一、我国工业生物技术发展面临的主要问题 我国是生物制造大国 我国不是生物制造强国 工业生产菌种的知识产权保护体系尚未建立 具体问题：工业生产菌种的技术水平较差 产品浓度低，造成能耗高、废水排放量大 具体问题：发酵工艺落后 二、代谢途径工程的研究内容 1 工业微生物基因组测序与功能基因组分析 2 微生物基因组规模代谢网络重构与模型量化分析 3 工业微生物基因组的理性设计 4 基因组多位点快速进化 5 基因组规模的全局扰动 6 基因组删减优化(最小基因组) 7 人工合成基因组 8 大规模生化反应的胞外重构 三、代谢途径工程的发展历史 代谢工程的最早实例(1974) 1974年，Chakrabarty在假单孢菌P. pu tide和P. aeru ginosa中分别引入几个稳定的重组质粒，增加了两者对樟脑和萘的降解催化活性。这是代谢工程的第一个应用实例，标志着代谢工程作为一门学科的诞生。 代谢工程作为一个专门学科的出现(1991) 早期代谢工程最为成功的实例(1992) 代谢工程发展-1996 1996年在美国召开了第一届代谢工程大会，美国Mendes教授和Kel教授在大会上做了题为“代谢工程——让细胞为人类工作”的报告，进一步确立了代谢工程的地位与研究方向。 反向代谢工程——1996 先用诱变等手段改变某个表型，再根据导致这个表型变化的基因，进一步强化目标表型。 是现代基于系统生物学的代谢途径工程思想的来源。 代谢工程发展-1998 代谢工程发展-1999 进化代谢工程——2001 利用适应性进化(Adaptive Evolution)有效提高微生物发酵生产速率、产率和终浓度的技术。 系统代谢工程——2005 传统代谢工程只是对局部的代谢网络进行分析以及对局部的代谢途径进行改造。由于没有从全局的角度去分析改造细胞, 所以具有很大的局限性。 高通量组学分析技术和基因组水平代谢网络模型构建等系统生物学技术能够从系统水平上分析细胞的代谢功能。将这些系统生物学技术和传统代谢工程以及下游发酵工艺优化相互结合, 进一步提出系统代谢工程的概念。 合成生物学——2008 合成生物学是以工程学理论为依据，设计和合成新的生物元件, 或是设计改造已经存在的生物系统。这些设计和合成的核心元件(如酶、基因电路、代谢途径等)具有特定的操作标准；小分子生物元件可以组装成大的整合系统, 从而解决各种特殊问题。 四、代谢途径工程技术近期发展趋势 传统代谢工程技术日趋成熟 大量传统工业微生物的代谢工程升级： 传统工业微生物向少数工...
