邹涛圳，李鹏飞，李新冬，万欢，张燚
生物质能是一种生态友好的零碳能源，加快推动生物质能技术的发展和应用，有助于缓解能源和环境问题。2022年5月10日，国家发改委印发《“十四五”生物经济发展规划》，明确指出推动生物质能源发展的重要性，并着重强调要加大藻类生物燃料关键技术的开发力度。
工业革命以来， 生物质能源高速发展。其中第三代生物能源将目光聚焦于以微藻为代表的光合自养微生物，具有培养效率高、固碳能力强等先天优势。第四代生物能源则在第三代生物能源的基础上融合了基因改造技术，在一定程度上优化了第三代生物能源产量低的经济性缺陷。 微藻与陆生油料植物相比，不占用宝贵的耕地，单位面积下的油脂产量是产油农作物的几十到上百倍，可在淡水、海水或污水中生长；其次，微藻作为地球上碳循环和能量转化重要载体，其CO2固定速率和太阳能储存效率是陆生植物的10-50倍，是最有潜力替代化石燃料的生物能源；此外，微藻几乎不含木质纤维素，更易利用和转化为生物能源。
利用微藻可制备多种生物燃料，具有广阔的应用前景。微藻不仅可以通过光合作用裂解水产氢，而且可固定CO2并转化为碳类等有机质。目前已有生物乙醇和生物柴油大量生产应用，其中生物柴油单位体积储能量比生物乙醇高25%，且具有生产过程能量投入少和不腐蚀运输管道等优点，是藻类生物能源发展的重要方向。以微藻制备的生物柴油在燃烧性能上与化石燃油具有相似的物理化学性质（碳链长度、能量密度等），其燃烧效率和减少SOx、NOx等有毒气体产生方面均优于化石燃油，更趋于可持续发展理念。综合来看，微藻生物柴油的发展符合当前能源发展的需求，但仍存在原料藻种油脂产量偏低、培养过程需额外能源物质投加等问题，使其生产成本偏高和规模化推广受限。
目前利用微藻制备生物柴油仍面临许多限制和挑战，最大的困难是原料藻种油脂产率相对较低导致下游加工成本（如提纯、转化等）居高不下。此外，培养中大量水资源消耗和额外营养物质投加成本也严重制约微藻生物质能发展。 通过合理有效地产油微藻育种并降低培养中的经济成本，是推动微藻生物柴油商业化进程的关键举措。
近日， 《生物技术通报》在线 发表了题为》的文章。本文分别从藻种选择、育种技术、培养和采收等角度展开讨论如何高效地提高微藻油脂产量，推进微藻生物质能源高效发展与应用。
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本文主要包括以下几部分内容：
1 微藻TAG合成机理
2 藻种选择
3胁迫培养策略
3.1 营养胁迫
3.2 环境胁迫
3.3 其他胁迫和联合胁迫
4 诱变技术
4.1 化学诱变
4.2 物理诱变
4.3 筛选
5 基因工程
5.1 传统基因工程
5.2 合成生物学加持下的基因工程
6 资源化培养与采收
7 总结与展望
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