酵等現(xiàn)代生物制造技術(shù)不斷取得重大創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，對(duì)工業(yè)基礎(chǔ)原材料的化石原料路線替代、傳統(tǒng)工業(yè)的工藝路線替代以及生物產(chǎn)業(yè)升級(jí)顯示了巨大的推動(dòng)作用?；诨蚪M信息的代謝和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的基因組育種改造技術(shù)已取得了一系列突破性的進(jìn)展?；蚪M改組技術(shù)、系統(tǒng)代謝工程技術(shù)、基因組快速進(jìn)化技術(shù)、基因組刪減技術(shù)、細(xì)胞全局?jǐn)_動(dòng)技術(shù)

6、等微生物基因組育種技術(shù)已經(jīng)在氨基酸等生物合成等方面取得了顯著的效益，極有可能“引發(fā)傳統(tǒng)工業(yè)微生物育種及發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的革命”，大幅度提高生物產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。以從原料到產(chǎn)品的整合理念為基礎(chǔ)的生物系統(tǒng)過程技術(shù)正在向信息化、智能化的方向發(fā)展，為發(fā)酵過程的高效與清潔提供了新的技術(shù)支撐。蛋白質(zhì)工程技術(shù)在工業(yè)酶蛋白進(jìn)化、改造等方面發(fā)展迅速，正在使更多的生物蛋白質(zhì)成為可商業(yè)化的工業(yè)催化劑。合成生物學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，使人們有可能按照對(duì)生命系統(tǒng)運(yùn)行法則的認(rèn)識(shí)，以最優(yōu)化的方式重新編程，甚至合理引入自然界不存在的人造法則，從而構(gòu)建出全新的“人造生物體”，突破自然生物體的局限，改變功能材料、工業(yè)化學(xué)品與藥品合成的現(xiàn)有生產(chǎn)模式

7、，開創(chuàng)一個(gè)財(cái)富增長(zhǎng)新紀(jì)元。在此基礎(chǔ)上，生物煉制與生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)不斷進(jìn)步，塑料、橡膠、尼龍、合成纖維以及化工醇、溶劑、表面活性劑等許多大宗傳統(tǒng)石油化工產(chǎn)品正在走出石油路線，1，3-丙二醇、3-羥基丙酸、異戊醇，丙醇，丁醇，丁二酸、類異戊二烯、1,4-丁二醇、丙烯酸等傳統(tǒng)石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)的細(xì)胞工廠，已經(jīng)或即將取得對(duì)石油路線的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，正在促進(jìn)工業(yè)原材料從石油基向生物基的轉(zhuǎn)變。生物催化與生物加工技術(shù)逐漸成熟，正在推動(dòng)有機(jī)化學(xué)工業(yè)以及紡織、制革、造紙等產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)路線的革新，實(shí)現(xiàn)能耗、廢棄物排放以及物耗水平的大幅降低。由于生物催化技術(shù)的發(fā)展與介入，2000年以來，全球化學(xué)工業(yè)增長(zhǎng)了4倍，而總污染物排放

8、水平降低了20%。（三）現(xiàn)代生物制造是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的內(nèi)在需求。近年來，我國(guó)GDP每年以10%左右的速度增長(zhǎng)，對(duì)化石能源與石油化工原料的需求旺盛和依賴程度較大。2010年，我國(guó)原油進(jìn)口量達(dá)2.4億噸，對(duì)外依存度達(dá)到55%，已超過50%的警戒線，依賴于石油煉制的大宗化工原料和能源的短缺與高價(jià)，已經(jīng)成為我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約性因素。尋求可再生的能源與化學(xué)品，減少對(duì)石油資源的依賴，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需求。同時(shí)，我國(guó)工業(yè)的能耗、物耗與環(huán)境污染物排放水平居高不下，嚴(yán)重制約著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。用于生物制造的可再生生物質(zhì)資源包括糖、油脂、非糧生物質(zhì)、有機(jī)廢棄物，甚至以

