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        當前位置:政策資訊 > 產業政策 > 廣東省科學技術廳關于征求2021年度廣東省重點領域研發計劃“綠色生物制造”重點專項指南意見的函

        廣東省科學技術廳關于征求2021年度廣東省重點領域研發計劃“綠色生物制造”重點專項指南意見的函

        時間:2021-06-04 17:09 瀏覽:536

        各有關單位:

          為貫徹落實黨中央關于科技創新要“堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康”的精神,按照《廣東省發展生物醫藥與健康戰略性支柱產業集群行動計劃(2021—2025年)》有關要求,結合我省在綠色生物制造領域已有基礎,經前期調研、專家論證,我廳形成了《2021年度廣東省重點領域研發計劃“綠色生物制造”重點專項申報指南(征求意見稿)》。

          為提高項目組織的公平性、科學性和精準性,現將申報指南(征求意見稿)向社會公開征求意見,歡迎國內科研單位提出修改意見和建議。有關修改意見和建議請按照附件2格式要求填寫,并以單位名義于2021年6月11日前通過省科技廳網站提交。我廳將會同有關部門、專業機構和領域專家,認真研究反饋的意見建議,修改完善指南并適時向社會發布。征集到的意見將不再一一反饋、回復。

          聯系人:康捷、張相年

          電 話:020-83163905、83163643

          省科技廳

          2021年6月3日

          廣東省重點領域研發計劃 2021 年度“綠色生物制造”重點專項申報指南

          為貫徹落實國家關于科技創新要“堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康”的精神,按照《廣東省發展生物醫藥與健康戰略性支柱產業集群行動計劃(2021—2025 年)》有關要求,我省啟動實施廣東省重點領域研發計劃“綠色生物制造”重點專項。通過專項,突破制約我省綠色制造產業發展的關鍵技術瓶 頸,解決一批關鍵短板產品綠色制造,實現關鍵醫藥原料、大宗化工產品、聚合材料的規?;镏圃焐a和精細化學品生物合成路線產業化,建立現代生物制造產業的支撐技術體系,大幅提升綠色生物制造創新能力和發展水平,為我省制造業高質量發展提供強有力的技術支撐。

          2021 年“綠色生物制造”專項設立工業酶和菌種綠色制造、綠色生物制造裝備、藥物的綠色制造以及重點行業綠色生物制造應用等 4 個專題 12 個研究方向,采取“揭榜掛帥” 的方式,遴選優秀科研攻關團隊和優秀的項目,擬支持不超過 17 個項目,立項項目實施周期約 3 年,期間要求項目成果實現產業化。


          專題一:工業酶和菌種綠色制造方向

          方向 1:醫藥工業酶庫構建與重點酶的典型應用

          研究內容:針對具有重要應用價值的醫藥酶和醫藥蛋白,開發高效、多位點、精確基因編輯工具,構建實用醫藥酶及醫藥蛋白生產用底盤細胞(絲狀真菌、酵母、大腸桿菌),建立經濟實用、具有自主知識產權的醫藥工業酶數據庫及實物庫;建立醫藥高效生產和綠色工藝中工程酶的發現、改良與應用技術體系,攻克產業化用醫藥酶的結構優化、穩定性和催化效率提升、底物/產物耐受性、低成本表達等技術,開發性能優良的醫藥酶和生產菌株;開發流程化綠色催化制造的新工藝,打通關鍵醫藥酶法生產的應用瓶頸。

          考核指標:建立高表達的具有自主知識產權醫藥酶及醫藥蛋白表達系統 2~3 種(絲狀真菌、酵母蛋白表達量不低于30 g/L、大腸桿菌蛋白表達量不低于 10 g/L);建立酶分子的高效設計改造及高通量篩選成套技術,構建含有醫藥工業酶數據庫 1 個(≥106 基因)及實物庫 1 個(≥104 菌株);建立適合制藥過程 5 種以上實用工業酶的公斤級生產技術(純度>90%),如青霉素 G ?;?、酰胺化酶、專一性肽鏈內切酶、甲硫氨酸γ裂解酶等生物轉化關鍵酶;開發 3 種以上具有自主知識產權適合工業化生產的酶固定工藝,實現 1 種以上原料藥綠色生物制造,如功能性寡糖、維生素A、氯吡格 雷、頭孢類抗生素、青霉素類抗生素等醫藥,與傳統工藝方法對比具備顯著競爭優勢,取得生產批件,至少 1 條產線實現規?;a,銷售 1 千萬以上。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 5 項以上。

