核心问题：杜氏藻（Dunaliella）能大量积累β-胡萝卜素，但传统生产方法存在效率低、成本高、区域局限等缺点，需要全面理解其类胡萝卜素生物合成途径和调控机制，以改进生产和开发高价值类胡萝卜素。
关键发现：杜氏藻在适宜（逆境）条件下β-胡萝卜素可占干重的10%以上，D. salina自然条件下最高达13.8%，不适宜条件下仅0.3% 等 6 条
核心问题：构建用于木质纤维素整合生物加工（CBP）生产乙醇的酵母细胞工厂，需要同时解决木质纤维素降解酶的表达、戊糖利用及发酵抑制物耐受性等问题。
关键发现：综述中多个重组酵母菌株实现了直接发酵纤维素/半纤维素产乙醇：Fujita等（2002）共展示BGL1和EGII的酿酒酵母从45 g/L大麦β-葡聚糖产16.5 g/L乙醇，产率0.48 g/g（理论产率的93.3%） 等 9 条
核心问题：解决如何通过微生物发酵从可再生资源高效生产正丙醇和异丙醇，以替代基于石油的化学合成，并评估其作为生物燃料和丙烯前体的可行性。
关键发现：E. coli异丙醇最高产量40 g/L（产率0.73 mol/mol），气体气提后累积产量143 g/L（产率0.67 mol/mol） 等 9 条
核心问题：毕赤酵母虽已成为重要的重组蛋白生产宿主，但克隆变异性、载体库有限、基因组注释不足等问题阻碍其发展为系统代谢工程平台。本文旨在总结最新进展，推动在毕赤酵母中建立系统代谢工程。
关键发现：['毕赤酵母已生产超过5000种重组蛋白，并获FDA GRAS地位。', '克隆变异性可导致同一转化事件中产物浓度相差高达30倍（破伤风毒素片段C）。', "多拷贝克隆频率约5-10%，'jackpot'菌株（GCN>10）频率约1%。", '敲除KU70消除NHEJ通路后，靶向整合效率显著提...
核心问题：微藻类胡萝卜素生产成本高昂，尤其是下游加工（收获、提取、纯化）环节存在瓶颈，难以与传统化学合成及植物提取竞争。
关键发现：['微藻中叶黄素含量通常超过4 mg/g，而万寿菊中仅约0.3 mg/g 等 4 条
核心问题：天然产物是药物发现的重要来源，但传统发酵筛选只能检测少数代谢产物，大量微生物次级代谢潜力未被挖掘；同时天然产物难以获得纯化合物，导致药物研发界对其兴趣减退。
关键发现：1981-2006年批准的974个新化学实体中39%为天然产物或其衍生物 等 15 条
核心问题：解析植物天然产物生物合成途径中非经典酶和代谢区室化机制，以促进这些重要化合物的异源生产和应用。
关键发现：在啤酒花中，6-异戊烯基柚皮素和8-异戊烯基柚皮素的产量大致相等，二者各占总异戊烯基黄酮的1-2% 等 6 条
核心问题：如何通过代谢工程改造微生物，将可再生生物质或二氧化碳直接转化为具有优良燃料性能的长链醇、萜烯烃和柴油链烷烃，同时解决生物质解聚、产物毒性和太阳能利用效率等问题
关键发现：该综述总结了多种工程菌生产生物燃料的进展。具体数据包括：Caldicellulosiruptor bescii DSM 6725T 可在最高90°C下降解未经处理的杨树和柳枝稷等植物生物质 等 5 条
核心问题：微生物细胞工厂生产高价值天然产物时，下游产品回收成本高（占总生产成本高达80%），传统吸附珠（如Diaion HP-20）存在剪切应力损伤细胞、磨损降解等问题，缺乏可定制化的高效吸附材料。
关键发现：['BEMA40（40% v/v致孔剂）在3D打印材料中对Sudan 1和紫杉醇的吸附能力最高，Sudan 1吸附平衡常数K=416.5±94.7，紫杉醇K=32.3±0.6', 'BEMA40在5 mL酿酒酵母培养中紫杉二烯滴度达46±2 mg/L，与Diaion HP-20（54±4 mg...
