二十一世紀以來，隨著化石資源的日益匱乏，以生物質(zhì)為原料的高效、環(huán)保的工業(yè)生物過程在解決人類經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展面臨的資源和環(huán)境問題方面發(fā)揮了重要作用。然而生物工業(yè)過程的進一步優(yōu)化需從高效轉(zhuǎn)化、過程強化以及系統(tǒng)集成這3個層面同時入手，探索如何從復雜生物原料出發(fā)，實現(xiàn)工業(yè)生物過程的“充分利用、高效利用和最優(yōu)利用”。
在973計劃“工業(yè)生物過程高效轉(zhuǎn)化與系統(tǒng)集成的科學基礎研究”項目的資助下，北京化工大學譚天偉團隊針對復雜生物原料，開展了一系列系統(tǒng)性研究。揭示了生物原料高效轉(zhuǎn)化機制與調(diào)控規(guī)律，細胞內(nèi)/外物質(zhì)流和能量流耦合規(guī)律，胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運、反應/分離過程強化及系統(tǒng)集成原理，為復雜原料工藝生物質(zhì)過程產(chǎn)業(yè)化提供了基礎創(chuàng)新。
該團隊在理論創(chuàng)新的基礎上進一步研發(fā)了過程強化和系統(tǒng)集成的新方法，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權的核心技術。在典型復雜原料的生物轉(zhuǎn)化過程中，通過過程優(yōu)化和系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了原料總利用率提高15％以上，系統(tǒng)總能耗降低15％以上，廢物排放量減少30％以上的目標，有效促進我國工業(yè)生物化學品、生物材料及生物能源的生產(chǎn)技術快速發(fā)展。
依托該項目的研究成果，實現(xiàn)了10余項產(chǎn)業(yè)技術的重大突破，提升了我國工業(yè)生物過程研究領域的國際地位，對改造和提升我國的相關傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提升其國際競爭力具有較大的推動作用。
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