小微藻有望解决生物柴油原料短缺大问题

　　2010年立项、2011年启动的我国微藻能源方向的首个国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“微藻能源规模化制备的科学基础”，2月19日在浙江省嘉兴市嘉兴科技城正式启动。项目由华东理工大学、中国海洋大学、中科院水生生物研究所和江西新大泽实业集团有限公司等单位联合组织实施。项目的依托部门是上海市科学技术委员会，依托单位是华东理工大学，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室李元广教授为该项目首席科学家。

　　目前，生产生物柴油所用原料均靠种植油料植物，棕榈树、麻风树、油菜等。由于油料植物的油脂面积产率不高，大力发展生物柴油必然要占用大量耕地，影响粮食生产。而微藻种类繁多、分布广、繁殖快，是最简单、最古老的低等植物，它可直接利用阳光、CO2及N/P等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(主要是甘油三酯)，为生物柴油生产提供新的油脂资源；同时可以利用我国广阔的盐碱荒地等非耕土地，孕育一条生物柴油开发的新途径。

　　微藻能源虽然发展前景广阔、优势独特，已获国内外公认，但迄今为止世界各国在该领域的研发工作还停留在实验研究和中试论证的起步阶段，均遇到技术不成熟而导致成本高这一瓶颈，因而微藻能源在全球尚未实现规模化制备且基础研究薄弱。

　　“微藻能源规模化制备的科学基础”项目，将以推动微藻能源规模化制备中核心技术的重大突破为目标，以能源微藻户外大规模培养的实际条件为背景，以提高微藻能源规模化制备系统中各单元的效率为主线，研究从藻种选育到微藻能源规模化制备系统构建过程中亟待解决的生物学及工程学方面的3个关键科学问题——“能源微藻胞内代谢及油脂合成与积累的系统生物学机制”“能源微藻规模化光自养培养的物质和能量转化及环境调控规律”和“微藻能源规模化加工及系统集成优化原理”。

　　围绕上述问题，项目拟从胞内代谢认知、规模培养、能源产品加工与系统集成优化三个层面进行系统深入研究。第一个层面是以藻种选育及细胞本身基础代谢规律与调控机制发现为主要研究内容；第二个层面是从规模培养角度，研究微藻细胞对环境响应与调控机制、光生物反应器设计原理和放大规律、能源微藻光自养培养工艺优化及放大方法；第三个层面主要是从藻细胞采收、油脂提取、生物柴油制备、非油脂组分综合利用等能源微藻加工及培养与加工系统集成优化角度，挖掘提高效率的原理和方法。

　　项目包括“能源微藻优良藻种(株)选育原理与综合评价体系”“能源微藻光合固碳和油脂积累的代谢网络及系统生物学研究”“基于光照方向混合及光衰减特性的光生物反应器设计与放大原理”“能源微藻规模化光自养培养过程的环境响应、优化及放大原理”“能源微藻采收、油脂提取及生物柴油制备原理与方法”和“非油脂组分资源化利用优化及微藻能源规模化系统集成”6个课题。

　　项目预期于2015年实现微藻能源规模化制备中的关键科学问题的重大突破，为产业化技术瓶颈的突破提供创新源泉。(记者陈卫东)