摘要
发展CO2的高效资源化利用技术可同时缓解迫切的环境和能源压力,是实现"双碳"目标的重要途径.微藻是重要的光合固碳微生物,是生物圈初级生产力的主要来源,也是研究光合作用的重要模式体系.近年来,微藻又被视为极具潜力的新型微生物光合平台,具有将太阳能和CO2直接转化为各种生物基产品的潜力,该生产模式被称为光驱固碳合成技术,可以同时起到固碳减排和绿色合成的效果,是有望助力"双碳"战略目标实现的新型生物制造技术路线.微藻光驱固碳合成技术本质上是通过微藻光合代谢网络重塑实现CO2的资源化利用,对该方面本文系统总结了"拆盲盒""挤海绵""动刀子"3种基本开发模式的研究进展、重要突破和代表性应用示范.而微藻光合代谢网络的深度重塑,又有效扩展了基于微藻光驱固碳合成过程的技术应用场景,在这一方面,本文着重总结微藻生物技术与生物医学、生物光伏、生物航天技术等新型应用场景和技术领域的交叉融合.最后,还针对微藻光驱固碳合成技术在应用中面临的挑战,提出应该重点从合成生物学工具箱开发、高效光合平台开发、规模化培养防污染和防逃逸策略开发等几个环节进行攻关,以加强微藻光驱固碳合成过程的可控制性和可应用性.
基金项目
国家重点研发计划(2021YFA0909700)
中国博士后科学基金面上项目(第七十批)(2021M703320)
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