          申報要求:省內企事業單位均可牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在廣東企業。擬支持項目數:1~2 項。

          支持金額:不超過 1200 萬。


          方向 2:診斷用酶創制與應用

          研究內容:針對分子診斷、高通量測序、生化及免疫診 斷所需的原料酶,以大數據、生物信息技術模擬、超級計算 機預測設計等技術進行酶結構、功能分析,設計具有更高底 物親和力、更穩定結構、更強催化能力的突變酶文庫,利用 定向進化技術進行篩選,獲得穩定性、反應效率以及對各種 抑制因素具有更高耐受性的高性能原料酶。建立原料酶的基因庫及高效生產菌株庫,建立穩定可靠的原料酶質量評價體系,攻克臨床診斷常用酶產業化技術,解決體外診斷試劑簡 易化、快速化、高靈敏度、高可靠性的相關技術難題。

          考核指標:獲得性能突出的、具有自主知識產權的DNA聚合酶、逆轉錄酶、蛋白酶、核酸酶、核酸酶抑制劑、末端修復酶、DNA片段化酶、DNA連接酶、RT 酶、測序酶、代謝物氧化酶類、代謝物脫氫酶類、代謝物水解酶類、以及用于下一代分子診斷的 CRISPR-Cas 蛋白等分子診斷、高通量測序、生化及免疫診斷所需的原料酶 50~60 種,建立 3~4 種突變酶高通量篩選方法,構建體外高效表達和發酵系統 5~7 個,建立一批產量 2000 萬次反應以上原料酶的規模發酵、純化制備工藝流程,取得生產批件,其中 5 種以上實現診斷用酶國產化替代。實現 200 種以上傳染病、遺傳病、腫瘤等疾病的快速診斷試劑的開發應用。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 10 項以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 3:針對耐藥菌特異性噬菌體庫的構建及應用

          研究內容:針對典型難以治療的嚴重感染性疾病的耐藥菌,如超級耐藥的金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌等,或烈性傳染性致病菌如鼠疫、黃龍病菌等,廣泛篩選特異性烈性噬菌體,建立高效分離、純化和育種方法, 形成特異性噬菌體庫;針對超級耐藥菌或烈性傳染致病菌,挖掘特異性噬菌體關鍵靶點、功能遺傳元件和內溶素表達基因,構建內溶素重組表達載體,研究合成若干高效表達內溶 素的工程菌。開發內溶素制備技術;研究內溶素在耐藥細菌感染或烈性傳染病中的藥效與藥理。

          考核指標:針對臨床超級耐藥菌或烈性傳染病菌,建立5 種以上特異性噬菌體庫,構建一套特異性噬菌體內溶素編碼基因數據庫;完成 2~5 株高效表達內溶素的工程菌合成; 建立特異性噬菌體內溶素高效表達技術、制備方法和產品質量標準,形成工程菌制備內溶素產線;在超級耐藥菌感染、烈性傳染菌感染的動物模型,完成 2 種以上內溶素安全性和

          有效性評價。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 5項以上。

          申報要求:省內企事業單位均可牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作。研究過程須嚴格遵守生物安全相關法規,重構的工程菌需進行嚴格的安全評估。

          擬支持項目數:1項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          專題二:綠色生物制造裝備

          方向 4:工業菌種高通量篩選關鍵技術與裝備

          研究內容:利用先進微流控技術研發新型微生物超高通 量分選、連續傳代培養和面向發酵過程優化放大的微型平行反應器系統;研發液滴微流控的微生物超高通量篩選和連續傳代技術及裝備,實現重要工業微生物工業表型高通量、超高通量篩選和生長性能長期適應性進化;開發基于單相微流控技術的高通量生物過程工藝開發平臺,建立的全流程工藝數據收集和智能分析系統,應用于工程菌關鍵培養過程參數的優化和質量監控;將研發的高通量選育關鍵技術與裝備規?;糜谖⑸镞x育或其產品高產菌株升級迭代,提高新菌種研發效率,縮短菌種研發到工業化應用時間。

