研究所概况 - 中国科学院天津工业生物技术研究所是由中国科学院与天津市人民政府共建的国立科研机构 整建制从事生物制造和工业生物技术研究 肩负创新生物产业关键核心技术 发展生物制造重大颠覆性技术的使命 [5] - 研究所围绕可再生碳资源替代化石资源 清洁生物加工方式替代传统化学加工方式 现代生物技术提升产业水平三大战略主题 重点开展工业蛋白质科学与生物催化工程 合成生物学与微生物制造工程 生物系统与生物工艺工程三个领域方向的基础研究和应用基础研究 [5] 研究团队与学术成就 - 张以恒研究员担任低碳合成工程生物学全国重点实验室主任 是体外合成生物学奠基人之一 开创了体外生物转化（ivBT）工程技术体系 Web of Science引用次数超过15000 H指数66 [6] - 团队在糖氢电循环新能源体系 纤维素到淀粉定向催化及秸秆制粮技术 淀粉制肌醇产业化方面取得突破 其中秸秆制粮技术相比秸秆饲料化提高原料转化率及收益三倍以上 淀粉制肌醇成为首个万吨级产业化案例 [6] - 张玉针研究员创新开发微流控技术用于微生物群体定量研究 在Nature Chemical Biology Nature Communications Science Advances等期刊发表论文 目前正开发丝状真菌微流控工具用于工业酶高通量筛选 [7][8] 人才招聘与待遇 - 招聘特别研究助理（博士后）2-3名 助理研究员（科研助理）1-2名 要求具有微生物学 分子生物学 酶工程等相关专业背景博士学位 [9][10] - 博士后年薪最高可达研究所副研究员标准 享受天津市20万元奖励资助及保税区30万元资助资金 对科技成果转化贡献者给予额外奖励 [11] - 助理研究员提供具有竞争力的薪酬 缴纳社保和住房公积金 享受海外名校访问深造机会及地方人才政策 [12] - 出站博士后可优先留所工作 优秀者可申请副高级或正高级专业技术岗位 留津工作者可获得天津市20-30万元奖励资助 [13][14] 行业活动与平台 - 2025年11月27-29日在杭州举办第五届非粮生物质高值化利用论坛 聚焦生物质清洁预处理 非粮糖 化学品 材料 生物甲醇 燃料乙醇等技术方向 [20] - 生物制造产业社群整合上下游资源 覆盖未来食农 绿色化工 大健康 美妆个护等产业领域 [4] - 全球生物基和生物制造产业服务平台通过www.bio-basedlink.net提供产业服务支持 [24]

淀粉修饰酶机制研究突破 - 研究团队利用大规模分子模拟和二维自由能计算揭示了Amylomaltases（AM）的完整催化循环机制并确定了环化多糖（Cycloamyloses; CA）合成的决速步骤 [6] - 通过策略性调节多糖链转移步骤获得多个活性增强突变体 酶促动力学显示性能提升源于酶与底物亲和力降低 加速糖链转移并促进环化过程 [6] - 利用质谱技术检测到聚合度范围22至61的CA生成 证实理论计算推测 同时量化转糖基化与水解的动力学竞争平衡 [6] 工业应用与生物制造发展 - 环化多糖（CA）具有显著健康益处和医学价值 其工业应用正处于快速发展阶段 [5] - 研究为Amylomaltases家族提供清晰工程蓝图 助力设计更高效率和特异性的转糖苷酶 [6] - 非粮生物质高值化利用论坛聚焦生物质清洁预处理、非粮糖、化学品及生物燃料等方向 推动非粮生物质能源与材料技术商业化应用 [9][11] 技术背景与资源利用 - 淀粉作为生物质重要组成 可通过合成生物学与生物催化技术以一碳化合物为原料实现人工创制 [5] - 国家致力于打造基于农作物秸秆、竹子和一碳资源等非粮资源的能源与材料体系 [9] - 研究获得中国科学院战略性先导科技专项及天津市合成生物技术创新能力提升行动项目支持 [7]

