2010年6月1日，Biotechnology Advances在線發(fā)表青島生物能源與過程研究所呂雪峰研究員的綜述文章“A Perspective: Photosynthetic Production of Fatty Acid-Based Biofuels in Genetically Engineered Cyanobacteria”。
文章從能量資源平臺(tái)、微生物轉(zhuǎn)化體系與目標(biāo)燃料分子三個(gè)方面，分析了目前生物液體燃料制備路線所面臨的瓶頸問題，以及發(fā)展藍(lán)藻生物燃料的技術(shù)優(yōu)勢(shì)（圖1）。文章綜述總結(jié)了近來發(fā)表在Nature, Nature Biotechnology, PNAS, Metabolic Engineering等雜志關(guān)于藍(lán)藻生物燃料與脂肪酸類生物燃料的文章。
在總結(jié)分析目前生物燃料科學(xué)前沿最新進(jìn)展的基礎(chǔ)上，文章創(chuàng)新性地提出了基因工程藍(lán)藻制備新型優(yōu)質(zhì)脂肪酸類生物燃料的研究思路，即在單一生物體內(nèi)利用太陽(yáng)能與二氧化碳直接合成制備具有高能量密度、低吸濕性、低揮發(fā)性、且與現(xiàn)存發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)施相兼容等性能的新型優(yōu)質(zhì)脂肪酸類太陽(yáng)能生物液體燃料（圖2）。
文章提出了發(fā)展基因工程藍(lán)藻制備優(yōu)質(zhì)太陽(yáng)能生物燃料技術(shù)的三個(gè)核心研究?jī)?nèi)容：構(gòu)建藍(lán)藻高效基因表達(dá)平臺(tái)；通過基因工程、酶工程與代謝工程，大幅度提高藍(lán)藻脂肪酸生物合成能力；運(yùn)用合成生物學(xué)策略構(gòu)建脂肪酸類生物燃料的定向高效生物合成途徑。文章最后指出，在成功構(gòu)建合成優(yōu)質(zhì)太陽(yáng)能生物燃料基因工程藍(lán)藻的基礎(chǔ)上，工程藍(lán)藻的光生物反應(yīng)器規(guī)模化培養(yǎng)與藍(lán)藻光合效率的提高，將是未來研究的重點(diǎn)。
圖1：生物液體燃料制備路線簡(jiǎn)圖
圖2：脂肪酸乙酯、長(zhǎng)鏈脂肪醇、長(zhǎng)鏈脂肪烴的生物合成途徑