9、工業(yè)廢氣、二氧化碳（CO2）等為原料，生產(chǎn)一系列能源與化工產(chǎn)品，生產(chǎn)與石油煉制類似的基本化工原料、溶劑、表面活性劑、化學(xué)中間體、以及塑料、尼龍、橡膠等高分子材料。理論上90%的傳統(tǒng)石油化工產(chǎn)品都可以由生物制造獲得，是石油替代戰(zhàn)略中的一個(gè)重要突破口。發(fā)展生物制造，以微生物細(xì)胞工廠構(gòu)建石油化工產(chǎn)品的合成通道，以生物可再生資源替代化石資源的工業(yè)原料路線，加大綠色、低碳、可再生的生物能源與生物基化學(xué)品比重，有助于重組我國(guó)石油化工原料結(jié)構(gòu)、降低石油資源依賴、減少CO2排放、實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)與工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)利用工業(yè)廢棄物、城市和農(nóng)村生活垃圾等為原料，可實(shí)現(xiàn)廢物資源化、生態(tài)環(huán)境友好協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)改善民生有重

10、要推動(dòng)作用。（四）現(xiàn)代生物制造是提高我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)效率、增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的迫切需要。目前我國(guó)主要傳統(tǒng)生物技術(shù)產(chǎn)品的年產(chǎn)值高達(dá)6600億元，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有較高的比重，但存在著高生產(chǎn)成本、高資源消耗和高環(huán)境污染等缺陷。我國(guó)具有國(guó)際上工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中的所有主要產(chǎn)業(yè)，就其規(guī)模而言，某些產(chǎn)業(yè)在世界上占有舉足輕重的地位，并在生物基化學(xué)品、生物基材料、酶制劑、大宗發(fā)酵產(chǎn)品、精細(xì)化學(xué)品等領(lǐng)域已經(jīng)掌握一批關(guān)鍵技術(shù)，但整體上與世界先進(jìn)水平相比仍有較大差距。微生物工程菌與新型酶制劑的開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和工業(yè)規(guī)模應(yīng)用明顯落后于國(guó)外，特別是在分子生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)技術(shù)在工業(yè)微生物改造與應(yīng)用方面嚴(yán)重滯后；在化學(xué)品制造領(lǐng)

11、域，則基本停留在利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)簡(jiǎn)單代謝物的低端技術(shù)水平上；在重要醫(yī)藥中間體、精細(xì)化學(xué)品、手性藥物等未來生物制造高端產(chǎn)品研發(fā)上落后于發(fā)達(dá)國(guó)家10年以上，由此導(dǎo)致我國(guó)企業(yè)利潤(rùn)率低于國(guó)外企業(yè)的2-4倍，在全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中存在著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，迫切需要基于微生物基因組與系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物制造技術(shù)，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。二、發(fā)展思路與原則（一）基本思路。高舉中國(guó)特色社會(huì)主義偉大旗幟，以鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，積極促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，全面貫徹落實(shí)綱要，圍繞以可再生碳資源取代化石資源的工業(yè)原料路線替代，以綠色高效生物催化劑取代化學(xué)催化

12、劑的工藝路線替代，以現(xiàn)代生物技術(shù)提升傳統(tǒng)生物化工產(chǎn)業(yè)的“兩個(gè)替代、一個(gè)提升”，確立“搶占國(guó)際前沿制高點(diǎn)，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)，突出現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)改造，支撐領(lǐng)域自身創(chuàng)新發(fā)展”的基本發(fā)展思路，全面布局，重點(diǎn)突破，促進(jìn)我國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。（二）基本原則。貫徹“國(guó)家主導(dǎo)、資源共享、自主創(chuàng)新、培育產(chǎn)業(yè)”的基本原則，緊密圍繞我國(guó)能源、資源、環(huán)境和農(nóng)村發(fā)展等的戰(zhàn)略需求，努力提高技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)的起點(diǎn)，搶占生物制造科技發(fā)展的戰(zhàn)略高地，實(shí)行分類管理，努力實(shí)現(xiàn)前沿技術(shù)創(chuàng)新，重點(diǎn)突破關(guān)鍵與共性技術(shù)，打造具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。注重發(fā)揮高校和科研院所在創(chuàng)新中的引領(lǐng)作用，推進(jìn)企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中主體地位

