隨著石油等化石資源的迅速消耗和由此引起的環(huán)境生態(tài)的迅速惡化，能源、資源、環(huán)境問題成為制約21世紀社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。開發(fā)新的可持續(xù)再生的替代資源已成為世界各國的緊迫任務(wù)。生物質(zhì)是地球上唯一可大規(guī)模再生的有機碳資源，利用現(xiàn)代生物技術(shù)將其中非糧的木質(zhì)纖維素部分降解，轉(zhuǎn)化為液體燃料和大宗化學(xué)品，可以有效地緩解能源資源緊缺，開拓新的經(jīng)濟增長點，加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，增加就業(yè)崗位，促進三農(nóng)發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境，對實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。因此，世界各國都將此列為經(jīng)濟和社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略，一直在投巨資開發(fā)相關(guān)技術(shù)。然而，木質(zhì)纖維素資源的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生物降解轉(zhuǎn)化的效率難以適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化的要求，急需針對生物質(zhì)抗降解屏障與生物轉(zhuǎn)化的難點，圍繞其中的關(guān)鍵科學(xué)問題開展深入研究。

2011年，科技部批準立項了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目“木質(zhì)纖維素資源高效生物降解轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵科學(xué)問題研究”(2011CB707400)項目。項目組織山東大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、清華大學(xué)及中國科學(xué)院過程工程研究所、微生物研究所、青島生物能源與過程研究所、植物生理生態(tài)研究所、天津工業(yè)生物技術(shù)研究所、大連化學(xué)物理研究所十家優(yōu)勢研究單位(包含5個國家重點實驗室和2個國家工程技術(shù)研究中心)的數(shù)十位科技工作者，共同開展了相關(guān)研究。項目圍繞纖維素類生物質(zhì)如何抗生物降解、微生物如何攻擊植物的抗降解屏障及破解抗性屏障和提高轉(zhuǎn)化效率的可能途徑3個關(guān)鍵科學(xué)問題，設(shè)置了植物生物質(zhì)抗生物降解屏障解析與破解途徑探索，木質(zhì)纖維素生物降解多樣性、新降解因子及相關(guān)機理，真菌游離酶系纖維素降解機理、酶系合成調(diào)控與高效酶系重構(gòu)，細菌酶復(fù)合體纖維素降解轉(zhuǎn)化機理和纖維小體的解析、重構(gòu)，纖維降解組分高效生物轉(zhuǎn)化的代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控與改造，木質(zhì)纖維素降解轉(zhuǎn)化過程強化的工程學(xué)原理與方法6個課題，期望能為相關(guān)技術(shù)發(fā)展提供堅實的理論基礎(chǔ)。

三年來，在楊勝利院士、歐陽平凱院士、趙國屏院士、曹竹安教授、高滋教授、朱坦教授、東秀珠研究員、孫潤倉教授等專家的指導(dǎo)和幫助下，項目進展順利，取得了包括國家和省部級科技獎勵、數(shù)十篇研究論文和專利等在內(nèi)的一系列重要的研究成果。在《生物過程工程》主編歐陽平凱院士的鼓勵和提議下，我們把973項目的部分進展匯集成冊，編輯成了這本?？?。感謝編輯們?yōu)楸究某霭孀龀龅男燎谂?希望通過這本?？寚鴥?nèi)的同行們更多地關(guān)注和了解相關(guān)的研究進展，推動這項偉大事業(yè)取得更大進步。

木質(zhì)纖維素資源的高效利用轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，對于我們這樣一個人口眾多、能源和資源緊張的國家具有十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。三年來，國內(nèi)外木質(zhì)纖維素生物降解轉(zhuǎn)化的研究局勢已經(jīng)發(fā)生了巨大變化:M＆G公司和諾維信公司在意大利合作建起了年產(chǎn)6萬t纖維素乙醇的商業(yè)規(guī)模工廠，并于2013年10月9日正式開工運行;國家發(fā)展與改革委員會2012年10月批準山東龍力生物科技公司建設(shè)的年產(chǎn)5萬t纖維素乙醇的玉米芯生物煉制工廠已經(jīng)投入了生產(chǎn)運營;河南天冠集團建設(shè)的3萬t級秸稈乙醇工廠最近也開始了試運行。這些進展顯示，盡管仍有很多基礎(chǔ)問題還沒有得到很好的解決，但巨大的社會需求已經(jīng)推動木質(zhì)纖維素生物煉制技術(shù)進入了產(chǎn)業(yè)化階段。進一步加快相關(guān)的基礎(chǔ)研究進展，為新產(chǎn)業(yè)更快更穩(wěn)定的發(fā)展壯大夯實理論與技術(shù)基礎(chǔ)，成為了十分緊迫的任務(wù)。而目前系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)等現(xiàn)代生物學(xué)和生物技術(shù)的快速發(fā)展則為我們的深入研究提供了強有力的科學(xué)工具。我真誠地希望，通過更多研究人員的積極參與和努力奉獻，最終我們一定會在我國建立起大規(guī)模利用木質(zhì)纖維素資源轉(zhuǎn)化生產(chǎn)液體燃料和大宗化學(xué)品的新型工業(yè)體系，為實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟生態(tài)的可持續(xù)循環(huán)發(fā)展作出我們應(yīng)有的貢獻。

2014年新春就要到了，祝同行們新春快樂、萬事如意!也祝我們的社會欣欣向榮、永續(xù)發(fā)展!