核心问题：如何提高纤维素酶在生物质转化为液体燃料（如乙醇、丁醇）过程中的效率和降低成本，并理解其作用机制。
关键发现：工业纤维素酶产量可超过100 g/L 等 7 条
核心问题：酵母代谢工程如何超越传统的乙醇和酿酒酵母，成为多种高价值化学品的生产平台，并解决产量低于细菌宿主的问题。
关键发现：酵母已成功生产多种高价值化学品，具体包括：酿酒酵母产丁醇2.5 mg/L 等 20 条
核心问题：木薯是撒哈拉以南非洲的主要热量来源，但其根中蛋白质和铁含量极低，导致当地人群营养不良。需要利用生物技术提高木薯根中的铁和蛋白质含量，以满足最低日常营养需求。
关键发现：FEA1表达使木薯根铁含量从10 ppm增至近40 ppm 等 2 条
核心问题：重新评估大肠杆菌作为生物燃料生产细胞工厂的能力，总结其生产醇类、脂肪酸类和萜类生物燃料的代谢途径，并评估调控合成途径和快速组装新菌株的使能技术。
关键发现：通过代谢工程，大肠杆菌可实现异丙醇143 g/L、异丁醇50.9 g/L、1-丁醇30 g/L、脂肪醇1.95 g/L、脂肪烷烃0.58 g/L、脂肪酸酯1.1 g/L、异戊烯醇2.2-2.23 g/L、法尼醇0.53 g/L（摇瓶526.1 mg/L）、红没药烯1.1 g/L、异戊二烯超60... 等 3 条
核心问题：植物作为'绿色'化学工厂生产工业及营养用异戊二烯类化合物，在真实场景下经济竞争力不足，需要开发有效的代谢工程策略并利用新兴分子工具（如基因组编辑）提高产量和经济性。
关键发现：异戊二烯类天然产物种类超过40,000种，全球市场约每年10亿美元 等 7 条
核心问题：如何利用解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）作为底盘细胞，通过代谢工程高效生产源自乙酰CoA、脂肪酸和脂质的工业化学品（如生物柴油、功能性脂肪酸和类胡萝卜素），并实现商业化应用。
关键发现：过表达PYC和ACL1使脂质含量达45% DCW，较亲本提高约50% 等 13 条
核心问题：产油酵母的独特代谢机制和遗传工具开发相对滞后，限制了其作为可持续生物制造底盘的高效利用
关键发现：产油酵母脂质可积累至细胞干重的85% 等 10 条
核心问题：hyperforin 是贯叶金丝桃的主要活性成分，具有抗抑郁等多种药理活性，但化学结构复杂、对氧/光/热不稳定，化学合成难度大且产率低，传统提取受环境和原料波动影响，难以稳定满足医药制剂需求，亟需发展可控的生物技术生产途径。
关键发现：['贯叶金丝桃不定根培养的 hyperforin 提取产量为 5 mg/g DW，摇瓶规模6周后产率约 50 mg/L 培养物。', '根培养中 hyperforin 类化合物（seco-、adsecohyperforins）和 lupulones（colupulone、adlupulone）... 等 6 条
核心问题：马铃薯对盐、干旱等环境胁迫敏感，且块茎中类胡萝卜素含量低。本研究旨在通过异源表达甘薯IbOr基因，提高马铃薯类胡萝卜素积累并增强抗逆性。
关键发现：IbOr过表达使转基因马铃薯块茎总类胡萝卜素最高达38.1 μg/g DW，为非转基因对照（13.9 μg/g DW）的2.7倍 等 3 条
核心问题：工业乙醇酵母在超高浓度（VHG）生淀粉发酵中缺乏降解蛋白质的能力，导致游离氨基氮（FAN）不足，酵母生长缓慢、发酵时间长、乙醇产量低，原料利用率受限。
关键发现：分泌表达菌株APS的酸性蛋白酶活力为6.8±0.21 U/ml，最适pH 4.0、最适温度45°C 等 6 条
核心问题：工业酒精生产菌株酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）不能利用纤维二糖，缺乏纤维二糖转运系统，导致纤维素水解产生的纤维二糖积累，限制乙醇生产。
关键发现：胞内表达β-葡萄糖苷酶的菌株IB1不能利用纤维二糖 等 3 条