13、，注重產(chǎn)學(xué)研用的有機(jī)結(jié)合，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。三、發(fā)展目標(biāo)（一）實(shí)施目標(biāo)。到“十二五”末期，初步建成現(xiàn)代生物制造創(chuàng)新體系，突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)，提升生物制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，帶動(dòng)形成現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)鏈，生物制造領(lǐng)域技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。（二）具體目標(biāo)。1生物制造科技創(chuàng)新能力大幅提升。解決生物催化劑、人工生物體、復(fù)雜生物過程等三方面的科學(xué)問題，重點(diǎn)突破合成生物學(xué)、微生物基因組育種、工業(yè)酶分子改造等核心技術(shù)，建成一批國(guó)際先進(jìn)水平的創(chuàng)新平臺(tái)與研發(fā)基地，形成一批成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化創(chuàng)新基地。2關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)支撐能力明顯增強(qiáng)。應(yīng)用合成生物技術(shù)、微生物基

14、因組育種、工業(yè)酶分子改造等核心技術(shù)，推動(dòng)生物煉制、生物催化、生物加工、先進(jìn)發(fā)酵等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)生物能源、生物塑料、生物纖維、生物溶劑、工業(yè)酶、重大化學(xué)品等重大先進(jìn)生物制造產(chǎn)品30種以上，實(shí)現(xiàn)生物印染、生物漂白、生物制革、生物脫膠等一批綠色生物工藝關(guān)鍵技術(shù)示范，革新化學(xué)中間體、高值化學(xué)品等生產(chǎn)的化學(xué)工藝，促進(jìn)紡織、造紙、制革、化工等工藝的綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)。3初步形成生物制造經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響。促進(jìn)形成一個(gè)現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)鏈，帶動(dòng)新增工業(yè)產(chǎn)值1000億元， 20個(gè)生物制造產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)（基地），增加10萬個(gè)就業(yè)崗位。實(shí)現(xiàn)一批工業(yè)過程的綠色生物工藝轉(zhuǎn)型升級(jí)，能源消耗與污染物排放減少30以上。提高若干重大生

15、物發(fā)酵產(chǎn)品的技術(shù)水平，顯著增強(qiáng)生物制造產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。四、重點(diǎn)任務(wù)圍繞國(guó)家重大戰(zhàn)略需求與專項(xiàng)規(guī)劃總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)解決生物制造的原料利用、產(chǎn)品成本與過程效率等相關(guān)科技問題，形成我國(guó)現(xiàn)代生物制造技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，促進(jìn)生物制造戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。（一）解決現(xiàn)代生物制造的重大科學(xué)問題。面對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和新一輪科技革命帶來的挑戰(zhàn)，加強(qiáng)生物制造科技的前瞻性基礎(chǔ)研究，解決生物制造的重大科學(xué)問題，引領(lǐng)未來高新技術(shù)發(fā)展。發(fā)展重點(diǎn)：1生物催化與生物轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)科學(xué)問題。開展工業(yè)酶蛋白與生物催化劑的結(jié)構(gòu)與功能研究，解決生物催化、生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化、生物分子機(jī)器等重要科學(xué)問題，為建立高效生

16、物催化技術(shù)奠定科學(xué)基礎(chǔ)，提高我國(guó)基礎(chǔ)化學(xué)品、手性化學(xué)品與特殊化學(xué)品等有機(jī)化學(xué)品生物合成的核心競(jìng)爭(zhēng)力與發(fā)展的可持續(xù)性。2人工生物體與細(xì)胞工廠創(chuàng)建的科學(xué)基礎(chǔ)。開展微生物系統(tǒng)生物學(xué)與物質(zhì)代謝的分子基礎(chǔ)研究，探索人工生命的構(gòu)建原理，解決合成生命、人工生物器件、細(xì)胞工廠、人工生物葉片等方面的重大科學(xué)問題，為解決我國(guó)能源、化工、醫(yī)藥和環(huán)境等重大需求問題提供原始創(chuàng)新方案。3生物過程工程化的科學(xué)問題。研究復(fù)雜生物過程的原理與規(guī)律，解決生物過程及其工程化的科學(xué)問題。以突破生物工藝過程、食品加工過程、多物種生態(tài)工藝過程、污染物生物降解過程等方面的重大科學(xué)問題，為建立生物制造過程模式奠定科學(xué)基礎(chǔ)。（二）突破一批核心