          考核指標:研制皮升級單細胞微液滴分選系統 1 套,液滴生成速度達到 8000~12000 個/秒,開發基于熒光激活分選的益生元、氨基酸、有機酸、核苷酸等目標產物微液滴超高通量模型,液滴分選速度達到 1200 個/秒;研制全自動微生物微升級微液滴培養系統一套,實現大腸桿菌、棒桿菌、酵母等多種微生物的高通量培養和連續傳代,培養通量達到1000 個/批次,穩定連續培養超過 1 個月,實現基于紫外可見、生物發光、熒光等光學信號的培養過程參數在線采集; 研制基于單相微流控的小型陣列式微型平行反應器系統,培養體積為毫升級,培養通量為 24/48,實現溶氧、pH、細胞密度、底物等過程檢測參數 5 個以上;建立裝備生產線并實現商業化銷售,1~2 種產品實現產業化推廣。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 3 項以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,技術成果產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1 項。

          支持金額:不超過 1200 萬。


          專題三:藥物綠色生物制造

          方向 5:藥用蛋白和多肽綠色生物制造技術與應用

          研究內容:圍繞廣東省蛋白(含抗體藥物)和多肽藥物 產業升級需求,針對蛋白(含抗體藥物)和多肽藥物領域存在的表達量低、產率低、成本高、或者污染等問題,構建具 有自主知識產權的高效、適配不同藥用蛋白或多肽的可溶表達體系;研發若干針對退化性疾病、感染性疾病、腫瘤、代 謝性疾病等重大或者常見疾病的藥用蛋白(含抗體藥物)、 多肽的工業化綠色生產以及分子修飾,提高藥用蛋白和多肽 的藥動及藥效性能。

          考核指標:建立完整的藥用蛋白和多肽表達、分離純化和修飾技術綠色生物制造體系,獲得 2~3 個用于治療退行性疾病、病毒感染、腫瘤、代謝性疾病等重大或者常見疾病的藥用蛋白(含抗體藥物)和多肽的工業生產菌株或者細胞株, 發酵產量達到 5g/L(蛋白或者抗體)或 1g/L(活性多肽),建立 1~2 種高效的藥用蛋白和多肽修飾體系,實現 2~3 種公斤級藥用蛋白和多肽規模產業化應用,規模達到 200L 以上,產品取得臨床批件。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 3 項以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。擬支持項目數:1~2 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 6:植物藥的活性成分規?;G色生物制造技術與應用

          研究內容:圍繞具有明確藥效且自然界來源受限、難以獲取的重大慢性病用高值高活性天然產物及其衍生物(如人參皂苷、紅景天苷、藏紅花酸、天麻素、丹參素、大麻素等),發掘高活性天然產物及其衍生物轉化關鍵酶系及生物合成模塊構建高效細胞工廠,系統研究轉化過程中的酶催化機制及其微生物合成路徑,高效生物合成或酶法轉化生成具有抗腫瘤、降血糖、降血脂等高值高活性天然產物及其衍生物, 形成稀有高活性天然產物生物合成生產的新模式,取得對傳統植物提取方法的明顯經濟競爭力。開展天然產物發酵、提取工藝技術以及規?;a放大的研究。

          考核指標:建立合成基因及酶法修飾、生物合成及加工、 功能評價等核心技術體系,建立新型高活性天然產物轉化酶系(如 P450 酶)10 種以上,獲得藥用化學品和稀有抗腫瘤和降糖、降脂等高活性高附加值天然產物及其衍生物的自主知識產權工程菌 3~5 種;建立和實現 1~2 種植物藥活性成分規?;a產線,單位產量達 1g/L,產值超 1 千萬;取得產品批文 1~2 件。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利3 項以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1~2 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 7:手性藥物及中間體生物催化技術與應用

          研究內容:針對藥物中間體合成過程中存在的光學純度低、反應條件苛刻、經濟性差等瓶頸問題,合成光學活性藥物(如維生素 E、類固醇和昆蟲性外激素等),心血管病藥(如R-硝苯心定等),非天然氨基酸(如那格列奈),手性氨基酸等的高效生物合成為研究對象,構建化學-酶法、生物酶或全細胞催化的不對稱氧化還原、動力學拆分等反應體系;探究自組裝肽為代表的酶分子改造技術,提高酶催化活性及穩定性,拓展酶的底物譜,闡述其構效關系;研究級聯反應多酶 共定位技術,發展全細胞催化及模塊共催化技術;研究新型固定化技術,提高催化劑循環使用效率;建立無細胞多酶催化、非水相全細胞催化等高效綠色生物合成工藝,實現高附加值藥物中間體的綠色生物合成,并建立規?;a線。

