科學(xué)研究：
研究方向：
1． 生物能源：藻類及生物質(zhì)生產(chǎn)生物燃料。
2． 藻類生物技術(shù)：應(yīng)用后基因組生物技術(shù)改造藻類生產(chǎn)高附加值生化產(chǎn)品。
3． 代謝網(wǎng)絡(luò)與代謝工程：利用基因組和生物化學(xué)方法進(jìn)行代謝網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與調(diào)控。
4． 基因表達(dá)與發(fā)酵技術(shù)：微生物DNA重組，轉(zhuǎn)化與生物反應(yīng)器培養(yǎng)技術(shù)。
5． 環(huán)境生物工程與污水處理：利用生物技術(shù)修復(fù)固氣水環(huán)境污染及油田污染。
6． 系統(tǒng)生物學(xué)和合成生物學(xué)： 結(jié)合生物學(xué)，數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程科學(xué)研究與設(shè)計(jì)生物系統(tǒng)。
7． 海洋生物共生現(xiàn)象及應(yīng)用：海洋生物共生機(jī)理研究及工程應(yīng)用。
8． 光合生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)與生物過程系統(tǒng)工程：反應(yīng)器設(shè)計(jì)，優(yōu)化，測量與控制系統(tǒng)開發(fā)。
承擔(dān)科研項(xiàng)目情況：
1． 973計(jì)劃“微藻能源規(guī)模化制備的科學(xué)基礎(chǔ)”中的子課題：“能源微藻光合固碳和的代謝網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)生物學(xué)研究”，研究骨干人員，2011-2015年。
2． 中石油：“制取生物柴油的工程微藻的篩選與培育”，研究骨干人員，2010-1011年。
資料更新中……
科研成果：
1． 藻類基因工程及利用太陽光能與二氧化碳直接生產(chǎn)燃料乙醇
通過將清潔能源生產(chǎn)技術(shù)、生化生產(chǎn)過程及可再生能源產(chǎn)品等方面與利用太陽光能、吸收二氧化碳等溫室氣體有機(jī)結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)最小的環(huán)境影響、最少的資源、能源使用，達(dá)到最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。此項(xiàng)發(fā)明已獲得了美國專利及世界專利。并在專業(yè)期刊發(fā)表。本技術(shù)獲邀于2007年在美國洛杉磯“未來科技博覽會”（“Wired Nextfest 2007”）上展出。
2． 第一個光合生物全基因組代謝模型重構(gòu)
我們構(gòu)建了全基因組集胞藻6803代謝模型，它包括了所有已知的藍(lán)藻集胞藻基因組信息，生物化學(xué)知識，生理學(xué)知識等，是世界上第一個光合生物全基因組模型。我們用它指導(dǎo)集胞藻6803 pdc和adh基因的轉(zhuǎn)化，以及乙醇代謝途徑的建立，并取得了成功。本成果已經(jīng)在專業(yè)期刊上發(fā)表。
3． 基因芯片與全基因組代謝模型結(jié)合研究酵母系統(tǒng)
我們使用基因芯片檢測酵母菌在環(huán)境條件變化時其基因表達(dá)譜的差異，并將檢測的高通量數(shù)據(jù)與全基因組酵母代謝模型的預(yù)測進(jìn)行比對，結(jié)合計(jì)算生物學(xué)與高通量實(shí)驗(yàn)生物學(xué)的各自優(yōu)點(diǎn)，從而可以更有效地了解細(xì)胞“脅迫適應(yīng)性反應(yīng)機(jī)制”，及在外界環(huán)境發(fā)生不利于微生物生長的變化時，細(xì)胞內(nèi)部的與脅迫蛋白相應(yīng)的基因得到高度表達(dá)，從而使得該微生物的生長不受抑制。本研究亦已在專業(yè)期刊上發(fā)表。
4． 代謝物圖譜研究海洋珊瑚-微藻共生
我們用代謝物譜分析法研究光合微藻，真核生物蟲黃藻，與珊瑚形成的共生關(guān)系。第一次利用光合生物反應(yīng)器分析蟲黃藻通過光合作用為珊瑚提供甘油作為養(yǎng)分的機(jī)理。
發(fā)明專利：
1． FU Pengcheng，DEXTER Jason. Methods and compositions for ethanol producing cyanobacteria. 專利號：WO/2007/084477
2． Pengcheng FU, Martin Latterich, Michiael Levin, Jing Wei. Whole cell engineering using real-time metabolic flux analysis. 專利號：US 2004/0033975 A1
3． Imandokht Famili, Jochen Forester, Pengcheng FU, Jens B Nielsen, Bernhard O. Palsson. Compostions and methods for modeling saccharomyces cerevisiae metabolism. 專利號：US 2003/0228567 A1
4． Jay M, FU Pengcheng，LATTERICH Martin, WEI Jing, Michiael Levin.Whole cell engineering by mutagenizing a substantial portion of a starting genome, combining mutations, and optionally repeating. 專利號：WO 2002/029032 A3
論文專著：
發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，出版英文著作1部。
出版專著：
FU peng cheng，Systems Biology and Synthetic Biology （英文專著） 2009， John Wiley & Sons, Inc.