17、關(guān)鍵技術(shù)。選擇具有基礎(chǔ)性與全局性的核心關(guān)鍵技術(shù)，集中優(yōu)勢(shì)資源，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破，提高生物制造科技的核心能力，搶占國(guó)際生物制造研究開發(fā)制高點(diǎn)。1合成生物學(xué)技術(shù)。發(fā)掘天然化合物的自然代謝途徑，發(fā)展基因或基因組的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、人工合成、生物元件與模塊組裝、精細(xì)調(diào)控與優(yōu)化等技術(shù)，突破重要化合物的人工細(xì)胞合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)植物提取產(chǎn)品的工業(yè)合成和石油化學(xué)品的發(fā)酵生產(chǎn)，建立物質(zhì)生產(chǎn)的新路線。進(jìn)行以人工基因表達(dá)產(chǎn)物與納米材料結(jié)合，組裝新的人工酶與蛋白質(zhì)分子機(jī)器，形成化學(xué)品生物合成的非細(xì)胞體系新路線。2微生物基因組育種技術(shù)。發(fā)展工業(yè)菌種基因組重測(cè)技術(shù)與代謝網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)技術(shù)，基因組刪減與進(jìn)化技術(shù)，轉(zhuǎn)基因改造、基因組重排、代

18、謝途徑創(chuàng)建技術(shù)與系統(tǒng)代謝工程優(yōu)化技術(shù)，突破工業(yè)菌株基因組改造技術(shù)，打造新一代生物制造技術(shù)核心，獲得高效工程菌株，提升我國(guó)發(fā)酵工業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。3工業(yè)酶分子改造技術(shù)。發(fā)展酶蛋白計(jì)算設(shè)計(jì)、高級(jí)結(jié)構(gòu)解析與進(jìn)化、分子改造修飾、高效表達(dá)制備、固定化等新技術(shù)，突破工業(yè)酶分子改造與新酶研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，形成我國(guó)新一代酶制劑工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，研制一批新型工業(yè)酶制劑，促進(jìn)工業(yè)酶在化工、造紙、紡織、制革等工業(yè)過程的應(yīng)用。4工業(yè)蛋白質(zhì)表達(dá)技術(shù)。開展高效表達(dá)元件構(gòu)建、受體菌株的基因組改組、代謝流改組、高效遺傳轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)研究，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的覆蓋真核、原核的完整微生物表達(dá)系統(tǒng)，獲得工業(yè)蛋白質(zhì)表達(dá)新體系，打破國(guó)外

19、技術(shù)壟斷，大幅提升大宗工業(yè)酶制劑的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。5工業(yè)微生物高通量篩選技術(shù)。研究基于單酶或多酶耦聯(lián)的化學(xué)發(fā)光或熒光檢測(cè)、高負(fù)電荷結(jié)合熒光共振能量轉(zhuǎn)換檢測(cè)、熒光互補(bǔ)分析、數(shù)字影像分光檢測(cè)、表面等離子共振、微囊包埋細(xì)胞的微流芯片分選等篩選模型與方法，建立工業(yè)微生物功能與產(chǎn)物的快速篩選技術(shù)。研發(fā)基于微陣列系統(tǒng)、多參數(shù)并行化生物反應(yīng)器的高通量發(fā)酵工藝優(yōu)化技術(shù)，加速微生物工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。6生物煉制與生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)。發(fā)展木質(zhì)纖維素預(yù)處理、生物糖化、微生物代謝轉(zhuǎn)化、化學(xué)加氫、裂解技術(shù)，突破木質(zhì)纖維素制糖、化工產(chǎn)品的生物制造、生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、氣化等關(guān)鍵技術(shù)，建立非糧原料能源化學(xué)品、大宗化學(xué)品、聚合物材料生產(chǎn)的

