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摘要
生物发酵是以微生物菌种为生物催化剂，以淀粉糖、生物质等可再生资源为原料发酵生产各种食品、化学品、燃料、材料等物质的生产过程，具有绿色、低碳和可持续等特征。我国拥有全球规模最大的生物发酵产业，尤其氨基酸、维生素等传统发酵产品占全球市场份额的60%–80%。发展生物发酵产业对于我国实现“碳中和、碳达峰”的战略目标和生物经济发展具有重要的意义。微生物工业菌种是生物发酵产业的核心，直接影响原料路线、产品种类和生产成本。创新发酵工业菌种，提升其原料转化利用效率，提高产物生产水平，拓展产品种类，是生物发酵产业高质量发展的关键。近年来，合成生物学、系统生物学等学科的发展，进一步加深了研究者对微生物底盘细胞生理代谢机制的理解，加速了基因编辑等菌种设计创制使能技术的发展，为发酵工业菌种改造提升提供了新动能。本文选取了具有代表性的大宗氨基酸、B族维生素、柠檬酸、燃料乙醇等发酵产业，从其工业微生物底盘的基础研究和技术开发角度，综述发酵工业菌种改造提升的最新进展，并展望人工智能、自动化与生命科学交叉融合将对工业菌种迭代产生的重要影响。
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