1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

环境问题和能源危机是目前人类生存和发展面临的2个最大的威胁。近年来环境问题日趋严重，特别是由于温室效应，地表温度在逐年升高，经研究预测，21 世纪末全球气温将可能升高 4 ℃ ，届时地球将不再适合人类生存。同时伴随着化石资源的日益减少，人类不得不面对能源紧缺的问题。科学家开始寻找出路，一方面以可再生的生物资源代替不可再生的化石资源提供所需的能源，另一方面是资源、能源的高效综合利用。

对于l-鸟氨酸的合成，虽然以生物质为原料的生物合成法相比于传统的化学法有很大的优势，但如果进行大规模生产，原料的获得会存在问题。在当前全球粮食紧缺的大环境下，将生物质用于工业生产，会不可避免地与人争粮，很可能因为政策因素的限制，无法保证原料的持续供应，食品来源的葡萄糖价格昂贵，而纤维素来源获取单糖的技术瓶颈仍未突破；同时，如果氨基酸需求增加带动生物质价格的上涨，对于长期生产开发利用氨基酸也是不利的。针对以上问题，本研究拟开发以甲醇作为原料生产氨基酸的甲醇基生物合成法。

1.1 　单碳化合物与甲醇简介

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题研究的问题：

本课题围绕积累氨基酸的谷氨酸棒杆菌为底盘细胞，以合成生物学的原理与技术设计构建以甲醇为原料高效生物合成氨基酸的新途径。本研究拟针对谷氨酸棒杆菌不能利用甲醇为唯一碳源的难题，以基因成簇化、定量化和模块化途径重构的思路，在谷氨酸棒杆菌中人工构建高效利用甲醇的代谢途径。

拟采用的研究手段：