20、生物煉制技術(shù)體系。7生物催化技術(shù)。發(fā)展生物催化劑優(yōu)化、酶系合成組裝、輔酶再生、生物催化反應(yīng)過程調(diào)控、生物-化學(xué)耦聯(lián)等技術(shù)，加強(qiáng)生物催化劑分子工程研究，建立多相生物催化、納米生物催化、手性生物合成、生物拆分、生物酶解等高效穩(wěn)定的工業(yè)生物催化與轉(zhuǎn)化技術(shù)體系，促進(jìn)化學(xué)品的化學(xué)合成向生物催化合成的轉(zhuǎn)移。8生物加工技術(shù)。發(fā)展生物提取、生物脫硫、生物采礦等技術(shù)系統(tǒng)，建立植物黃酮、多糖、生物堿、單寧酸、皂苷等高效、清潔的加工技術(shù)，促進(jìn)低品位金、銅、錳、鋅以及高含水油藏等礦產(chǎn)開發(fā)，發(fā)展生物印染、生物漂白、生物脫膠等新工藝。9生物過程工程技術(shù)。發(fā)展生物過程計(jì)算仿真、自動(dòng)化在線檢測(cè)、調(diào)控技術(shù)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)模擬與數(shù)學(xué)

21、模型的建立與應(yīng)用，創(chuàng)新生物產(chǎn)品的分離、提取和精制以及廢棄物轉(zhuǎn)化等技術(shù)，建立從原料到產(chǎn)品的生物系統(tǒng)工程技術(shù)體系。發(fā)展新型生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大和制造技術(shù)，突破生物過程工程與裝備、先進(jìn)固體發(fā)酵等關(guān)鍵技術(shù)，解決生物制造過程的效率與工程化問題，顯著提高我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)過程技術(shù)與裝備水平。（三）研究開發(fā)一批重大產(chǎn)品和技術(shù)系統(tǒng)。圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育與專項(xiàng)規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)生物制造關(guān)鍵技術(shù)的集成示范，研究開發(fā)一批重大生物制造產(chǎn)品和技術(shù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式做出重要貢獻(xiàn)。1重大化工產(chǎn)品的生物制造。研究生物基平臺(tái)化合物、手性化工中間體、生物基材料等重大化工產(chǎn)品的生物制造技術(shù)，形成有機(jī)酸、化工

22、醇、溶劑、生物基材料等產(chǎn)品生物制造的平臺(tái)技術(shù)體系，形成手性醇、手性酸、甾體等高附加值手性中間體生產(chǎn)的創(chuàng)新型生化技術(shù)路線，大幅提升我國(guó)生物制造領(lǐng)域科技創(chuàng)新能力與產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。2大宗生物基產(chǎn)品的衍生轉(zhuǎn)化。開展大宗生物基產(chǎn)品的生物技術(shù)衍生轉(zhuǎn)化研究，突破生物催化劑改性、催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)體系優(yōu)化、產(chǎn)品分離制備等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)檸檬酸到檸檬酸丁酯、賴氨酸到戊二胺、乳酸到丙烯酸、丙酮酸等衍生轉(zhuǎn)化技術(shù)，促進(jìn)大宗生物基產(chǎn)品的工業(yè)化應(yīng)用與生物制造產(chǎn)業(yè)鏈的形成。3木質(zhì)纖維素生物糖化。圍繞非糧原料的利用，開展生物質(zhì)物化預(yù)處理與生物預(yù)處理、高效纖維素酶、秸稈酶法糖化新工藝，實(shí)現(xiàn)秸稈糖的生物制造，研發(fā)木質(zhì)素、糠醛等產(chǎn)物高效分離