發(fā)表英文論文：
1． FU peng cheng，Genome-scale Modeling of Synechocystis sp. PCC 6803 and Prediction of Pathway Insertion. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 2009, 84(4):473-483
2． FU peng cheng，Gene expression study of Saccharomyces cerevisiae under changing growth conditions. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 2009, 84(8):1172-1777
3． Pengcheng FU. A perspective of synthetic biology: Assembling building blocks for novel functions. Biotechnol. J. 2006, 1, 690—699.
4． Jason Dexter, FU peng cheng. Metabolic engineering of cyanobacteria for ethanol production. Energy Environ. Sci., 2009, 2:857— 864。
5． Pengcheng FU. Biomolecular computing: Is it ready to take off ? Biotechnol. J. 2006, 1-13.
6． Natalie C Duarte, Bernhard Palsson, Pengcheng FU. Integrated analysis of metabolic phenotypes in Saccharomyces cerevisiae. BMC Genomics 2004, 5:63-73.
7． R.U. Ibarra. P. Fu. B.O. Palsson, J.R. DiTonno, J.S. Edwards. Quantitative Analysis of Escherichia coli Metabolic Phenotypes within the Context of Phenotypic Phase Planes. J Mol Microbiol Biotechnol, 2003;6:101—108.
8． Jochen Forster, Iman Famili, Patrick Fu, Bernhard Palsson, Jens Nielsen. Genome-Scale Reconstruction of the Saccharomyces cerevisiae Metabolic Network. Genome Research, 2003, 13:244—253 .
9． Anna F. Europa, Anshu Gambhir, Peng-Cheng Fu, Wei-Shou Hu. Multiple Steady States with Distinct Cellular Metabolism in Continuous Culture of Mammalian Cells. Biotechnology and Bioengineering, 2000, 67, 1, 25-34.
10． Qiang Hua, Peng-Cheng FU, Chen Yang, Kazuyuki Shimizu. Microaerobic lysine fermentations and metabolic flux analysis. Biochemical engineering journal, 1998,2:89-100.
11． P.C. Fu, J. P. BARFORD. A hybrid neural network-first principles approach for modelling of cell metabolism. Computers. Enging,1996, 20: 951-958.
12． P. C. Fu, J. P. BARFORD. Integration of Mathematical Modelling and Knowledge-Based Systems for Simulations of Biochemical Processes Expert Systems With Applications, 1995, 9（3）: 295-307.
13． Pengcheng FU, Jing Lv, Feng He. Integrated analysis of marine zooxanthellae:bioengineering,artificial bleeching and metabolite profiling. BIT's 3rd annual world congress of industial biotechnology, 2010, 376（JULY 25-27）.
