林海龙

(国投生物科技投资有限公司，北京 100034)

木质纤维素生物炼制的研究进展

林海龙

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木质纤维素是一种广泛存在的可再生生物质资源，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。如何更有效地综合利用木质纤维素是当前面临的世界性难题。本文中，笔者梳理了木质纤维素生物化学法转化生产以燃料乙醇为代表的生物基产品，特别是转化过程中关键技术环节的研究现状及难点，深入探讨了木质素的生物转化利用趋势，并综述了合成生物学在这些领域的研究趋势和最新成果。本文力图描绘出木质纤维素生物炼制研究全景，为后续研究提供潜在思路。

木质纤维素；生物炼制；燃料乙醇；木质素生物降解

木质纤维素是植物细胞壁的主要成分，包含了纤维素、半纤维素和木质素三大组分。地球上每年通过光合作用产生的木质纤维素类生物质高达1 000亿t以上，然而只有少数部分被人类所利用。美国每年可收集利用的木质纤维素类生物质高达13亿t，中国也有8亿t左右[1]，这些生物质的有效利用必将减少化石资源的开采。目前，以化石资源为主要的能源利用形式导致了一系列的社会问题，如环境污染、能源危机等。因此，世界各国都在加大力度开发木质纤维素这一可再生资源，以缓解能源危机、环境污染等问题，达到可持续发展的目标。

木质纤维素的转化利用可分为热化学法和生物化学法。热化学法包括高温分解(pyrolysis)、高温液化(liquefaction)和气化(gasification)等。……