微藻——小身材,大能量
2016-08-15
刊首语
微藻——小身材,大能量
微藻是一类个体较小、通常为单细胞或群体的,能够高效进行光合作用、将太阳能转化为可利用的化学能的水生低等植物,种类和数量非常庞大。作为一种“活细胞生物反应器”,微藻有集“碳减排、新能源、大健康、水处理”于一体的独特优势。在能源领域,微藻有望成为继粮食作物生物乙醇、纤维素生物乙醇和陆生作物生物柴油之后第三代生物质能源的原材料。在环境领域,微藻有大幅减排温室气体二氧化碳的潜力,并在处理生活和工业污水等方面有广阔的应用前景。在食品领域,微藻有潜力为人类提供大量单细胞蛋白质、植物油脂、类胡萝卜素类和ω-3长链不饱和脂肪酸等食品或食品添加剂。在医药卫生领域,从微藻生物资源中寻找新的抗生素、抗癌和抗病毒药物的研究也常见报道。因此,微藻生物技术的研究及产业化日益受到各国政府高度重视,期望其在解决人类面临的“资源、能源、健康和环境”等问题中发挥更大作用。
以获得大量生物质的规模化培养是微藻产业化发展的关键技术之一。本期《微藻规模化培养技术研究进展及产业化概况》对国内外多种微藻培养系统进行了全面的概述,并对其产业化现状、存在的问题等进行了总结和分析。针对微藻生物能源规模化养殖过程中面临的诸多问题,本期《微藻生物能源产业化若干问题的思考》分别从规模化养殖藻种筛选、养殖反应器、敌害生物的防治、碳源、水等方面进行了分析和思考。藻种的选育、培养条件的优化、产品的深加工以及分离提纯工艺的改进等在提高微藻产品价值和微藻产业效益上发挥着重要作用。但是,这些技术在微藻产品高值化上的应用潜力是有限的。近年来,微藻基因工程研究取得了许多重要进展,在微藻产品高值化上应用前景广泛,可以在微藻中高效表达药物蛋白、功能蛋白、食品添加剂等一系列产品。本期《利用真核微藻表达外源蛋白的现状与展望》介绍了真核微藻作为新型表达系统所面临的机遇和挑战,并展望了真核微藻表达重组蛋白的发展前景。
目前,全球微藻生物技术研究及产业化还处于初级发展阶段,存在许多“瓶颈”,需要多学科的通力合作。随着对微藻的认识和了解的深入、高新技术和人力物力的大量投入以及各学科乃至世界各国间的广泛合作,微藻必将成为解决人类食品和能源的主要途径,为人类的生存做出贡献。