据不完全统计，截至目前2021年国家重点研发计划重点专项已启动24个。其中固废资源化、公共安全风险防控与应急技术装备（司法专题任务）（定向）、科技冬奥、科技冬奥（定向）、主动健康和老龄化科技应对、数字诊疗装备研发、绿色生物制造、绿色宜居村镇技术创新、生殖健康及重大出生缺陷防控研究8个重点专项共51个项目进行了公示。
国家重点研发计划“绿色生物制造”重点专项国拨经费总概算约6亿元，其中，拟支持青年科学家项目不超过5项，国拨经费总概算不超过2500万元，项目实施周期一般为3年，应用示范研究类任务为 4 年。
项目申报指南
1.工业酶创制与应用
1.1工业多酶催化体系构建与机制研究
研究内容：针对具有工业应用背景的多酶体系，基于计算生物学和大数据等工具设计多酶合成途径，通过对设计途径开展热力学研究，以及反应动力学模型验证，发展多酶合成体系精准设计技术；通过自然酶分子机器仿生，研究多酶催化反应途径的协同和强化方法，探索多酶体系限域、邻近和隔室化效应等对多酶催化体系效率的影响机制；研究多酶体系中自然和人工辅因子(辅酶)强化、再生和对多酶体系的调控作用；发展基于人工载体的多酶组装、自组装体系和调控策略；利用多酶催化构建如人工光合作用等重要前沿问题及若干具有重要工业应用价值的多酶合成体系。
1.2可规模化应用的新型工业酶固定化技术
研究内容：针对具有工业应用背景的酶固定化体系，探索适合规模化应用的新型通用性酶特异固定化技术；开发适合规模化制备的、具有结构可控的新型通用载体材料；研究酶固定化载体的化学组成、表界面性质等对酶分子结构、稳定性、催化本征和表观动力学、底物和产物传递过程的影响机制；研究酶催化过程中反应器内的流动和传质等对酶催化过程的影响机制，发展酶固定化体系高效循环利用的新方法，创新酶催化反应器设计和过程强化理论；利用相关新方法、新技术和新过程，研究若干具有重要工业价值生物化学品或者化学催化难以实现的化学品合成体系，推进在医学诊断上的实际应用。
1.3新型化学—酶偶联催化技术创建与应用
研究内容：针对若干代表性药物中间体、农药、精细化学品合成过程的高效化和清洁化等关键科学问题，创新催化路径设计的理论和方法，利用计算化学生物学等手段挖掘酶基因数据库并解析酶催化反应机理，结合分子生物学、蛋白质组学和微生物发酵等技术，构建环保、稳定的高活性化学-酶催化体系和合成途径，探索相关新酶设计和金属-酶偶联催化新方法，实现化学-酶催化的优势互补；发展酶催化选择性、稳定性及活性在偶联应用条件下(pH、温度、介质等)多目标协同进化策略，提升酶催化的工业条件适应性、稳定性和重复使用性；研究偶联催化溶剂体系、反应器设计、反应分离耦合、单元反应集成等新方法和新技术，优化化学-酶偶联催化反应过程相容性、适配性和效率；通过新方法和新技术推动和实现代表性药物、农药、精细化学及其中间体的绿色制造转型。
1.4新型饲料工业用酶创制*
研究内容：针对饲料与动物产品安全、新型饲料资源开发利用等产业重大需求，开发新型功能性饲料工业用酶。开展基于大数据分析的新型酶高通量快速筛选、全新蛋白质设计与分子改良技术研究，创新饲料工业用酶的高效表达技术，构建具有自主知识产权的稳定高产的新型饲料工业用酶生产菌株，实现饲料中霉菌毒素脱毒、非常规饲料蛋白资源高效利用相关酶的低成本生产，建立新型饲料工业用酶的绿色发酵工艺、后加工工艺，创建酶制剂的多元复配技术和配套应用技术。突破新型饲料工业酶制剂研发中的主要技术瓶颈，构建高效的新型饲用工业酶研发平台体系，有效提升我国饲用酶制剂工业的可持续发展能力。