14． Rafael Valdetaro Bianchini, Hans-Jurgen Franke, Pengcheng FU. Brazilian Roadmap for Sustainable Bioenergies Production: Proposals for Development and Deployment. Journal of Biofuels. 2010, 1:74-82
發(fā)表中文論文：
1 三角褐指藻提取生物柴油的生態(tài)響應(yīng)研究 何峰; 傅鵬程; 徐春明 中國石油大學(xué)（北京）新能源研究中心 石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào) 2011-02-15
2 生物減排與可再生能源生產(chǎn) 何峰; 傅鵬程; 徐春明 中國石油大學(xué)（北京）化工科學(xué)與工程學(xué)院 【會議】第四屆中國能源戰(zhàn)略國際論壇論文集 2009-12-05
媒體報(bào)道一：
藻類改造者 能源革新家-----訪中國石油大學(xué)（北京）特聘教授傅鵬程
傅鵬程（右）調(diào)試屋頂試驗(yàn)型家用藻類生物燃料發(fā)生器
大約30多億年前，金星、火星和地球都是一片荒漠，金星二氧化碳的含量約為96%、火星約為95%，遠(yuǎn)古地球也是這種含量，由于常有火山爆發(fā)，當(dāng)時的地球就是一個通紅的火球，整個的大氣層都是二氧化碳，還有少量的氮?dú)�、非常微薄的氧氣和一些水蒸氣。是什么東西改造了地球，使得我們得以生存呢？那就是藻類。
30多億年以前，隨著地球氣溫慢慢冷卻，出現(xiàn)了最初的生命跡象。首先出現(xiàn)的就是藻類，它們不斷地吸收二氧化碳，釋放出氧氣，使地球大氣層CO2的含量降低到0.04%左右，氧氣含量逐漸增加，達(dá)到約21%，這也為當(dāng)今世界的生物多樣性奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。藻類為生命系統(tǒng)在地球的定居鋪平了道路，可以說，沒有藻類就沒有人類的今天。
那么是否可以將藻類的作用推而廣之？中國石油大學(xué)（北京）特聘教授傅鵬程就是一位藻類改造者，他所做的工作就是將藻類改造成新型能源的生產(chǎn)者，用以應(yīng)對能源短缺，倡導(dǎo)低碳生活。
藻類可能助推火星登陸
美國太空總署有一個雄心勃勃的計(jì)劃，它準(zhǔn)備移民到月球和火星。
在來中國石油大學(xué)任特聘教授之前，傅鵬程曾是美國夏威夷大學(xué)的教授。作為生物能源領(lǐng)域的專家，美國太空總署為制訂火星登陸計(jì)劃開研討會的時候也請他去作了主題報(bào)告。
當(dāng)時擬定的初步計(jì)劃是把飛行器送到月球表面，找一個合適的地方建一個基地，以供人在里面生活。
月球和火星是沒有生命的，它們的表面也同原始地球一樣沒有氧氣，那怎么辦呢？美國太空總署準(zhǔn)備先在月球表面建造一個封閉的充氧小環(huán)境的基地，在里面培養(yǎng)藻類。具體就是在月球表面的基地安裝一個光合生物反應(yīng)器，它的作用就是通過在光合生化反應(yīng)器里面培養(yǎng)藻類吸收光能供給航天器，也可以生產(chǎn)補(bǔ)給品供給太空人。太空人到了月球進(jìn)入該基地，就可以把他的面罩打開，開始呼吸密閉系統(tǒng)里面的氧氣。太空人產(chǎn)生的二氧化碳又可以送到光生化反應(yīng)器里面作為原料，因?yàn)樵孱惥褪俏斩趸挤懦鲅�，由此我們就可以得到有用的東西。
這個火星登陸計(jì)劃說到底也就是通過光合生物技術(shù)在火星和月球上再造一個簡單人居的環(huán)境圈的過程。它所依賴的就是藻類改造大氣的功能。
藻類是地球生物圈最基本的光合單元，它的體積特別小，以微米計(jì)。它是最古老的生物，大約35～38億年以前，地球表面第一次出現(xiàn)的生物就是藻類，現(xiàn)在地球大概50%的氧氣都是由它生產(chǎn)的，它吸收了50%的二氧化碳，是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基石。地球表面的2/3被海洋覆蓋，海洋生態(tài)能穩(wěn)定地球才能穩(wěn)定，因此藻類在穩(wěn)定整個生物圈方面起著不可替代的作用。
目前溫室效應(yīng)和低碳節(jié)能是人們都在熱議的話題，在這一方面，藻類同樣可以建立卓越功勛。傅鵬程教授認(rèn)為，可以通過藻類來有效地抑制二氧化碳的排放，而且可以通過藻類來調(diào)節(jié)氣候變化，如果調(diào)節(jié)得當(dāng)，我們就有可能阻止全球氣候的變化以及溫室效應(yīng)的產(chǎn)生。只要我們善加利用藻類，我們就可以有一個很有效的工具來應(yīng)對全球的氣候變化、應(yīng)對溫度的升高。
