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发展生物催化剂优化、酶系合成组装、辅酶再生、生物催化反应过程调控、生物-化学耦联等技术，加强生物催化剂分子工程研究，建立多相生物催化、纳米生物催化、手性生物合成、生物拆分、生物酶解等高效稳定的工业生物催化与转化技术体系，促进化学品的化学合成向生物催化合成的转移。
8．生物加工技术。
发展生物提取、生物脱硫、生物采矿等技术系统，建立植物黄酮、多糖、生物碱、单宁酸、皂苷等高效、清洁的加工技术，促进低品位金、铜、锰、锌以及高含水油藏等矿产开发，发展生物印染、生物漂白、生物脱胶等新工艺。
9．生物过程工程技术。
发展生物过程计算仿真、自动化在线检测、调控技术，加强计算机模拟与数学模型的建立与应用，创新生物产品的分离、提取和精制以及废弃物转化等技术，建立从原料到产品的生物系统工程技术体系。发展新型生物反应器的设计、放大和制造技术，突破生物过程工程与装备、先进固体发酵等关键技术，解决生物制造过程的效率与工程化问题，显著提高我国生物产业过程技术与装备水平。
（三）研究开发一批重大产品和技术系统。
围绕战略性新兴产业的培育与专项规划目标的实现，加强生物制造关键技术的集成示范，研究开发一批重大生物制造产品和技术系统，实现产业化，为我国转变经济发展方式做出重要贡献。
1．重大化工产品的生物制造。
研究生物基平台化合物、手性化工中间体、生物基材料等重大化工产品的生物制造技术，形成有机酸、化工醇、溶剂、生物基材料等产品生物制造的平台技术体系，形成手性醇、手性酸、甾体等高附加值手性中间体生产的创新型生化技术路线，大幅提升我国生物制造领域科技创新能力与产业技术水平。
2．大宗生物基产品的衍生转化。
开展大宗生物基产品的生物技术衍生转化研究，突破生物催化剂改性、催化转化反应体系优化、产品分离制备等关键技术，开发柠檬酸到柠檬酸丁酯、赖氨酸到戊二胺、乳酸到丙烯酸、丙酮酸等衍生转化技术，促进大宗生物基产品的工业化应用与生物制造产业链的形成。
3．木质纤维素生物糖化。
围绕非粮原料的利用，开展生物质物化预处理与生物预处理、高效纤维素酶、秸秆酶法糖化新工艺，实现秸秆糖的生物制造，研发木质素、糠醛等产物高效分离与利用技术，提高木质纤维素综合利用能力，力争取得秸秆糖替代玉米糖为工业发酵原料的突破。
4．非粮生物能源产品。
以木薯、秸秆、菊芋、甘蔗等非粮原料与有机废弃物为原料，集成生物炼制与生物转化技术，发展非粮生物醇、合成气生物醇、生物制氢、车用甲烷等新一代生物燃料生产关键技术，促进生物燃料产业的形成与发展。
5．生物油脂产品开发。
研究微生物与微藻优良藻种的筛选诱变和基因组工程技术、光反应器高密度培养技术、低成本采收分离与提取技术、残渣高值化技术，开发生物油脂以及以油脂为基础的能源燃料和化学品系列产品。
6．营养化学品的生物合成。
研究营养化学品生物催化合成、生物拆分等高效稳定的工业生物催化与转化技术体系，开发核苷酸、非天然氨基酸、丙酮酸、唾液酸、生物色素、生物香料等生物合成新技术，实现原料、水资源、能源消耗与污染物排放的大幅下降。
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