          考核指標:建立 5~7 條新穎的生物催化反應途徑,實現高附加值藥物中間體的生物催化合成, 產率 90.0%以上,ee 值 99.5%以上;創制 10 種以上具有工業應用屬性的醇脫氫酶、氨裂解酶、單加氧酶等藥物中間體合成關鍵酶;開發 2~3 種具有自主知識產權的新型固定化酶, 半衰期達到半個月或以上;完成 2~3 條新反應途徑的工業催化的技術驗證,建立規?;a線 1 條,取得生產批件;核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 3 項以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 8:重要健康微生物菌種定向進化及功能產品研發

          研究內容:針對目前健康微生物具體作用機制不清楚、活性不高、臨床疾病適應癥不明確以及定向育種技術欠缺等產業關鍵問題,開展健康微生物菌種定向選育,獲得高耐膽酸鹽、高定殖能力、不攜帶溶血素、抗性基因等相關潛在毒力因子,能有效干預神經炎癥性疾病、慢性便秘和非酒精性脂肪肝等疾病的菌株,研究獲得的菌株的代謝調控網絡并闡明其作用機制;創制相關功能產品,開展臨床干預試驗。

          考核指標:獲得針對慢性功能性便秘、神經炎癥性疾病 或非酒精性脂肪肝等疾病的具有自主知識產權的益生菌菌株 2~3 株,對 0.2%膽酸鹽耐受率至少達 80%,在小鼠和人類腸道定殖持續時間不短于 7 天,不包含溶血素和抗生素抗性基因;建立功能益生菌產品產業化生產線 1 條;闡明獲得的菌株的代謝調控網絡及其作用的分子機制;研制出能有效緩解慢性功能性便秘、神經炎癥性疾病如視神經脊髓炎或非酒精性脂肪肝的單菌株或混合菌株的功能產品 1 個;取得臨床試驗批件,針對其中一種疾病,完成至少 100 例臨床干預試驗,有效緩解率至少達到總例數的 80%;核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 3 項以上。

          擬支持項目數:1 項。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          專題四:重點行業綠色生物制造應用

          方向 9:日用化學品綠色生物制造技術及應用

          研究內容:針對日化行業的需求及環境影響預防,重點研發功能化合物的綠色生物合成,如廣藿香醇、蝦青素、角鯊烯等萜類化合物,脂肽、糖酯等表面活性劑,生物發酵沉香以及羥苯乙酸等防腐抗菌劑等物質的生物合成?;谌执x網絡分析及途徑理性設計的原則,進行微生物代謝途徑及其調控網絡的合理設計,創建新反應途;解除代謝關鍵酶的反饋抑制,設計還原力消耗新路徑等解除高產瓶頸;引入特定的翻譯后修飾酶系統,改善蛋白質表達、折疊、分泌系統,創造利于高產的細胞內環境,高效合成目標產物。搭建微生物高產菌株快速篩選、分子育種技術以及高效節能發酵生產技術平臺,建立綠色生物制造技術路線和產線,形成規?;a制造。在日化行業實現 1~2 種產品的應用推廣。

          考核指標:基于基因組編輯改造、細胞全局代謝網絡調控等技術,理性設計合成途徑,創建廣藿香醇、蝦青素、角鯊烯等萜類化合物,脂肽、糖酯等表面活性劑,沉香香料以及羥苯乙酸等防腐抗菌劑的綠色制造途徑,構建高效微生物生產菌株 3~5 株,提升工業菌株發酵生產的產量、轉化率、基因表達穩定性和生產強度,實現提取及精制,產量大于200mg/L,提取率 80%以上,純度達到 90%以上。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 3 項以上;實施高細胞密度發酵工藝優化,新菌株工藝生產效率達到國際先進水平; 建立規?;a線 1~2 條以上,取得生產批件,產品銷售超1 千萬以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。綠色制造技術形成產品具有超越常規制造的市場競爭優勢。

          擬支持項目數:1~2 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 10:蛋白粘合材料的生物制造

          研究內容:針對人造蛋白功能生物材料在醫療領域的產業化前景,構建基于新型組織粘合與止血功能蛋白生物功能材料。建立人造粘合蛋白材料的設計組裝、細胞代謝重構與高效表達合成,探究蛋白材料的結構組分設計與分析,序列組成、結構特征與活性功能之間的內在關系;研究合成蛋白質產品相關宿主表達元件與功能模塊的分子基礎與組裝編 輯原理以及高效合成的代謝與調控機制,最后開發高效表達人造蛋白質的細胞工廠,實現人造功能蛋白材料的中試量產。