23、與利用技術(shù)，提高木質(zhì)纖維素綜合利用能力，力爭(zhēng)取得秸稈糖替代玉米糖為工業(yè)發(fā)酵原料的突破。4非糧生物能源產(chǎn)品。以木薯、秸稈、菊芋、甘蔗等非糧原料與有機(jī)廢棄物為原料，集成生物煉制與生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，發(fā)展非糧生物醇、合成氣生物醇、生物制氫、車用甲烷等新一代生物燃料生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。5生物油脂產(chǎn)品開發(fā)。研究微生物與微藻優(yōu)良藻種的篩選誘變和基因組工程技術(shù)、光反應(yīng)器高密度培養(yǎng)技術(shù)、低成本采收分離與提取技術(shù)、殘?jiān)咧祷夹g(shù)，開發(fā)生物油脂以及以油脂為基礎(chǔ)的能源燃料和化學(xué)品系列產(chǎn)品。6營(yíng)養(yǎng)化學(xué)品的生物合成。研究營(yíng)養(yǎng)化學(xué)品生物催化合成、生物拆分等高效穩(wěn)定的工業(yè)生物催化與轉(zhuǎn)化技術(shù)體系，開發(fā)核苷酸

24、、非天然氨基酸、丙酮酸、唾液酸、生物色素、生物香料等生物合成新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原料、水資源、能源消耗與污染物排放的大幅下降。7糖生物工程關(guān)鍵技術(shù)與重大產(chǎn)品。開展糖鏈綠色制備、生物合成與轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品分離與精制等關(guān)鍵技術(shù)研究，建立糖工程產(chǎn)品功能評(píng)價(jià)技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系，開發(fā)功能性寡糖、稀少糖及糖醇類衍生物等新產(chǎn)品，提高相關(guān)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。8固體發(fā)酵工藝系統(tǒng)優(yōu)化。針對(duì)大宗固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品的微生物生產(chǎn)與工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化，發(fā)展微生物菌種與群系調(diào)控、先進(jìn)發(fā)酵過程控制技術(shù)、生物產(chǎn)品分離與精制技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，減少能源與資源消耗，減少環(huán)境污染，提高綜合效益。9生物廢棄物綜合利用。研發(fā)生物廢棄物資源化高值轉(zhuǎn)

25、化關(guān)鍵技術(shù)，建立成套技術(shù)工業(yè)示范，生產(chǎn)價(jià)值高、市場(chǎng)急需的材料和添加劑等產(chǎn)品，形成支撐以工業(yè)發(fā)酵糟渣和高濃有機(jī)廢水為代表的工業(yè)生物廢物轉(zhuǎn)化利用的綜合技術(shù)體系，促進(jìn)工業(yè)發(fā)酵等輕工行業(yè)清潔生產(chǎn)。10生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化與氣化技術(shù)。開展催化劑研制、生物質(zhì)熱解及新工藝，生物油重整工藝過程關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究，進(jìn)行富氧生物質(zhì)氣化技術(shù)、粗合成氣催化重整凈化與組分調(diào)變技術(shù)與裝置研究，研制生物質(zhì)液化、氣化系統(tǒng)，形成針對(duì)秸稈、有機(jī)廢渣等生物質(zhì)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化與氣化技術(shù)體系。（四）提升生物制造科技創(chuàng)新能力。針對(duì)生物制造對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大作用，通過科學(xué)規(guī)劃，建立完善我國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)和研發(fā)基地。1建設(shè)若

26、干國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程中心和公共服務(wù)平臺(tái)。在生物催化劑、合成細(xì)胞和生物制造領(lǐng)域分年度建立若干國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心；在生物煉制、生物催化、工業(yè)酶、發(fā)酵工程、生物資源利用、生物能源等領(lǐng)域分年度新建若干有國(guó)際影響力的技術(shù)平臺(tái)與研發(fā)基地。2建設(shè)若干企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化基地。發(fā)揮龍頭企業(yè)對(duì)新技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)作用，聯(lián)合優(yōu)勢(shì)技術(shù)研發(fā)與技術(shù)提供單位，瞄準(zhǔn)行業(yè)亟需的重大技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)以及集成新工藝，通過開展中試及示范，建設(shè)若干企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化基地，搭建連接研發(fā)與產(chǎn)業(yè)的通道。3構(gòu)建生物信息與生物資源庫。建設(shè)基因組數(shù)據(jù)庫、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫、基因調(diào)控與代謝網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)分析軟件等生物信息庫，開