2.生物制造工业菌种构建
2.1医用微生物多糖生物制造产业化示范
研究内容：针对具有重要医学用途的动物源多糖硫酸软骨素、肝素和透明质酸，研究其生物法人工合成新路线和新工艺。选育、重组改造核心生产新菌株，提升微生物发酵合成多糖(前体)的产量；研究微生物多糖(前体)分子量可控合成的机制与方法；研究酶法/化学法进行位点特异性硫酸化、脱硫酸化、异构化、脱乙酰化等糖链修饰方法、糖链修饰酶的高表达与进化改造方法以及衍生多糖分子的结构鉴别方法；探究生物合成多糖产品的生物活性、构效关系和安全性；开发特定分子量分布的微生物多糖(前体)发酵生产、分离提取以及糖链修饰改造的过程强化与系统优化新工艺，完成代表性微生物多糖生产新工艺的产业化示范生产。
3.智能生物制造过程与装备
3.1工业菌种高通量选育技术及装备*
研究内容：针对从海量潜在菌株中快速、高效选育高性能工业菌株的重要需求，开发高通量自动化菌株选育的微流控培养、筛选技术与系统。研发基于微流控技术的微液滴细胞培养和分选平台，发展超高通量筛选培养技术及装备；研究在线传感技术，实现微型化培养中基于紫外可见、荧光、拉曼、红外光谱、显微图像等光学信号的关键过程参数快速检测，提高培养通量和筛选效率；利用光电膜片开发具有pH和DO等实时在线参数检测功能的孔板培养装置小型阵列式平行反应器系统；开发菌种筛选培养的大数据采集和智能分析信息系统，研究工业菌种关键质量参数的实验过程优化和过程质量分析，提高关键质量参数优化效率；将微生物菌种超高通量筛选平台和高通量生物过程工艺开发平台应用于典型工业菌种的选育与工业应用测试，显著缩短菌种研发到工业化应用周期。
3.2高附加值生物制品分离关键材料设计、制造及应用*
研究内容：面向疫苗、病毒载体、抗体、蛋白质、多肽等结构复杂、稳定性低的生物制品的高效分离纯化需求，研发具有自主知识产权的分辨率高、载量高、分离速度快、抗失活的新型分离介质，设计并建立高效的配套的分离纯化工艺，实现高纯度、高活性生物制品的快速制备。包括但不限于：针对病毒样颗粒(VLP)疫苗、病毒载体等超大生物分子结构复杂、分离效率低的问题，开发具有超大孔结构和柔性手臂与配基的新型分离介质，研究疫苗等超大分子在固液界面上的结构变化规律和稳定策略，提高介质载量和疫苗在纯化过程中的稳定性与活性收率；研发尺寸单分散性高、高分辨率的新型分离介质，简化分离步骤，提高分离纯化效果；研究分离介质制备过程的放大规律，实现规模化制备；系统研究分离介质的稳定性、再生方法、使用寿命、配基脱落、溶出物等，对介质进行系统验证和评价，为分离纯化工艺开发和药品申报提供参考；设计和开发配套的分离工艺，利用所开发的分离介质实现多种生物制品的高效分离和应用示范。
4.生物制造原料利用
4.1一碳化合物生物转化制备燃料与化学品技术*
研究内容：针对一碳化合物(指包含一氧化碳、二氧化碳、甲烷等一碳气体)来源广泛但生物利用效率低、转化途径匮乏的难题，构建高效一碳气体及其衍生物利用工程菌株，研究关键酶的作用机制和反应路径设计；围绕多种可再生能源开发关键使能技术，建立一碳气体制备可发酵液态底物的化学和生物催化路线，实现工程菌株对一碳气体的高效耦合和集成利用；开发设计一碳气体转化生物反应器及智能控制系统，提高一碳气体生物利用效率和碳原子经济性，实现生物转化一碳气体制备能源化学品的中试到吨级规模的产业化示范，推进生物-化学耦联转化一碳气体高效制备燃料和化学品的低碳、绿色技术路线的建设。
