我国生物基及可降解塑料发展研究

在国家环保压力及国际国内双循环背景下,由于生物基及可降解塑料的优良特性,采用生物基塑料及可降解塑料制品是当前解决塑料污染问题的办法之一.目前我国生物基及可降解塑料存在回收体系不健全、与现有的循环再利用体系不兼容及生产成本较高的问题,需要从加强监管、正面引导及加快回收再利用技术的研发着手,加快我国生物基及可降解塑料的使用...     

新淀粉基生物塑料登场亮相

基于石油价格上涨，淀粉基生物塑料已不再只局限于生物降解的概念，它也可以像普通热塑性塑料一样用于长久性应用场合。[编者按]     

生物支架系统在合成生物学中的应用

合成生物学作为一种新兴的工程化生物学,可以在底盘细胞中引入外源基因模块实现新功能。但是如何将多种外源模块（酶）进行有效地组装从而提高其协同催化功能是急需解决的一个重大问题。由于异源酶在新宿主中存在内源环境适应性问题,限制了酶的生物活性。生物支架系统作为一种有效手段,可以提供有效的多酶组装系统。恰当的生物支架能够提供适应环境的柔性平台,实现多酶体系的表达调控,稳定性组装,利于酶与底物结合的区域化设计。本综述对不同类型的生物支架的研究进展进行了系统的总结。文中根据不同类型支架（蛋白型、核酸型）的特点,介绍了典型的应用范例,论述了每种支架的优势与不足,并对生物支架的常见工作机制做了详细讨论。最后对生物支架在人工细胞器设计和复杂聚合物降解等方面的应用做出展望。     

生物降解塑料与生物基塑料的发展与展望

概述了生物降解塑料和生物基塑料两种环保塑料的特征,分析了环保塑料的发展和应用现状,并对目前存在的问题和未来前景进行了讨论。     

国外以合成生物高聚物为基的可降解塑料

目前国外有三类重要的生物降解塑料,第一类是以天然高聚物为基的,第二类是以天然单体合成的高聚物为基的,第三类是以发酵过程生产的高聚物为基的。第一类已有大量论文报道,本文只综述第二类及第三类生物降解塑料的制造、特点、应用及发展现状和前景。     

生物基可降解塑料及其在农业领域的研究进展

综述了生物基可降解塑料的分类及特性,包括全生物基可降解塑料和部分生物基的可降解塑料。对其在地膜、缓释基材和农产品保鲜等农业领域的研究及应用进行介绍。最后对目前存在的问题及未来发展趋势进行展望。     

低碳生物基塑料研究进展

综述了近年来各类生物基塑料的研究现状与发展趋势。重点介绍了以工农业副产品、生活垃圾、活性污泥等有机废弃物为原料制备生物基塑料的研究现状,并指出测定生物基塑料中生物质碳含量的重要性。     

生物塑料技术与应用新进展

生物塑料可以不同程度的进行生物降解,它为世界指明了一条不再依靠石油生产塑料的道路。本文评述了生物塑料市场趋势、新品种和产品价格,以及藻类基生物塑料市场与预测。     

生物基塑料的应用发展现状

生物基塑料的出现,为塑料工业摆脱对石油资源过度的依赖开拓了新途径。目前而言,生物基塑料成本还高,市场较混乱,消费者对生物基塑料亦未给予足够的重视,致使应用推广进度较慢。欧洲生物基塑料协会认为,尽管常规的石油基塑料仍然较为廉价,但生物塑料在今后几年内将会应用于更多部门和工业。尤其是消费品电子和汽车领域,存在巨大应用潜力。在一些石油基塑料应用领域正面临着被生物基塑料替代或部分替代的发展趋势。本文综合报道。     

对生物基塑料的未来展望

随着经济社会的迅速发展,全球已经面临巨大的资源和环境压力,各种资源匮乏、气候变暖及环境污染问题让人们不得不探寻新的材料和能源,生物基塑料成为人们减轻环境污染、缓解资源矛盾的新方式,它也因此成为人们关注的焦点。本文分析了生物基塑料的概念、当前生物基塑料发展状况及发展过程中存在的主要问题,并对生物基塑料的发展前景进行了展望,从而为减轻资环环境压力,促进人类社会更好的发展。     

Application of synthetic biology in manufacture of bio-based plastics

Synthetic biology is a new discipline that uses engineering ideas as a guide to transform and reconstruct natural biological genomes, synthesize new biological components, construct new metabolic routes, and produce novel products or obtain new phenotypes. Bio-based plastics are plastics produced under the action of microorganisms or the chemical reactions using natural materials as raw materials. The usage of synthetic biology to construct engineered strains to produce bio-based plastics has become a hot topic in academia and industry. This paper reviews the development of synthetic biology and important techniques in the field of synthetic biology, focusing on the research progress in the field of metabolic pathways and engineering optimization for the construction of bio-based plastic polymer monomers and derivatives such as polyhydroxyalkanoate, nylon, polylactic acid, and butylene glycol succinate using synthetic biological techniques.     