水域污染在我國甚為普遍，藻類常被人們當(dāng)作罪魁禍?zhǔn)�。作為研究藻類的專家，傅鵬程教授大力為藻類正名，他說，實(shí)際上產(chǎn)生污染的罪魁禍?zhǔn)撞⒉皇窃孱惗侨祟愖约�，因�(yàn)槲覀兤茐牧巳伺c自然之間的整體平衡，所以遭受了懲罰，致使藻類開始瘋長�！拔蚁胱尨蠹艺J(rèn)識到這個藻是對我們有巨大的貢獻(xiàn)的，沒有藻類就沒有我們的今天�！�
改造藻類 開發(fā)生物能源
既然光合生物技術(shù)能夠發(fā)揮如此巨大的作用，那么能不能將其改造，使其發(fā)揮更大的作用呢？
傅鵬程認(rèn)為，進(jìn)行光合生物技術(shù)的研究需考慮以下幾個單元：生物、陽光和水。生物有了陽光后進(jìn)行光合作用，生物有水就可以生長，這三者結(jié)合起來就是光合生物技術(shù)研究的理念，就可以開發(fā)出有用的光合生物技術(shù)。這種光合生物技術(shù)不但能夠提供有用的產(chǎn)品，而且能夠產(chǎn)生很大的社會效益，它能夠?yàn)楣?jié)能減排、修復(fù)環(huán)境起到積極的作用。
說得通俗一點(diǎn)，如果考慮用藻類來提煉生物柴油，和其他的農(nóng)作物、油料作物得到的產(chǎn)油量比較，就有好幾百倍的增加。比如說如果用玉米做原料每公頃只能生產(chǎn)大概18加侖生物柴油，棉籽產(chǎn)35加侖，向日葵、油菜籽每公頃產(chǎn)100多加侖，油棕櫚產(chǎn)600多加侖，但是藻類可以產(chǎn)生1200至10000加侖，這其中的效益不言自明。
傅鵬程教授和他的研究團(tuán)隊(duì)在研究過程中，已經(jīng)開發(fā)出兩個產(chǎn)品。其中一種可以使產(chǎn)量得到上百倍的增加，從經(jīng)濟(jì)上來講它是一個非常高產(chǎn)的工具，使得生產(chǎn)生物柴油非常方便；另外這種能源是可再生的，通過太陽光照射藻類就可以得到產(chǎn)品，然后用來提取出生物柴油。生物柴油在使用過程中會排放出二氧化碳，再用產(chǎn)生的二氧化碳生產(chǎn)藻類，這就是一個低碳的循環(huán)。此外，藻類還有固化碳的功能，所以無論是從經(jīng)濟(jì)的角度，還是從對于總體的碳平衡的角度來講，藻類的貢獻(xiàn)都是巨大的。
能源問題和全球氣候變化問題已成為幾乎所有國際高峰會議最重要的議題。為了保障能源安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展的道路，可再生能源獲得了越來越多的重視。可再生能源來源廣泛、儲量豐富、污染小或基本無污染，與傳統(tǒng)化石能源相比較，資源優(yōu)勢和環(huán)保優(yōu)勢非常明顯，但目前的狀況是制造成本高、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，在能源總量中只占很小比重。開發(fā)可再生能源的前景廣闊、任務(wù)艱巨。
中國石油天然氣總公司石油化工研究院領(lǐng)導(dǎo)訪問實(shí)驗(yàn)室
2010年5月，中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院與中國石油大學(xué)（北京）成立生物能源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，傅鵬程教授任負(fù)責(zé)人。他帶領(lǐng)的光合生物技術(shù)及二氧化碳資源化利用團(tuán)隊(duì)，目標(biāo)就是把低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一個考量，把光合生物的過程和燃料生產(chǎn)、二氧化碳減排、增加糧食的種植等等加以綜合考慮，形成一個綜合性的技術(shù)來進(jìn)行研發(fā)，希望在得到產(chǎn)品的同時，能夠?qū)Νh(huán)境保護(hù)提供一些有效的幫助，希望能夠?yàn)闇p少排放、減少溫室氣體的積累以及對全球氣候變化提供一個新的思路。
他們正在研究的技術(shù)不是把二氧化碳打到兩公里的地底下，而是用藻類把二氧化碳吸收，將其固化。氣體是最難處理的，而固化的碳要處理就方便了，所以用藻類來吸收二氧化碳成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碳捕捉與封存，這正是應(yīng)該鼓勵的發(fā)展方向。
藍(lán)藻基因工程
作為改革開放后的首批大學(xué)生，傅鵬程分別于1982年和1988年在浙江大學(xué)化工系獲得化學(xué)工程工學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位，后分配到中石化廣州石化總廠工作。之后到澳大利亞悉尼大學(xué)化工系攻讀博士，于1996年6月獲博士學(xué)位。1996年至1997年間任日本九州工業(yè)大學(xué)生物工程與科學(xué)系博士后研究員。之后先后擔(dān)任美國明尼蘇達(dá)大學(xué)化工與材料科學(xué)系博士后研究員、美國加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程系博士后、美國生化公司DIVERSA CORP高級科學(xué)家、美國夏威夷大學(xué)分子科學(xué)與生物工程系教授。