          考核指標:建立人造功能蛋白合成的設計原則;創建10~20 種新型人造蛋白質功能模塊;實現 3 種新型組織粘合與止血材料等功能材料用人造蛋白的設計組裝、細胞代謝重構與高效表達合成,創建 2~3 種人造功能蛋白高效表達細胞工廠,蛋白表達水平超過 5 g/L,核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 3 項以上。實現 1~2 種產品的中試批量生產,取得生產批件,1 項以上產品獲得臨床批件,項目實施期間銷售 1500 萬以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 11: 可降解高分子塑料的規?;G色生物制造技術的研發與應用

          研究內容:利用本地化關鍵原料(木薯淀粉、糖蜜等) 資源優勢,通過代謝工程、自適應進化、高通量篩選、發酵工藝優化和放大、以及綠色高效提取技術,開發產品質量穩定、性能多樣、成本合理、適合于工農醫用、可完全生物降解 PHA(聚羥基脂肪酸酯)、BPS(聚丁二酸丁二醇酯)、PLA(聚乳酸)等材料。構建利用低值農作物原料 PHA、BPS、PLA 等生產菌,通過分析菌體比生長速率、PHA、BPS、PLA 比合成速率,獲取最優生產菌株;針對PHA、BPS、PLA 發酵不同關鍵原料,通過研究發酵過程特征變化,構建低耗高效 PHA、BPS、PLA 生產模式;通過研究過發酵程關鍵參數和 PHA、BPS、PLA 性能之間的關系,確定最適 PHA、BPS、PLA 發酵工藝條件;分析不同分離提取體系下PHA、BPS、PLA 質量性能變化規律,建立綠色 PHA、BPS、PLA 分離提純方法。通過上述研究形成適于廣東省本地化原料的PHA、BPS、PLA 生產新技術、新方法、新工藝,并建立生物基可完全生物降解PHA 或 BPS 或 PLA 產業化產線。

          考核指標:構建至少兩種以上菌株可利用低值農作物原料高效生產PHA或BPS或PLA,實現國內外領先水平 PHA、 BPS、PLA 連續發酵,核心技術形成自主知識產權,申請發明專利 5 項以上;至少建立一條大規模生產線,生產 PHA、BPS、PLA 中至少一種產品,取得食品級或醫療級批件,純度達到 95%以上,與傳統制造方法類似產品對比具備競爭優勢,實現產品銷售額 1 千萬元以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1~2 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


          方向 12:新型打漿酶的開發及在造紙行業的應用

          研究內容:基于酶分子設計與智能改造,開發針對不同漿料(竹漿、針葉木漿等)的新型打漿復合酶制劑,建立打漿用內切纖維素酶、半纖維素酶等高效表達、酶制劑復配、應用場景測評等關鍵技術;獲得穩定高產新型打漿酶的生產菌株及具有自主知識產權的酶制劑,建立公斤級規模的發酵生產與制備工藝;研究打漿酶與不同漿料的相互作用關系,確立打漿過程中對酶影響的增效/協同/抑制因素,解析新型打漿酶制劑輔助打漿提效減耗的機制;基于穿流磨漿技術,開發新型打漿復合酶制劑,開展酶輔助打漿的系統評價,實現酶制劑處理與穿流磨漿技術的協同增效,建立基于新型穿流磨漿模式的生物打漿工程化應用技術與配套工藝。

          考核指標:創制具有自主知識產權的高活性、高效率、工程化適應性強的新型打漿用酶 2~3 種,開發打漿酶生產制備工藝,酶蛋白產量達到20g/L級(酶的生產線);針對針葉木漿、竹漿等不同漿料,開發高效打漿復合酶制劑 2 種以上,復合酶制劑效果助打漿效果顯著優于同類產品;建立高效打漿酶預處理工藝,結合新型穿流磨漿技術,開發噸級先進生物打漿工程化應用技術與工藝。應用上述先進生物打漿技術后,縮短打漿時間 20%,降低磨漿電耗 20%以上,紙張綜合性能提高15%。核心技術形成自主知識產權,申請發明專利3 項以上。

          申報要求:省內企業牽頭申報,鼓勵聯合省內外優勢研發實體產學研合作,產業化落地需在牽頭企業。

          擬支持項目數:1 項。

          支持金額:不超過 1000 萬。


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