万逸尘 ，许孔亮 ，郑仁朝 ，郑裕国

（1 浙江工业大学生物工程学院，生物有机合成技术研究浙江省重点实验室，浙江 杭州 310014；2 浙江工业大学生物工程学院，生物转化与生物净化教育部工程研究中心，浙江 杭州 310014）

化学工业是国民经济的支柱产业之一。随着社会进步和人民生活水平的提高，对化学品精细化、高端化、多样化的需求日益旺盛。作为传统化学合成技术的补充，环境友好的生物合成技术正引起普遍关注，成为实现社会可持续发展的重要突破口［1-3］。近年来，随着合成生物学和蛋白质工程等现代生物技术的进步，国内外研究人员开发了一系列高性能的工业菌种和细胞工厂，满足对医药化学品、日用化学品、食品和饲料添加剂、农药及其中间体等多种化学品生产的需要［4-5］。然而，由于细胞代谢高度网络化、生长偶联依赖等瓶颈问题，体内生物合成（全细胞生物合成）的物质与能量转化效率往往难以满足高效生产化学品的需求［6-10］。

体外生物合成（无细胞生物合成）是指以纯化的酶或细胞提取物为催化剂，制备所需化学品的一种合成方法。由于避开了胞内复杂环境的影响，体外生物合成展现了催化效率高、物质转化率高等显著优势［11-13］，能够有效满足化学品工业生产的需要。此外，通过酶元件的设计与组装调控构建新的人工合成途径，使其具有途径设计多样、可控性强和酶元件来源丰富等特点。近年来，国内外众多研究团队通过构建化学品体外生物合成系统，实现了多种化学品的体外生物合成，如糖类化学品［14］、有机酸类化学品［15］和醇类化学品［16］等。……