在國內(nèi)能源短缺和環(huán)境污染亟待改善的大環(huán)境下，生物工程無疑更具發(fā)揮和成長空間。出于一種使命和責(zé)任感、出于個人價值實(shí)現(xiàn)的考量，也由于石油大學(xué)與自己的偶然機(jī)緣，傅鵬程以多年的海外游學(xué)和工作經(jīng)歷、高深的生物能源專業(yè)水準(zhǔn)，于2009年回到中國石油大學(xué)（北京）化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院暨新能源研究中心工作。
生物能源是可再生能源的一個重要組成部分。目前的生物能源研發(fā)又以生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇為主。這種生物能源生產(chǎn)模式存在許多缺憾之處。首先，它將爭奪消耗眾多的農(nóng)業(yè)資源，使得糧食、飼料的供應(yīng)出現(xiàn)緊缺，從而導(dǎo)致糧食和飼料價格上漲。其次，生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇需要考慮原料和乙醇運(yùn)輸問題、生物質(zhì)預(yù)處理以及固體廢棄物處理等問題。再次，生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇生產(chǎn)過程排放的溫室氣體二氧化碳將加劇全球溫度的升高。
傅鵬程教授領(lǐng)銜的生物能源及二氧化碳資源化利用實(shí)驗(yàn)室，在藍(lán)藻基因工程改造以生產(chǎn)燃料乙醇方面的研究成果領(lǐng)跑世界。他們經(jīng)過數(shù)年的努力，在吸收現(xiàn)代物理、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)、生物信息學(xué)及工程科學(xué)等最新成就的基礎(chǔ)上，開發(fā)成功創(chuàng)新性的藍(lán)藻工程菌生產(chǎn)生物燃料的工藝路線，利用基因工程改造特定的藻類，再通過光合生物反應(yīng)過程使藻類用溫室氣體二氧化碳直接生產(chǎn)燃料乙醇。
實(shí)驗(yàn)室使用的50升及15升藻類光合生化反應(yīng)器
這種藍(lán)藻工程菌僅僅需要陽光和二氧化碳作為原料就能夠生產(chǎn)出乙醇，因此具有生物質(zhì)發(fā)酵工藝生產(chǎn)乙醇所不具備的種種特點(diǎn)：①燃料乙醇生產(chǎn)效率高，耗能小，成本低。②就地吸收電廠等單位排放的溫室氣體。③不使用任何農(nóng)作物作原料，不與人類爭奪糧食。④生產(chǎn)周期短。藍(lán)藻接種五天后可開始生產(chǎn)燃料乙醇。⑤可穩(wěn)定連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。⑥生產(chǎn)工序大大簡化。⑦不產(chǎn)生固體廢棄物及不排放有害氣體。⑧沒有原材料運(yùn)輸問題。
“我們的生物能源技術(shù)的意義在于通過將清潔能源生產(chǎn)技術(shù)、生化生產(chǎn)過程及可再生能源產(chǎn)品等方面與利用太陽光能、吸收二氧化碳等溫室氣體有機(jī)結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)最小的環(huán)境影響、最少的資源、能源使用，達(dá)到最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益�！备到淌谡f。
歸納而言，此項(xiàng)技術(shù)有以下幾個優(yōu)勢：
1.技術(shù)優(yōu)勢。最新專利技術(shù)，處于新能源技術(shù)的最前沿。
2.成本優(yōu)勢。比農(nóng)作物發(fā)酵生產(chǎn)乙醇節(jié)省成本70%，可用現(xiàn)有石油運(yùn)輸管道輸送，節(jié)省運(yùn)輸成本。
3.能源發(fā)展趨勢優(yōu)勢�？稍偕茉�，清潔燃料。
4.產(chǎn)業(yè)政策優(yōu)勢。既是清潔能源（乙醇等），又吸收CO2，減少溫室效應(yīng)，保護(hù)環(huán)境，可以得到政府雙重政策扶持。
5.廣闊的市場需求優(yōu)勢。世界化石能源正在耗竭，替代能源一定要取而代之，所以此技術(shù)具有不可估量的巨大市場需求。
此項(xiàng)發(fā)明已獲得了美國專利及國際專利。傅教授最近在國際科技期刊發(fā)表了與此課題相關(guān)的論文兩篇，并與瑞士Sven Panke教授合編《系統(tǒng)生物學(xué)與合成生物學(xué)》，由美國Wiley出版公司2009年4月出版。
從進(jìn)入工業(yè)化時代至今，人類已經(jīng)將地球面貌做出了翻天覆地的改變，而且還把航天飛機(jī)、宇宙飛船送到了太空。隨著人類前進(jìn)步伐的加快，也造成了很多問題，包括資源的枯竭、污染的產(chǎn)生、氣候的變化、臭氧層的破壞、生物多樣性的減少等等，如何應(yīng)對這一系列問題成為相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者努力的方向。