行业活动 - 非粮生物质资源高效利用研讨会在哈尔滨举行 聚焦非粮生物基材料全产业链创新发展[1] - 活动围绕关键技术创新 应用场景拓展 特色基地培育三大方向进行交流研讨[1] - 旨在构建全方位 多领域 深层次的科技和产业合作体系 推动产业加快创新发展[1] 区域资源禀赋 - 黑龙江省生物质资源丰富 农作物秸秆年产生量约9000万吨 畜禽粪污年产生量约1.1亿吨[1] - 工农业协调发展成果显著 涌现出利用农业废弃物制取生物天然气生产绿色甲醇等典型案例[1] 企业案例 - 黑龙江博能绿色能源科技集团股份有限公司利用农业废弃物制取生物天然气生产绿色甲醇[1] - 大庆圣泉绿色技术有限公司开发生物溶剂法生物炭产品及应用[1] 产学研合作 - 北京工商大学轻工科学与工程学院院长 华东理工大学生物工程学院教授分别作主旨发言[1] - 为黑龙江生物基材料企业与高校院所 省外头部企业搭建面对面交流平台[1] - 深化生物化工与传统化工耦合 工业与农业融合[1]

生物乙醇行业概述 - 生物乙醇是以生物质为原料通过发酵、蒸馏等工艺生产的可再生能源，主要成分为乙醇，作为全球应用最广泛的液体生物燃料之一，可用于交通和工业等领域[2] - 行业核心优势包括突出的环保属性（纤维素乙醇减排达75%）、原料多样性（从粮食作物拓展到农林废弃物等非粮资源）、全球40多国政策支持以及持续技术创新[3] - 中国生物乙醇技术历经四代发展，实现从粮食到非粮原料、合成生物学的跃迁，当前聚焦非粮原料主导、碳中和及高端应用拓展[5] 政策支持 - 国家出台《"十四五"生物经济发展规划》《"十四五"可再生能源发展规划》《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》等政策文件，从原料保障、技术创新、产业协同等多维度支撑行业发展[7] - 政策明确要求大力发展非粮生物质液体燃料，积极发展纤维素等非粮燃料乙醇，并推动生物柴油、生物航空煤油等先进技术研发和应用[9] - 2025年2月国务院办公厅推动成品油质量升级和清洁替代能源发展，进一步规范生物燃料乙醇和车用乙醇汽油市场秩序[9] 产业链分析 - 上游以玉米、木薯等粮食作物及秸秆等纤维素类原料为主，其中玉米仍占主导但受政策管控，非粮及废弃物原料占比逐步提升[10] - 中游通过发酵、脱水等工艺将原料转化为生物乙醇，技术涵盖一代粮食基、二代非粮基、三代纤维素基及四代合成生物技术[10] - 下游广泛应用于燃料乙醇（占下游需求70%以上）、工业乙醇、医用乙醇及食品乙醇等领域[10] 原料供应 - 2024年全国农作物秸秆总产量达10.05亿吨，可收集量8.54亿吨，其中玉米秸秆占比42%、水稻秸秆占28%，形成以黄淮海、东北地区为重点的规模化供应格局[12] - 2024年全国玉米播种面积达4474.10万公顷，同比新增52万公顷增幅1.18%，单产提升至439.4公斤/亩，总产量达29492万吨同比净增607.5万吨增幅2.1%[14] - 玉米秸秆产量从3.26亿吨增至3.72亿吨，占比从38%升至42%，其丰富的纤维素含量与规模化供应能力驱动产业向低碳化转型[14] 需求结构 - 下游需求呈现"燃料主导、多元拓展"特征，燃料乙醇凭借交通领域碳减排的核心地位占据主导市场[16] - 国家明确2026年起全国范围内强制推广E10汽油（含10%燃料乙醇），预计将拉动燃料乙醇消费量快速增长[16] - 生物乙醇在化工原料、氢能载体及可持续航空燃料（SAF）等高端领域的拓展正开辟新的增长极[16] 发展现状 - 2024年中国乙醇总产量达1041万吨，位列全球第五大生产国，其中粮食乙醇仍占主导，煤制乙醇占比持续提升[17] - 2025年生物燃料乙醇产量预计维持380-400万吨区间，同比增速放缓至3%-14%[17] - 