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新材料技术

需求背景

合成生物学诞生于21世纪初，是生物学、工程学、化学和信息技术等相互交叉融合的新兴领域。被誉为“第三次生物技术革命”的合成生物，是一种底层技术，可以应用在医疗医药、农业食品、环保、能源和新材料等多个领域。通过合成生物替代传统石化产品合成途径，可以实现绿色可循环发展。我国作为石油进口大国，合成生物将是国家摆脱对外石油依赖，避免卡脖子的关键技术。

丁二酸广泛用于制备塑料、树脂和橡胶等聚合物，用作增塑剂、改性剂、涂料和胶黏剂。如今市场上的丁二酸主要利用石化原料，通过传统化工工艺合成，对石化产品依赖大，对环境污染严重。通过合成生物技术生成丁二酸成为一条前景广阔的道路

近年来，大气中二氧化碳浓度上升引起了气候变化等一系列环境问题，“碳中和”成为各国发展目标之一。实现碳中和，意味着要将空气中的二氧化碳固定下来，作为生产碳基化合物的原料。

因此，研究一种以合成生物为基础，以CO2为原料-人工固碳途径强化丁二酸合成方法，可以同时解决以上难题。

需解决的主要技术难题

以CO₂为原料-人工固碳途径强化丁二酸的合成方法，需要进行高通量、自动化技术与装备耦合集成，并适用于工业培养基和培养条件的多级发酵评价工艺，形成有机酸等工业菌株高通量自动化发酵筛选平台。该平台要解决液滴油相干扰、拉曼光谱测试困难等的问题，将丁二酸产量提高至世界领先水平,同时提高CO₂的利用率。

期望实现的主要技术目标

CO2的利用率为:95%

丁二酸的产量为:150g/L

处理进度