單就能源危機(jī)而言，地質(zhì)工作者早已經(jīng)發(fā)出警告，石油供應(yīng)量很快就要不足了，這一天的到來可能比人們預(yù)想的還要快。如果人們以現(xiàn)在同樣的速度使用石油，那么石油只能再供應(yīng)46年。而在目前，中國發(fā)展速度加快，能源緊張，國內(nèi)的石油儲量和產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足需要。面對世界性的能源環(huán)境危機(jī)，開發(fā)潔凈的新能源就成為一項(xiàng)緊迫而艱巨的任務(wù)。正是在此意義上，從開發(fā)新能源和改善環(huán)境質(zhì)量的雙重角度考量，傅鵬程教授所致力的藻類改造工程有著不可估量的發(fā)展前景和應(yīng)用價值，是一件澤被當(dāng)代、利在后世的事情。
傅鵬程教授說，我國的傳統(tǒng)觀念對土地非常重視，但是幾千萬平方公里的海洋卻沒有人去管，現(xiàn)在要慢慢轉(zhuǎn)變思維。做生物研究也是這樣，要把注意力從陸生的微生物轉(zhuǎn)移到水生微生物上來。
用基因工程改造藍(lán)藻，傅鵬程教授在世界可謂首開先河。這一領(lǐng)域剛剛開始，還有很多的不完善，但是隨著這一領(lǐng)域發(fā)展步伐的加快，會像上一個世紀(jì)開發(fā)石油工業(yè)一樣有很大的發(fā)展前景。
傅鵬程教授的藍(lán)藻基因工程經(jīng)過幾年的研究，實(shí)驗(yàn)室“生產(chǎn)”已經(jīng)不存在問題，但是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還有許多具體的工程化問題要解決。不過傅鵬程教授對這一前景充滿樂觀，因?yàn)樗麄円呀?jīng)通過基因工程的方法得到了新的工具，他們的研究工作已經(jīng)不再是概念階段，而是一個工具化的階段，這時候就應(yīng)該把它放大到工業(yè)化的規(guī)模，而這也就是他決定從美國回到中國的原因—“我希望能在這里做�！�
文章來源：《科技創(chuàng)新與品牌》2010-7-1
媒體報(bào)道二：
科學(xué)新發(fā)現(xiàn)：藻類的雙向減排煉金術(shù)
在基因工程的妙手中，藻類不僅能夠有效吸附大量二氧化碳，還能制成生物液體燃料
傅鵬程教授將實(shí)驗(yàn)室的門輕輕推開，又一天的工作開始了。
這間以研究藻類制取生物質(zhì)燃料為核心工作的實(shí)驗(yàn)室分為兩部分，一部分?jǐn)[放著幾臺光生物反應(yīng)器(用聚乙烯薄膜制成的密閉空間)，一部分是室內(nèi)操作臺。操作臺上，四支機(jī)械攪拌棒在分別不停地?cái)噭又膫�燒杯中的液體，這些液體呈或深或淺的綠色。還有幾個封好了口的燒瓶，里面液體的顏色依然是深深淺淺的綠，液體有的透明，有的則渾濁，能看到細(xì)微的沉淀物�！懊總�里面都有藻種�！备爹i程告訴中國經(jīng)濟(jì)時報(bào)記者。
傅鵬程是中國石油大學(xué)(北京)新能源研究中心的特聘教授、博士生導(dǎo)師，他的工作正在顛覆普通人對藻類的認(rèn)知：藻類脫去了保健品和水污染罪魁的外衣，它不僅能夠有效吸附大量二氧化碳，而且還能制成生物液體燃料(生物柴油和燃料乙醇)。從工藝流程上說，實(shí)現(xiàn)這一切只需要大約兩周的時間。
雙向減排
上世紀(jì)90年代中期，生化博士出身的傅鵬程開始關(guān)注藻類。藻類實(shí)現(xiàn)雙向減排的開始，通常是由研究者從野外采集或從國內(nèi)藻種庫購買藻種，進(jìn)行藻種純化(即確保是單一藻種)后，放入培養(yǎng)液(培養(yǎng)液由水和化學(xué)藥品構(gòu)成，添加的化學(xué)藥品包含鹽、碳原、氨原、磷等)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。
以目前實(shí)驗(yàn)室技術(shù)較為成熟的藍(lán)藻制生物乙醇為例。研究者采用基因工程的方法，把能夠幫助藍(lán)藻在一定條件下產(chǎn)生乙醇的兩個外源基因轉(zhuǎn)化進(jìn)入藍(lán)藻細(xì)胞，從而使藍(lán)藻能夠吸收太陽光中的能量，直接將二氧化碳轉(zhuǎn)換為乙醇。
傅鵬程教授介紹，藻類的大小只有微米數(shù)量級，從最初的藻種到繁殖成藻密度很高的階段，單個藻細(xì)胞的尺寸沒有變化，人類肉眼都看不到(100萬個藍(lán)藻細(xì)胞直線排列的長度約等于一個成年人身高)，光生物反應(yīng)器和液體起初完全透明，隨著二氧化碳的通入，配以足夠的光照條件和培養(yǎng)液生長環(huán)境，藻種不斷進(jìn)行光合作用，1個細(xì)胞每天會分裂2—3次，細(xì)胞數(shù)目呈幾何數(shù)量級增加，液體也漸漸變綠。實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下，1—2周后，1升含有上述物質(zhì)的液體里可直接提取10—20毫升燃料乙醇，此外還有氧氣等副產(chǎn)品。
