核心问题：微藻β-胡萝卜素产量低，限制其商业化应用，需要利用基因工程手段提高微藻β-胡萝卜素的生产能力。
关键发现：野生型Scenedesmus sp. CPC2的β-胡萝卜素含量为10.8 mg/g-cell 等 6 条
核心问题：在解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）中缺乏既强又受脂肪酸诱导的启动子，限制了脂质衍生化学品的生物生产效率。
关键发现：鉴定出200 bp上游调控序列R1 等 6 条
核心问题：Shewanella oneidensis 等产电菌无法直接利用甘油作为碳源，导致甘油难以在微生物燃料电池中高效转化为电能。
关键发现：工程联合体 (ETK.pneumoniae-ETS.oneidensis) 在 100 mM 甘油条件下最大功率密度为 等 11 条
核心问题：紫杉醇（Paclitaxel）作为一种重要抗癌药物，其天然来源产量极低、化学合成步骤多且成本高。关键前体taxadiene的合成由限速酶taxadiene synthase（TXS）催化，如何提高TXS活性并实现taxadiene在异源宿主中的高效生产是核心问题。
关键发现：['TXS的催化活性(kcat/KM = 3.5×10^3 s^-1 M^-1)比其他植物萜类环化酶低约两个数量级，kcat仅为0.0106 s^-1，表明其是紫杉醇生物合成的限速步骤', '在大肠杆菌中通过多元模块化方法，taxadiene产量最高可达1 g/L培养物', '在大肠杆菌K株中...
核心问题：野生型莱茵衣藻在非胁迫条件下玉米黄质含量极低，难以满足黄斑色素工业化生产需求；同时需要开发非转基因的遗传改造方法。
关键发现：筛选出CC-4349为最佳产类胡萝卜素菌株，其比生长速率0.12 h^-1，最高生物量1.26 g/L，生物量生产力0.84 g/L/d。ZEP敲除突变体（ΔZEP）在光自养条件下玉米黄质含量平均2.26 mg/L（野生型仅0.05 mg/L），提高56倍 等 3 条
核心问题：细胞色素P450酶PPDS在酿酒酵母中异源表达活性低、PPDS与ATR1偶联效率差导致ROS积累并影响细胞生长，从而限制了原人参二醇的高效生产。
关键发现：['自给自足PPDS-ATR1融合蛋白的催化活性比PPDS与ATR1共表达提高约4.5倍，原人参二醇产量提高71.1%。', '携带PPDS-ATR1融合蛋白的菌株W3a在YPD培养基中产生265.7 mg/L原人参二醇和8.7 mg/L达玛烯二醇-II，达玛烯二醇-II转化率达96.8%。'... 等 5 条
核心问题：利用P450单加氧酶CYP154A8全细胞催化烷烃生产手性2-烷醇，解决非活化C-H键选择性羟基化的难题，并克服底物毒性、溶解性及辅因子供给等限制。
关键发现：P. putida中CYP154A8表达量为1,224 nmol/g_cdw，远高于E. coli的53 nmol/g_cdw 等 4 条
核心问题：工程酵母在利用木糖生产纤维素乙醇时，面临XR-XDH途径的氧化还原失衡以及纤维素水解液中乙酸抑制的问题，导致乙醇产量低、副产物多，乙酸未被有效脱毒。
关键发现：['在YP培养基（20 g/L葡萄糖、80 g/L木糖、8 g/L乙酸）中，优化菌株SR8A6S3消耗乙酸7.1 g/L，乙醇产量43.33 g/L，比对照SR8（30.39 g/L）提高42.6%', '乙醇产率从0.344 g/g糖提高到0.446 g/g糖（提高29.7%），甘油产率从0...
