生物工程与技术导论PPT格式课件下载.ppt
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在该项目中,固特异已经与德国宝马汽车公司进行了合作。
开发新型的生物轮胎填充物来代替传统的轮胎填充物。
采用再生资源(如玉米淀粉)制成,用改变了基因的大肠杆菌来生成异戊二烯(橡胶基质),从而用这种生物方法来制造绿色环保轮胎。
将对环保产生积极影响,并可显著降低轮胎生产过程中的二氧化碳排放量。
致力于将车辆行驶中的能量损耗减少到最低程度。
将生产出滚动阻力更小、更耐磨、刹车距离更短的轮胎新品。
燃料乙醇产能效率高不生成一氧化碳低成本,燃料乙醇汽车,生产燃料乙醇的原材料淀粉类纤维素类糖类其他玉米木材蔗糖菜花高粱木屑甜高粱葡萄小麦废纸糖蜜香蕉大麦森林残留物甜菜乳酪木薯农业残留物饲料甜菜乳浆土豆固体废物甘蔗硫化废物红薯产品废物葡萄糖,化石资源是现代工业和现代文明的物质基础,石油、煤炭、天然气不仅提供了基本的能源,而且提供了99%的有机工业原料。
2008年进口:
1.79亿吨国内:
1.89亿吨,面临的问题资源能源短缺,石油短缺,我国石油进口依存度不断增加,2008年49.8%,环境问题全球影响,化石经济,付出了巨大的环境代价(白色污染和温室效应等),石油VS玉米价格,我国具有极为丰富的生物质资源,各类农作物秸杆量每年达7亿多吨。
农村每年有2亿多吨作物秸秆露地焚烧,8亿多吨畜禽粪便随意排放,污染农村环境。
中国2020年将实现全国50作物秸秆、40畜禽粪便/有机废弃物和20林木废弃物无害化和能源化,达到燃料乙醇和生物柴油和生物基塑料各1200万吨的年生产能力,替代4800万吨或20的石油进口量。
地球上由植物光合作用生产的生物质每年总量达1700亿吨,其能量相当于世界主要燃料消耗量的10倍,而其利用率还不足1%。
美国计划2020年使生物质能源和生物质基产品较2000年增加10倍,达到能源总消耗量的25;
到2050年达到能源总消耗量的50。
生物质资源,细胞工厂,能源材料,生物质(Biomass)主要是指可再生或循环的有机物质,包括农作物、树木和其它动植物及其残体等。
Wherearethey?
Biodieselcruiseboat(Amsterdam,TheNetherlands),Ethanolpoweredcar(Sweden),RoyalNedalcotruckatethanolloadingpoint(TheNetherlands),Biodieselfillingstation,Biodiesel-truck-loading(Germany),生物质,H2CH4,气化,生物炼制示意图,新材料,溶解,食品,非食用成分,分离,糖平台葡萄糖果糖木糖阿拉伯糖,高分子材料,平台化合物,基础原料,成份分离,SG,C2,C3,C5,C6,C4,淀粉,半纤维素,纤维素,蛋白质,碳水化合物,热化学平台合成气,生物炼制,生物质,H2、甲烷混合醇,衣康酸乙酰丙酸,富马酸丁二酸天冬氨酸苹果酸,柠檬酸葡萄糖酸山梨醇,乳酸、甘油丙烯酸3-羟基丙酸,乙醇、乙烯,微生物,现代化学工业体系,木质素,油脂,裂解,生物燃料,C1-C6平台化合物,高分子聚合物,芳香族化合物,细胞工厂,转移,ADP,ATP,还原,NADH,NAD+,氧化,Pi+O2,CO2,还原,NADH,NAD+,氧化,CO2,NADH,NAD+,转移,C3,酸P,转移,裂解,H2O,异构,NAD+,NADH,ADP,ATP,转移,氧化,ADP,ATP,异构,裂解,NADH,NAD+,还原,ADP,ATP,转移,NADH,NAD+,还原,H2O,裂解,转移,ADP,ATP,转移,ADP,ATP,转移,转移,还原,NADPH,NADP+,裂解,异构,还原,裂解,NADH,NAD+,裂解,氧化,CO2,H2,合成,裂解,还原,还原,NADH,NAD+,聚酮,合成,转移,聚羟基烷酸,合成,CO2,转移,氧化,NAD+,NADH,CO2,氧化,CO2,合成,六碳糖(葡萄糖甘露糖),五碳糖(木糖、阿拉伯糖),转移,分解酶系,水解,水解,将生物质原料各类组分,高效、定向合成燃料、材料与各类化学品,减压,精馏,氧化,氧化,丙烯酸,建筑、纺织、包装目前国内需求55万吨,产值88亿。
生物质,生物炼制细胞工厂,细胞工厂的生产模式,实现One-Pot反应,缩短石油化学品生产的工艺流程,减少原油资源消耗,降低投资成本,减少污染与CO2排放。
裂化,选择性高效性含氧原料手性特征,3-羟基丙酸,石油,代谢工程策略,碳水化合物原料,丙酮,丁醇,C3,酸P,利用系统生物学手段,发现了新的支路途径和调控位点,酸P,设计新的代谢工程策略,代谢工程策略(基因敲除与代谢阻断),碳水化合物原料,C3,酸P,酸P,实现代谢途径重构,基本概念,生物技术(biotechnology),是指人们以现代生命科学理论为基础,结合其他基础学科的科学原理,将生命过程的分子基础创造一种新的能够解决社会与经济生活中物质检测分析、转化加工的技术。
因此,生物技术具有新兴、交叉和综合性。
生物工程(bioengineering),采用先进的工程技术手段,对应用生物技术预先设计的生物过程、生化工艺和产品进行工程优化与放大,并研究过程当中的科学问题,实现节能减排、清洁生产,满足人类生活所需产品和社会经济发展的要求。
基本概念,生物工程与技术所涉及的学科,现代生物工程与技术是所有自然科学领域中涵盖范围最广的学科之一。
它以包括分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、生物化学、遗传学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑,又结合了诸如化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学、信息学等生物学领域之外的尖端基础学科,从而形成一门多学科互相渗透的综合性学科。
其中又以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础。
形成了基因工程、蛋白质与酶工程、生物反应工程、生物分离工程、微生物发酵工程、生物工程设备与设计等主干课程。
生物技术与生物工程本科专业区别,生物技术源于生物科学的发展生命现象的遗传基础与化学基础引入物理学、电子学和微加工技术建立深入研究生命现象与过程的手段或技术1/3的课程是生物科学的延续理学,生物工程源于化学工程发展与环境友好的要求生物化学基础与化工过程基础引入生物技术改造化学反应过程,研究生物化学反应过程中的工程学问题、过程中的科学问题1/3的课程是化学工程的延续工学,教科书,生物技术概论(第三版)主编:
宋思扬、楼士林出版社:
科学出版社,参考书目,生物化学工程基础李再资编(华南理工大学)生物技术概论何忠效等编(中国科学院)酶工程罗贵民主编(吉林大学)生物反应工程原理贾士儒编(天津科技大学)现代生物技术瞿礼嘉等编(北京大学)现代生物技术原理与应用叶勤编(华东理工大学)环境生物工程伦世仪主编(江南大学)BiochemicalEngineeringFoudamental2ndJames.E.Bailey工业生物技术网站http:
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