相對于藍(lán)藻制取燃料乙醇，微藻制取生物柴油的后端處理要麻煩些，要經(jīng)過干燥、破壁等流程才能提取。
不論是用藻類制取生物柴油還是燃料乙醇，這一反應(yīng)過程二氧化碳的減排量明顯。傅鵬程提供的數(shù)字顯示，照這種方法，每生產(chǎn)1噸的生物質(zhì)燃料，就能減少2噸的二氧化碳排放。目前，已有7、8種藻類被實(shí)驗(yàn)室證實(shí)適宜用作生物質(zhì)燃料的加工原料。
較為理想的產(chǎn)業(yè)化狀態(tài)是，在二氧化碳的排放大戶(如電力、鋼鐵、化工企業(yè))附近建設(shè)藻類制油的工廠，一方面可以解決二氧化碳這一原料問題，所生產(chǎn)的生物質(zhì)燃料也可用作企業(yè)能源投入，副產(chǎn)品氧氣則可作助燃劑，實(shí)現(xiàn)了原料和產(chǎn)品的雙向減排。 而其他一些殘?jiān)�，還可提取蛋白質(zhì)，用作某些化工產(chǎn)品的原料，甚至還可以做藥品。剩余的反應(yīng)液體，也沒有任何污染，“澆地都沒問題”，傅鵬程說。
他特別提到，在光生物反應(yīng)器中還可用城市污水與藻種混合，城市生活污水中含有大量的氮、磷等成分，這對于藻類制油是個不錯的反應(yīng)環(huán)境，同時能有效解決污水處理問題。
為什么是藻類
兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，生物質(zhì)燃料研究者的目光鎖定在藻類，這似乎是個必然。
藻類是地球上最古老的植物，迄今已有35億年的歷史，是地球上最早吸收二氧化碳、產(chǎn)生氧氣的植物，世界上50%的二氧化碳被藻類吸收，50%的氧氣由藻類釋放，是減碳的“資深物質(zhì)”。
從生物質(zhì)燃料的經(jīng)濟(jì)效益考慮，與用玉米、大豆、油菜、麻風(fēng)樹等傳統(tǒng)生物質(zhì)燃料的原料相比，兩個因素使藻類勝出：一是不與人爭糧爭地，二是藻類生長周期短卻壽命長，體積小，容易培養(yǎng)，國外有研究顯示，同樣單位面積的油料作物，藻類的產(chǎn)油率百倍于普通油料作物。
有待產(chǎn)業(yè)化
藍(lán)藻基因工程菌在室內(nèi)光合生化反應(yīng)器達(dá)到乙醇濃度0.66克／升，在室外光合生化反應(yīng)器達(dá)到乙醇濃度2.2克／升，在連續(xù)生產(chǎn)的條件下可以保持同樣的產(chǎn)率。藻類在實(shí)驗(yàn)室中具有的優(yōu)秀表現(xiàn)，但產(chǎn)業(yè)化在目前看來仍有一段距離要走。
早在2006年，傅鵬程的這一全球首創(chuàng)系統(tǒng)就在美國夏威夷大學(xué)取得了美國專利和世界專利，其產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作也已由美國一家生物能源公司展開，目前在中試階段，尚未商業(yè)化進(jìn)入市場。
傅鵬程坦陳，實(shí)驗(yàn)室的前期工作目標(biāo)是通過生物學(xué)與工程方法獲得藍(lán)藻工程菌生產(chǎn)生物燃料的新工藝，但并沒有在生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)過程優(yōu)化方面投入研發(fā)力量。因而，所獲得的實(shí)驗(yàn)評估結(jié)果是沒有經(jīng)過優(yōu)化的，還有很大的改進(jìn)空間。
眼下，這一研究團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備做的事情之一是探索工程優(yōu)化的途徑，在確認(rèn)技術(shù)可行的前提下，拓寬藍(lán)藻工程菌使用的區(qū)域和范圍，確定更為科學(xué)的二氧化碳濃度和反應(yīng)溫度等控制條件，進(jìn)行精確的經(jīng)濟(jì)核算，為產(chǎn)業(yè)化增添助力。
依據(jù)國際經(jīng)驗(yàn)，生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)的起飛最終要靠政策推動，本報(bào)記者此前曾走訪的國內(nèi)生物燃料生產(chǎn)商也多表示，產(chǎn)業(yè)的興盛期遠(yuǎn)未到來。特別是在眼下中國油價并未飆升至超出公眾心理預(yù)期的前提下，生物質(zhì)燃料能得到民眾多少關(guān)注，恐怕要打個問號。但可以肯定的是，作為一個國家必要的戰(zhàn)略性技術(shù)儲備，相關(guān)研究必須繼續(xù)。
文章來源：《中國經(jīng)濟(jì)時報(bào)》2010年07月15日
媒體報(bào)道三：
歐盟航空業(yè)碳排放交易期限逼近
4月2日電(記者毛海峰)“終于快來了。”自上月歐盟單方面通過決議，確定從2012年1月1日起歐盟航空業(yè)碳排放交易機(jī)制生效后，中國石油大學(xué)新能源研究中心教授傅鵬程感到壓力倍增。
