進(jìn)入21世紀(jì)，隨著空氣中CO2濃度的增加，溫室效應(yīng)帶來(lái)的全球變暖開始危及人類的生存。為了緩解這一問(wèn)題，低碳經(jīng)濟(jì)將成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方向。微生物作為一種低等生物，但卻是自然界生物鏈中關(guān)鍵一環(huán)，在地球物質(zhì)循環(huán)，特別是碳循環(huán)中發(fā)揮極其重要的作用。由于微生物的自然多樣性，微生物細(xì)胞幾乎是一個(gè)萬(wàn)能的微型工廠。在化石資源日益匱缺，溫室氣體危害日益嚴(yán)重的今天，其應(yīng)用將日益重要。由于工業(yè)生物技術(shù)過(guò)程的低能耗、低污染，可以肯定的是，它必將在未來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)社會(huì)中發(fā)揮更加重要的作用。

微生物可看作一個(gè)微型化工廠，能夠高效進(jìn)行各種化學(xué)過(guò)程。微生物的生命代謝活動(dòng)大多發(fā)生在比較溫和的環(huán)境下，因而非常適合進(jìn)行綠色化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程�；瘜W(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。2008年，我國(guó)石油和化工產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到6.58萬(wàn)億元，占國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)總值的21.8%。因而，發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)過(guò)程替代化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程具有重要意義。

在化學(xué)品制造領(lǐng)域，工業(yè)生物技術(shù)過(guò)程已在部分化學(xué)工業(yè)過(guò)程的技術(shù)革新中發(fā)揮了極其重要的作用，目前已有5%的化學(xué)品制造過(guò)程涉及工業(yè)生物技術(shù)。特別是精細(xì)化學(xué)品制造方面，到2030年，預(yù)計(jì)有30%~60%的涉及工業(yè)生物技術(shù)過(guò)程。

在材料領(lǐng)域，目前以生物可降解聚酯材料為代表的一些高分子材料已實(shí)現(xiàn)生物法替代，并取得了一定的成就。地球上光合作用是最大的CO2固定過(guò)程，進(jìn)而產(chǎn)生巨量的生物質(zhì)資源。與能源不同的是，材料的生命周期長(zhǎng)，不會(huì)很快排放到大氣中，若利用生物質(zhì)資源通過(guò)工業(yè)生物技術(shù)過(guò)程生產(chǎn)生物材料，進(jìn)而替代我國(guó)每年使用的三大合成高分子有機(jī)碳材料，則可實(shí)現(xiàn)數(shù)千萬(wàn)噸的CO2凈減排。

在能源領(lǐng)域，利用低劣生物質(zhì)制造生物能源一舉多得。我國(guó)每年由于生產(chǎn)生活產(chǎn)生了巨量的低劣生物質(zhì)，如禽畜糞便、城市污泥、生活廢水等，具有量大、面廣、能量密度低等特點(diǎn)，不易加以利用。目前，它們絕大部分都直接排放，正在嚴(yán)重污染我們的水源，造成水體嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化。通過(guò)開發(fā)高效生物轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)行生物燃?xì)馍a(chǎn)，對(duì)這些低劣生物質(zhì)加以合理利用，不僅將可獲得可觀的綠色能源，同時(shí)極大地減少排放，改善環(huán)境衛(wèi)生狀況，產(chǎn)生重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

（歐陽(yáng)平凱:中國(guó)工程院院士 南京工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)）

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