专栏 1 关键技术创新工程

    1.建立工业菌种与酶蛋白元件库。加快超高通量筛选、快速测序、菌种计算设计、高通量基因组合成与编辑、大规模进化工程等前沿技术攻关,建立工业菌种培育体系与酶蛋白元件库,为生物基材料的高效生物合成提供核心菌种与先进技术。

    2.突破非粮生物质糖化关键技术。优选功能菌株（群）,开发系列酶和生物反应器,利用化学、物理和生物等手段,推进非粮生物质原料糖化工艺标准化,提高木质素与纤维素、半纤维素分离效率,优化系列酶解糖化技术,提高富含五碳糖、六碳糖等成分的非粮生物质糖产率,助力增加单位耕地产出效率。

    3.优化非粮生物质糖发酵工艺。基于非粮生物质糖原料和适应性诱变功能菌株,优化发酵工艺,提高目标产品产率和分离浓缩效率,增强产品质量性能稳定性,并强化与传统化工耦合,提高生物基材料生产效率,并降低对粮食的消耗。

    4.开发低浓度产物高效提纯浓缩工艺。针对非粮生物质转化体系杂质组分多、目标产品初始浓度低的特点,开发应用高选择性吸附、萃取等分离提纯工艺,推广高 通量高选择性分离膜和长周期膜分离装备,以及高效低温蒸发、气体干燥分离等成套装备,加快构建绿色低碳智能化生产体系。

    （二）推进技术放大和应用示范 聚焦生物基材料专用装备和仪器仪表（包括在线传感器）、 功能微生物选育、酶蛋白元件制备、高效提纯浓缩、产品评价表征、数字化网络化智能化生产等短板环节,鼓励大宗农作物主产区组织龙头企业推进生物化工与农业种植协同耦合,深化生物技术、信息技术与化工放大技术融合,开展非粮生物质工业化生产生物基材料、农业剩余物资源化利用生产高值高效有机肥等节能环保技术及应用示范,推进非粮生物质糖化及发酵、产物分离提纯浓缩等工艺标准化、规模化、绿色化运行,提高稳定性一致性, 实现工业化成本可控。

专栏 2 技术放大和应用示范工程

    1.非粮生物质糖化。基于标准化非粮生物质原料,育壮工业发酵菌株和酶（系）,放大并优化生物反应器,增强原料与酶及工艺的适配性,强化反应-分离-浓缩等过程控制,提高糖分转化率和收率,达到生物基材料单体生产纯度要求,降低糖产品的各项单耗,促进高效稳定糖化,建成单套规模达到万吨/年的生产线。

    2.非粮生物质制备基础化学品及聚合物。加强现有发酵工艺迭代优化,推动年产 十万吨级乳酸、万吨级戊二胺、万吨级聚羟基脂肪酸酯生产线开展非粮生物质原料替代示范,加快糠醛下游戊二醇、1,4-丁二醇等产品产业化进程,提高产品性能,降低产品综合成本,建立非粮生物质路线的比较优势,加快对粮食淀粉的替代。

    3.非粮生物质绿色化高效利用示范。构建区域半径合理的分布式非粮生物质预处理及标准化原料生产点,建立规模化糖化剩余物堆肥反应器及装置,推进非粮生物质糖化剩余物高值高效利用生产有机肥,更好服务土壤改良和高标准农田建设,有效补充钾资源。

    4.生物基材料加工技术开发。加快生物基材料加工配套的热稳定剂、水解稳定剂、增韧增塑剂等助剂开发及应用,生物基单体连续聚合、纺丝工艺开发及示范,解决加工稳定性差、易降解难题。

（三）强化渗透能力拓展应用领域

    完善材料体系。坚持需求牵引与技术推动相结合,引导企业基于非粮生物质,优化生物发酵、生物合成、化学合成工艺及应用技术,利用非粮生物质碳替代化石碳生产绿色低碳、无毒低毒、可持续发展的生物基材料,打造基于非粮生物质的生物基材料体系,形成对现有化石基材料的有效补充。

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