傅鵬程是從美國學(xué)成歸來的中國生物燃料專家，目前正在與中國最大的兩家石油公司中石油、中石化共同進(jìn)行生物燃料的研發(fā)。
“留給中國的時間不多了，中國今后必須更快地發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)生物燃料，才有可能最終應(yīng)對歐盟航空業(yè)碳排放交易機(jī)制對我國航空業(yè)的壓力，保障國家的利益�！备爹i程焦慮地說。
歐盟航空業(yè)碳排放交易機(jī)制對中國航空業(yè)的壓力始于2009年。當(dāng)年歐盟單方面宣布，將在2012年1月1日起實(shí)行歐盟航空業(yè)碳排放交易機(jī)制，對所有抵離歐盟的商業(yè)航班實(shí)施排放權(quán)配額制度。今年3月8日，歐盟正式通過這一決議。
如果根據(jù)此方案運(yùn)作，據(jù)中國民航局測算，中國民航業(yè)2012年一年將向歐盟支付約8億元人民幣，2020年超過30億元人民幣，9年累計(jì)支出約176億元人民幣。中國飛往歐洲的航班每天增加一班，一年將增加1500萬元人民幣的額外成本支付。
為使中國航空業(yè)不遭到過重打擊，中國各航空公司和民航局不斷地抗議歐盟單邊收取“碳費(fèi)”的做法，同時開展了倡導(dǎo)“綠色飛行”為主題的運(yùn)營改進(jìn)和碳抵消行動。不過，由于歐盟的堅(jiān)持，以及航空燃料的二氧化碳排放量占到航空業(yè)總排放量的90%，在不改變航空燃料的情況下，中國航空公司和民航局很難得到理想結(jié)果。
“鑒于航空燃油是航空業(yè)最大的排放源，現(xiàn)在開發(fā)可替代傳統(tǒng)燃料的生物燃料才是航空業(yè)減排的根本途徑。”傅鵬程對記者說，“這一點(diǎn)在國際上目前已逐漸形成共識，包括西方大國在內(nèi)的多個國家都開始開發(fā)低碳的生物燃料來應(yīng)對航空碳減排的壓力�！�
波音(中國)投資有限公司研究與技術(shù)副總裁艾博恩對記者說：“波音現(xiàn)已與澳大利亞、美國、中東等國家和地區(qū)開展航空生物燃料評估項(xiàng)目。試飛結(jié)果均超過預(yù)期，生物燃料的凝結(jié)點(diǎn)較低，且熱穩(wěn)定性好。在目前的試飛中，生物燃料與傳統(tǒng)燃料的比例為5：5，預(yù)計(jì)可提升到9：1，甚至是100%采用生物燃料�！�
艾博恩說，這些生物燃料原料主要包括藻類、麻瘋樹和亞麻，它們不會與糧食作物爭奪土地或水，具有可使碳排放大大減少的潛力。
“與美國等西方國家相比，我國在這些生物燃料方面的研發(fā)起步并不晚。”中國新奧科技發(fā)展有限公司生物質(zhì)能研發(fā)中心總經(jīng)理劉敏勝對記者說，“以藻類生物燃料為例，西方國家是從上世紀(jì)70年代開始研發(fā)的，我國從80代開始。經(jīng)過30年努力，我國現(xiàn)在已擁有一批掌握藻類生物燃料實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的國際一流專家�！�
中國新奧科技發(fā)展有限公司是中國較早進(jìn)行藻類生物燃料中試培養(yǎng)和規(guī)�；痉兜钠髽I(yè)，劉敏勝是這一技術(shù)研發(fā)的主要負(fù)責(zé)人。
劉敏勝說：“我國在藻類生物燃料實(shí)驗(yàn)室技術(shù)方面的成就與西方的差距非常小。如清華大學(xué)藻類能源實(shí)驗(yàn)室早在1988年就開始關(guān)于藻類生物燃料的研究，目前擁有國際領(lǐng)先的科研實(shí)力。該實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了一項(xiàng)微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油的新技術(shù)，受到了西方國家的高度重視�！�
“然而，由于缺少大規(guī)模的風(fēng)險投資和國家資金的大量注入，我國藻類生物燃料絕大多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，西方國家在產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)展比我國要快很多�！眲⒚魟龠z憾地說。
“西方國家給我們的時間已經(jīng)不多了�！备爹i程對記者說，“政府如果不加快支持國內(nèi)可持續(xù)性生物燃料的發(fā)展，我們今后將會受到西方更多刁難�！�
文章來源：《新華網(wǎng)》2011-04-02
傅鵬程，男，1957年9月出生，山東濟(jì)南人，博士，現(xiàn)任中國石油大學(xué)（北京）化工科學(xué)與工程學(xué)院及新能源研究中心特聘教授，中國石油大學(xué)（北京）新能源研究中心光合生物技術(shù)與二氧化碳資源開發(fā)利用實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。
榮譽(yù)獎勵：