27、發(fā)一批特色專題數(shù)據(jù)庫；建設(shè)工業(yè)微生物資源庫，建立化合物分子文庫和蛋白質(zhì)分子文庫等。五、保障措施（一）建立現(xiàn)代生物制造科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)機(jī)制。建立和健全涉及生物制造科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)部門的協(xié)調(diào)機(jī)制，定期召開部門協(xié)調(diào)會(huì)，協(xié)調(diào)統(tǒng)籌國(guó)家有關(guān)科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，集成國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)等科技計(jì)劃的資金與力量，加強(qiáng)銜接與配合，科學(xué)、合理、有效地配置資源，全力促進(jìn)生物制造技術(shù)研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、企業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)等工作，形成強(qiáng)大合力，推進(jìn)我國(guó)生物制造科技及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。（二）加大財(cái)政投入，建

28、立多渠道投入機(jī)制。中央和地方政府要切實(shí)重視現(xiàn)代生物制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，整合政府科技計(jì)劃（基金）和科研基礎(chǔ)條件建設(shè)等資金，加大財(cái)政對(duì)現(xiàn)代生物制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的支持力度。建立現(xiàn)代生物制造技術(shù)成果轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)基金，支持高等院校、科研院所現(xiàn)代生物制造技術(shù)成果的孵化與轉(zhuǎn)化，支持現(xiàn)代生物制造企業(yè)通過資本市場(chǎng)融資進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。鼓勵(lì)有關(guān)部門和地方政府設(shè)立創(chuàng)業(yè)投資引導(dǎo)基金，引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入現(xiàn)代生物制造領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)投資。加大金融政策對(duì)現(xiàn)代生物制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的資金支持力度。（三）大力促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)。通過組建產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟和校企聯(lián)合研發(fā)中心（基地、孵化器）等方式，建立企業(yè)牽頭組織、高等院校和科研院所共同參與的創(chuàng)新體系。通

29、過財(cái)稅、金融、投資等政策，引導(dǎo)企業(yè)增加研究開發(fā)投入，推動(dòng)企業(yè)特別是大企業(yè)建立研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，增強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)企業(yè)與高等院校、科研院所聯(lián)合開展現(xiàn)代生物制造技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，改造或新建一批國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心、企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，提高科研成果的工程化與系統(tǒng)集成能力。鼓勵(lì)和支持國(guó)外機(jī)構(gòu)在華設(shè)立現(xiàn)代生物制造領(lǐng)域的研發(fā)中心。支持成立生物基材料、生物基化學(xué)品、手性化工中間體、氨基酸、酶制劑、工業(yè)生物清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。（四）促進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、管理、實(shí)施和保護(hù)。針對(duì)現(xiàn)代生物制造領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的知識(shí)新、領(lǐng)域新、技術(shù)難度大、競(jìng)爭(zhēng)激烈等特點(diǎn)，盡快完善我國(guó)現(xiàn)代生物制造技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保

30、護(hù)的法律法規(guī)，優(yōu)化審查程序，盡可能縮短審批時(shí)限，鼓勵(lì)和扶持現(xiàn)代生物制造技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)中介機(jī)構(gòu)發(fā)展，落實(shí)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造者的獎(jiǎng)勵(lì)政策，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的司法保護(hù)和行政執(zhí)法力度。（五）加強(qiáng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)。要把引進(jìn)和培養(yǎng)頂尖人才作為實(shí)施規(guī)劃的關(guān)鍵突破口。改革創(chuàng)新人才使用和評(píng)價(jià)政策機(jī)制，構(gòu)建有利于創(chuàng)新人才成長(zhǎng)的文化環(huán)境，緊扣國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要，不失時(shí)機(jī)地推進(jìn)高素質(zhì)生物制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)。結(jié)合國(guó)家和地方政府的系列人才計(jì)劃工程，重點(diǎn)培養(yǎng)一批戰(zhàn)略科學(xué)家、生物制造技術(shù)原始性創(chuàng)新人才、工程化開發(fā)人才、高級(jí)經(jīng)營(yíng)管理者、高級(jí)技術(shù)工人。吸引和支持出國(guó)留學(xué)人員、海外華人華僑回國(guó)和來華創(chuàng)