核心问题：微生物异源生物合成效率受限于途径酶活性不足和代谢中间体利用不平衡，导致目标产物产量低。
关键发现：通过定向共进化获得正突变体dxs/dxr/idi-1-6，使番茄红素产量提高80%（0.65 mg/L vs 等 3 条
核心问题：溶剂梭菌对五碳糖（木糖）利用效率低，严重阻碍了以木质纤维素为原料的可持续生物丁醇生产平台的发展；需要解析高效木糖利用菌株的分子机制。
关键发现：BOH3菌株可同时利用葡萄糖和木糖，丁醇产量>15 g/L 等 8 条
核心问题：辛酸（C8）对酿酒酵母的膜毒性限制了其微生物法生产，需要提高菌株对辛酸的耐受性。
关键发现：表达Acc1S1157A使油酸比例在无辛酸时提高3.1倍（从26%升至79%），有0.7mM辛酸时提高1.6倍 等 7 条
核心问题：利用酿酒酵母微生物发酵生产桦木酸及其羽扇豆烷型三萜前体，并开发高效的发酵和产物纯化策略，以替代从植物树皮中低效提取的现有工艺。
关键发现：在氮限制静息细胞发酵中，桦木酸浓度达到182 mg/L，总三萜浓度达到854 mg/L，为目前报道的最高值 等 5 条
核心问题：如何通过合成生物学和代谢工程手段，将产油酵母解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）改造成具有竞争力的β-胡萝卜素工业生产菌株，克服天然不产类胡萝卜素、产量低等瓶颈。
关键发现：表达car-cassette后，野生型菌株wt-C产β-胡萝卜素3.4 mg/g DCW和18.4 mg/L 等 7 条
核心问题：长春花毛状根因缺少从tabersonine到vindoline的七步途径，无法积累vindoline，从而无法产生长春碱和长春新碱等抗癌药物前体。
关键发现：诱导后#S3毛状根中T16H mRNA增加452±64倍、16OMT增加27±6倍 等 4 条
核心问题：尽管SR8菌株已经过充分工程改造，但其木糖利用率和乙醇生产率仍存在瓶颈，难以进一步提高
关键发现：经过三轮RAGE，最佳突变株的木糖利用率提高29%，乙醇生产率提高45%（木糖消耗速率从1.16 g/L/h提升至1.50 g/L/h，乙醇生产率从0.33 g/L/h提升至0.48 g/L/h） 等 4 条
核心问题：重组人凝血因子IX（hFIX）在异源表达系统中γ-羧化效率低，导致生物活性不足，需要改进其前肽序列以提高功能性表达。
关键发现：突变体hFIXD-14A的表达水平较天然hFIX提高1.4倍（611 vs 438 ng/ml/10⁶ cells） 等 5 条
核心问题：验证转基因长春花毛状根品系在连续培养11年后是否仍能维持可诱导的邻氨基苯甲酸合酶表达和化学稳定性，以评估其工业规模应用的可行性。
关键发现：经11年连续培养，基因组PCR确认ASA基因仍存在于基因组中 等 6 条
核心问题：如何同时提高酿酒酵母发酵产麦角固醇的总产量（生物量与胞内麦角固醇含量的乘积）和麦角固醇纯度（麦角固醇占总固醇的百分比），以实现高效的下游加工。
关键发现：采用新策略（实验11）的总生产效率为103.84×10⁻⁶ g·L⁻¹·h⁻¹，是标准面包酵母补料分批培养平均值32.14×10⁻⁶ g·L⁻¹·h⁻¹的3倍以上 等 4 条
核心问题：解决Synechococcus elongatus PCC 7942作为蓝藻细胞工厂因严格自养和依赖人工光源而难以工业规模化的问题，探索在自然光条件下通过混合营养生长提高生物质产率。
关键发现：混合营养培养的转化株（1%葡萄糖）生物质产率比自养转化株高3.4倍（0.27±0.007 vs 等 3 条
核心问题：缺乏快速有效的方法获得具有互补立体选择性的 Old Yellow Enzyme (OYE) 变体对，以控制不对称氢化反应的面选择性；现有蛋白质工程策略筛选工作量大，且立体互补的野生型 OYE 极为稀少和底物特异。
关键发现：通过支架取样策略，仅构建了14个异源表达变体，即可获得多个高效立体互补的烯还原酶催化剂。对底物1（3-甲基环己-2-烯-1-酮），TsER C25D/I67T 转化率达95%，TOF为190 h⁻¹ 等 5 条