孙建中:生物质能源研究应跳出传统思路

2011-7-06 09:22 来源: 科学时报
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  日前,由江苏大学特聘教授孙建中申请,以“高效降解生物质的自然生物系统资源利用与仿生”为主题的第395次香山科学会议学术讨论会在京召开,来自国内20多个单位的40余名专家学者应邀出席。作为本次会议执行主席之一,孙建中在会上作了题为《模拟与利用自然生物系统实现生物质高效转化的前沿科学问题》的主题评述报告,提出当前的生物质能源研究应跳出传统思路,另辟蹊径。

  本次会议聘请了中科院上海生命科学研究院杨胜利院士、美国华盛顿州立大学陈树林教授等4人担任会议执行主席,共安排了2场主题述评报告和16场前沿综述报告。作为此次会议的申请人孙建中教授,旅居美国多年,是国际上将白蚁对木质纤维素高效生物降解独特特性引入生物质能源研究开发领域中为数不多的科学家之一,前不久主编出版了全世界第一本反映高效自然生物系统及其仿生研究在生物质高效转化利用中最新前沿成果的国际性研究专刊,SCI杂志特刊《昆虫与生物质能源》(Insects and Biofuels英文版)。

  “我国生物质能源的研究与发展要实现重大突破,首先应该跳出传统的研究思路。”孙建中教授在报告中指出,能源短缺和环境污染是当前人类面临的重大挑战。生物质资源在解决能源和环境问题方面有着巨大的潜力,是人类未来理想的资源和能源。但是,其真正的产业化发展还严重受制于生物质经济和高效转化利用的技术瓶颈,至今尚未有任何国家实现根本性突破。

  孙建中教授认为,攻克生物质经济和高效转化的难题,实现其关键理论和核心技术的重大创新,必须充分认识和解决四个主要前沿科学问题:不同自然生物系统木质纤维素的高效转化机制及其理论价值与仿生应用前景、自然生物系统高效木质纤维素降解酶系统资源挖掘及其工程化利用以及高效微生物资源(包括生物共生系统)筛选、改造与利用和自然生物系统高效降解木质纤维素的过程仿生理论基础与实现途径等。

  截至目前,世界各国科学家对上述关键科学问题已经进行了大量研究与探索,其研究对象包括从单细胞的简单微生物系统到白蚁、牛瘤胃等复杂的集成生物转化系统。这些大量的研究积累,为利用自然生物系统资源实现生物质的高效转化提供了坚实的理论基础和不同的技术途径。但是,已有的研究主要集中在从自然系统中获得一些催化资源或一些微生物菌系,极少关注生物质高效转化系统的过程机制及其功能的仿生,不能从根本上解决利用自然生物系统实现生物质经济高效转化的核心科学难题。

  对此,孙建中教授进一步指出,近年来,研究和利用以白蚁为代表的各类自然高效生物转化系统,为攻克生物质高效经济转化的国际性难题开辟了一个可能的新途径。我国生物质能源研究新的技术战略,应该从系统生物学的角度,通过生物技术与工程技术的结合,构建从模拟自然生物系统开始并最终面向应用的、一个技术集成的高效转化木质纤维素的仿生系统,进而使我国生物质高效转化利用在基础理论和核心技术方面实现根本突破,以促进我国生物质能源的产业化发展。这既是上述四个前沿科学问题的核心所在,也是召开此次香山科学会议的主要目的。