31、辦生物制造技術(shù)領(lǐng)域企業(yè)、從事教學(xué)和研究；加強(qiáng)生物制造技術(shù)人才的國(guó)際培訓(xùn)合作和國(guó)際學(xué)術(shù)交流；加大收入分配向關(guān)鍵崗位和優(yōu)秀人才傾斜力度，完善技術(shù)參股和入股等產(chǎn)權(quán)激勵(lì)機(jī)制。（六）加強(qiáng)國(guó)際合作，充分利用國(guó)外優(yōu)勢(shì)資源。推進(jìn)國(guó)際互認(rèn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，參與并主導(dǎo)國(guó)際生物制造技術(shù)相關(guān)科學(xué)工程計(jì)劃的研究與開發(fā)，加強(qiáng)與國(guó)外政府間、民間的合作與交流；積極推進(jìn)與大型跨國(guó)生物制造企業(yè)建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，合作開發(fā)新產(chǎn)品，共同開拓國(guó)際市場(chǎng)；充分重視利用海外資源，特別是人才資源，選擇一些重大技術(shù)領(lǐng)域向國(guó)際優(yōu)秀人才開放；積極引導(dǎo)和支持有條件的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)到國(guó)外建立研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和再創(chuàng)新，充分利用國(guó)外優(yōu)勢(shì)資

32、源。名詞解釋生物制造：Biological Manufacturing，指以生物體機(jī)能進(jìn)行大規(guī)模物質(zhì)加工與物質(zhì)轉(zhuǎn)化、為社會(huì)發(fā)展提供工業(yè)商品的新行業(yè)，是以微生物細(xì)胞或以酶蛋白為催化劑進(jìn)行化學(xué)品合成、或以生物質(zhì)為原料轉(zhuǎn)化合成能源化學(xué)品與材料，促使能源與化學(xué)品脫離石油化學(xué)工業(yè)路線的新模式，主要表現(xiàn)為先進(jìn)發(fā)酵工程、現(xiàn)代酶工程、生物煉制、生物過程工程等新技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用，具有低碳循環(huán)、綠色清潔等典型特征。生物基材料：Biomaterial，亦稱生物材料，指以基于生物技術(shù)、或基于生物質(zhì)原料的工業(yè)材料、聚合物及其聚合單體。包括生物質(zhì)來源的生物醇、有機(jī)酸、烷烴、烯烴等聚合物材料單體，生物法合成的聚酯、聚氨酯等

33、聚合物材料、以及化學(xué)法聚合生物基產(chǎn)品形成的聚合物材料、可降解塑料，以及特殊生物質(zhì)纖維等。是非石油基的工業(yè)原料與材料，具有原料可再生、生物可降解、加工生產(chǎn)過程有害物生成少等特點(diǎn)，對(duì)于工業(yè)可持續(xù)發(fā)展與工農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)提升具有重大的支撐作用。生物煉制：Biorefinery，指利用農(nóng)業(yè)廢棄物、植物基淀粉和木質(zhì)纖維素材料為原料，生產(chǎn)各種化學(xué)品、燃料和生物基材料。美國(guó)國(guó)家再生能源實(shí)驗(yàn)室將生物煉制定義為以生物質(zhì)為原料，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝和設(shè)備相結(jié)合，用來生產(chǎn)燃料、電熱能和化學(xué)產(chǎn)品集成的裝置。生物煉制主要分為3種系列：木質(zhì)纖維素?zé)捴疲河米匀唤缰懈傻脑牧先绾w維素的生物質(zhì)和廢棄物作原料；全谷物煉制：用谷類或玉米作原料；綠色煉制：用自然界中濕的生物質(zhì)如青草、苜蓿、三葉草和未成熟谷類等作原料。未來的生物煉制將是生物轉(zhuǎn)化技術(shù)和化學(xué)裂解技術(shù)的組合，包括改進(jìn)的木質(zhì)纖維素