纤维素乙醇技术突破使转化率突破65%，非粮基产能占比提升至35%，2030年行业产量有望达到500-550万吨，2025-2030年复合增长率达4%-7%[17] 竞争格局 - 行业形成"寡头主导、中小企并存"格局，国投生物以约29%市场份额领跑，中粮科技紧随其后，鸿展酒业以15%份额位列第三[19] - 区域上东北依托玉米资源形成产业集群，华东通过酶制剂优化、秸秆预处理等技术推动技术密集型发展[19] - 技术竞争聚焦二代纤维素乙醇，国投生物50万吨/年秸秆乙醇项目与中粮科技湿法工艺共同加速行业向"技术壁垒构建"转型[19] 发展趋势 - 原料结构非粮化加速，政策要求2025年非粮基产能占比提升至35%，2030年纤维素乙醇占比达25%，转化率预计从12%提升至65%，单位生产成本下降40%至3500元/吨[21] - 应用场景多元化拓展，2025年E10汽油推广带动交通领域需求占比提升至48%，航空生物燃料（SAF）需求增速达34%，2030年航油掺混比例目标设定为5%对应市场规模超200亿元[23] - 区域布局差异化深化，形成东北"原料-循环经济"与东部"技术-综合利用"双核心格局，产业链价值向高附加值环节集中，副产品高值化利用与碳汇收益成为企业盈利新增长点[24]

政策背景与目标 - 工业和信息化部与农业农村部联合发布通知，旨在落实《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》，推动非粮生物基材料产业关键技术应用、产业集群培育及创新生态建设 [2][3] - 核心目标包括打通秸秆等非粮生物质收储运环节，加速技术推广和产品应用 [3] 重点关注群体 - **非粮生物基材料企业**：涉及非粮生物质糖化、替代粮食发酵、制备基础化学品及聚合物的企业 [3] - **酶与菌种企业**：提供非粮生物质三素分离、发酵所需的工业菌种与酶蛋白元件 [3] - **设备企业**：涵盖三素分离设备、高选择性膜分离装备、低温蒸发成套设备等 [3] - **应用企业**：在快递物流、酒店餐饮、纺织服装等领域使用非粮生物基材料的企业 [3] - **产业基地**：以非粮生物质综合利用为主导的园区 [3] 典型案例推荐方向 关键技术创新 - 聚焦工业菌种构建、非粮生物质糖化、基础化学品制备等领域，需具备颠覆性或工艺改进性（如降耗、减排） [5] - 相关群体：非粮生物基材料企业、酶/菌种企业、设备企业 [5] 应用场景拓展 - 重点推广家用塑料、农业薄膜、生物医用材料等商业化应用案例，覆盖快递、医疗、农业等场景 [6] - 相关群体：应用非粮生物基材料的企业 [6] 特色基地培育 - 要求产业基地解决秸秆收储运难题，具备完整产业链和区域经济带动效应 [7] - 相关群体：非粮生物基材料产业基地 [7] 申报益处 - **官方背书**：通过媒体宣传、行业活动促进成果转化与商业合作 [8] - **政策支持**：纳入首台套装备、新材料首批次保险补偿政策 [8] - **评优加分**：在绿色工厂、工业园区评审中优先支持 [9] - **金融支持**：国家产融合作平台提供担保、信贷等绿色金融支持 [10] - **要素保障**：地方政府在项目审批、资金扶持等方面给予倾斜 [10] 申报要求与流程 - **截止时间**：2025年7月31日前提交至省级工信部门 [13] - **关键要求**：技术需自主知识产权，案例需验证推广价值 [12] - **材料模板**：包括《典型案例申请表》和《推荐汇总表》 [14] 行业活动与资源 - **SynBioCon 2025大会**：8月20-22日在宁波举办，聚焦AI+生物智造、绿色化工等四大领域，推动科技成果转化 [16] - **《Bio-based 100+案例集》**：涵盖包装、纺织等15大领域100+生物基产业化案例，突出下游应用价值 [17]