以下文章来源于中国科学院天津工业生物所 ，作者TIBCAS 中国科学院天津工业生物所 . 工业生物技术科学传播，天津工业生物所新闻动态 ⾮粮原料生物制造可持续蛋⽩挑战与实践策略 基因组尺度代谢模型与合成生物学技术重构了 K. phaffii 的代谢⽹络拓扑结构推动了 K. phaffii 底盘工程化的⾰命性变⾰ 相关成果分别在 Trends in Biotechnology 和 Biotechnology Advances 期刊发表综述文章，系统阐述了非粮原料生物制造微生物蛋白的技术突 破，体现了合成生物学与交叉学科融合对可持续蛋白质生产的推动作用。未来研究趋势将聚焦于底盘细胞的超进化设计、负碳制造系统的闭环整合，以 及 AI 驱动的智能生物制造平台构建，为粮食安全提供可持续蛋白替代，助力碳中和目标。 相关研究得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项等项目资助。天津工业生物技术研究所高乐副研究员为论文第一作者，吴信研究员和 高乐副研究员为共同通讯作者。 推荐阅读 ： 中国科学院天津工生所吴信研究员: 降解木质素新进展 | 课题组招聘 ▌ 参考信息： 本文部分素材 来自天津工生所，由作 者重新 编写， ...

文章核心观点 - 合成生物学与交叉技术创新正重塑微生物蛋白生物制造系统，利用甲醇、二氧化碳、甲烷及木质纤维素等非粮原料生产可持续蛋白，以应对传统农业蛋白生产的资源与环境挑战 [1] 非粮原料微生物蛋白制造技术路径 - 利用液态非粮原料甲醇：通过碳氮协同耦合代谢工程与基因组扰动等策略，提升天然甲基营养菌将甲醇转化为单细胞蛋白的效率，突破工业菌株性能极限 [2] - 利用气态非粮原料CO₂：通过构建光-暗反应能量适配器实现光驱动CO₂同化的全细胞催化过程，或采用电催化-生物耦合技术将电化学还原CO₂生成的甲酸盐与微生物同化模块精准对接，开辟负碳生物制造新维度 [2] - 利用固态非粮原料木质纤维素：通过机器学习模型破译降解酶系组成的新算法，精准定制多种地源性木质纤维素来源的微生物蛋白，实现农业废弃物资源化利用与蛋白合成的“一草双收” [2] 技术突破与未来趋势 - 基因组尺度代谢模型与合成生物学技术重构了K. phaffii的代谢网络拓扑结构，推动了其底盘工程化的革命性变革 [6] - 未来研究趋势将聚焦于底盘细胞的超进化设计、负碳制造系统的闭环整合，以及AI驱动的智能生物制造平台构建 [6] - 相关技术突破旨在为粮食安全提供可持续蛋白替代，并助力碳中和目标 [6]