生物基合成纤维的展望

在世界原油量减少和环境问题日益突出的情况下,传统石油基合成纤维的发展受到了制约,开发新型、再生的生物基合成纤维成为化纤行业发展的必然趋势。介绍了国内外生物基材料的发展;简述了生物基原料及其预处理方法;详述了生物基合成纤维的开发情况,包括生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PDT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)等生物基合成纤维;指出目前生物基合成纤维的发展中,生物基转化技术不够成熟,制备成本高,原料不稳定,应对生物发酵、酶转化、化学合成等技术系统优化,结合多组分体系的高效分离与纯化技术,实现生物基原料和产物的规模化生产,同时建立自主知识产权体系,实现技术、产品与知识产权体系的同步发展。     

Cell-free synthetic biology in the new era of enzyme engineering

With the gradual rise of enzyme engineering, it has played an essential role in synthetic biology, medicine, and biomanufacturing. However, due to the limitation of the cell membrane, the complexity of cellular metabolism, the difficulty of controlling the reaction environment, and the toxicity of some metabolic products in traditional in vivo enzyme engineering, it is usually problematic to express functional enzymes and produce a high yield of synthesized compounds. Recently, cell-free synthetic biology methods for enzyme engineering have been proposed as alternative strategies. This cell-free method has no limitation of the cell membrane and no need to maintain cell viability, and each biosynthetic pathway is highly flexible. This property makes cell-free approaches suitable for the production of valuable products such as functional enzymes and chemicals that are difficult to synthesize. This article aims to discuss the latest advances in cell-free enzyme engineering, assess the trend of this developing topical filed, and analyze its prospects.     

合成生物学在农残检测领域的应用

近年来,合成生物学在多个领域崭露头角,在农残检测中也发挥着越来越重要的作用。基于合成生物学模块化和工程化指导思想,各种基因部件的多样化组合为农残检测提供更多方案。简便、耐用、低成本、原位检测等特点也使其较传统检测手段具有更强的竞争力。但与此同时,合成生物学在农残检测中的应用也受到复杂检测环境和生物安全性等问题的影响。结合目前合成生物学在有机氯、有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药检测中的应用与创新实例,归纳合成生物学在农残检测中应用的原理,分析并探讨合成生物学技术未来在农残检测中的发展潜力与应用前景。     

放线菌聚酮类化合物的合成生物学研究及生物制造

聚酮化合物具有广泛的药用活性和极高的经济价值,但如何高效、经济、绿色、环保地合成聚酮化合物是目前急需解决的问题。随着合成生物学的发展及分子生物学技术的进步,不断有新的技术和策略被用于聚酮化合物的生物制造。本文介绍了聚酮化合物生物制造中的关键酶、前体物质及代谢途径等,分析了通过CRISPR技术及翻译后修饰代谢工程优化代谢调控网络;通过替换及优化启动子等手段改造与优化代谢途径;通过构建简单、高效的异源表达系统等策略提高聚酮化合物的生物制造效率等。在此基础上对红霉素、阿维菌素、多杀菌素的合成生物学研究的最新进展进行了总结,进而对当前聚酮化合物生物制造面临的产量及效率低下等问题和可能的解决途径,如平衡初级代谢与次级代谢,构建新型、优势底盘细胞及代谢网络的重新设计与改造等进行了展望。     

尼龙在汽车上的应用

介绍国内外汽车用尼龙状况及尼龙在汽车发动机部件、电气部件、车身、驱动控制部件上的具体应用。     

合成生物学研究进展

合成生物学是以工程化设计思路,构建标准化的元器件和模块,改造已存在的天然系统或者从头合成全新的人工生命体系,实现在化学品合成(包括材料、能源和天然化合物)、医学、农业、环境等领域的应用。人们利用基本的生物学元件设计和构建了基因开关、振荡器、放大器、逻辑门、计数器等合成器件,实现对生命系统的重新编程并执行特殊功能。模块化处理生物的代谢途径,并在底盘细胞上进行组装和优化,可以实现大宗化学品和精细化学品的合成。目前人们已经在丁醇、异丁醇、青蒿素和紫杉醇等化合物的生物合成上取得了重要进展。近年来还发展了多种基因组编辑和组装技术,可精确地对基因组进行编辑,人们还成功地合成了噬菌体基因组、支原体基因组和酵母基因组。在未来的50～100年内,合成生物学将对人类的医疗、化学品制造(含药品)、军事产生渐进性的、渗透性的但颠覆性的意义。     

合成生物学在医药及能源领域的应用

合成生物学是以工程学思想为指导,对天然生物系统进行重新设计与改造,同时设计并合成新的生物元件、模块和系统的崭新学科。合成生物学是自然科学发展到现阶段的产物,并已经在医药、能源等领域取得了一些显著成果。本文综述了在工程细胞中利用合成生物学方法构建抗疟疾药物青蒿素的前体物青蒿二烯,抗癌药物紫杉醇的前体物紫杉二烯,以及脂肪酸酯、脂肪醇、高级醇的合成途径等研究进展。此外,一些重要的合成生物学相关技术,大大加速工程细胞的重构与进化,为构建应用于生产领域的新功能细胞提供方便实用的工具。     

Amyloid assemblies: protein legos at a crossroads in bottom-up synthetic biology

One of the major objectives that bottom-up synthetic biology shares with chemical biology is to engineer extant biological molecules to implement novel functionalities in living systems. Proteins, due to their astonishing structural and functional versatility and to their central roles in the biology of cells, should be cornerstones of synthetic biology. In particular, protein amyloid cross-β assemblies constitute one of the most stable, conceptually simple and universal macromolecular architectures ever found in Nature and thus have enormous potential to be explored. This article focuses on the concepts behind the use of the amyloid cross-β-structural framework as a synthetic biology part, underlining recent basic findings and ideas. The pros and the cons associated with the polymorphism and the cellular toxicity of protein amyloids are also discussed, keeping in mind the possible suitability of these protein assemblies for scaffolding novel orthogonal macromolecular devices in vivo.