5.未来生物制造技术路线及创新产品研发
5.1塑料生物解聚关键技术*
研究内容：针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PUR)等塑料品种，挖掘塑料解聚微生物和酶资源，利用重组表达技术构建塑料解聚关键酶元件库，解析塑料解聚酶的催化机制与塑料解聚机制；重构塑料解聚微生物，定向设计和改造解聚酶元件，提高酶对底物的结合能力及稳定性，获得高解聚活性、高稳定性的微生物或酶；开发相关生物解聚整套工艺技术，推进工业应用示范。
5.2先进航空燃料生物制造技术*
研究内容：以提升现有航空燃料生物合成路线效率、经济性，创制新型航空燃料高效生物合成路线为目标，开展生物航空燃料的绿色生物制造相关研究。针对油脂类原料，开发高效生物与化学催化剂，研究酶与化学协同的高效反应工艺；针对木质纤维素原料，开展菌株构建、发酵工艺优化、生物中间体定向化学转化研究，大幅提升现有木质纤维素原料到生物航空燃料制备过程中醇类、倍半萜类等中间体的生物合成效率，实现生物中间体碳链定向调控及高效脱氧；开展新型航空燃料高效生物及生物-化学合成路线创制研究，突破具有更低冰点等特征的新型高质量生物航空燃料前体生物合成及定向转化等关键技术；通过各单元技术的有机集成形成高效率的航空燃料合成系统，开展中试示范，针对生物航空燃料产品进行质量评价和应用探索。
6.绿色生物制造产业体系构建与示范
6.1低廉生物质资源高值化炼制关键技术与产业示范
研究内容：以植物油脂加工脱臭馏分等低廉生物质资源为原料，开展复杂组分的结晶分离、分子蒸馏、柱色谱分离、连续化全自动生产、副产物综合利用、酶分子改造及催化过程强化等关键技术的研究，建立高附加值的大豆甾醇、木质甾醇等具有重要用途的高附加值精细化学品的高效绿色制造新工艺，解决目前实际生产中存在的提取收率低、产品纯度低、生产成本高、污染物排放量大等问题；通过生物催化转化技术向甾醇酯等高端产品实现产业链的延伸。建立规模化工业生产示范装置，并研究制定相应产品标准、技术规范和技术指南。
6.2药用多肽绿色生物制造技术与产业示范
研究内容：针对多肽药物这一医药前瞻领域存在的合成难度高、产率低、成本高、污染重等问题，构建具有自主知识产权的高效、适配不同药用多肽的系列生物表达体系特别是可溶表达体系；发展药用多肽高效分离、纯化(复性)技术；开发若干针对心血管疾病、糖尿病、退化性疾病、生长缺陷、感染、肿瘤等重大或者常见疾病的药用多肽的工业化绿色生产工艺；开发相关脂肪酸化修饰、糖基化修饰等技术，提高药用多肽的药动学性质。
考核指标：建立完整的药用多肽表达、分离纯化和修饰技术绿色生物制造体系，获得5~8个用于治疗心血管疾病、糖尿病、退化性疾病、生长缺陷、感染、肿瘤等重大或者常见疾病的药用多肽的工业生产菌株，发酵产量达0.5~1g/L或以上活性多肽，建立3~5套高效分离、纯化方法，建立1~2种高效的药用多肽修饰过程和体系，实现2~3种公斤级药用多肽规模产业示范，生产成本比现有工艺降低30%，达到报批标准。
6.3纺织生物技术及产业示范
研究内容：针对我国纺织行业能耗高、污染严重等问题，开展高效纺织生物技术研发及示范推广。开发应用性能优良、成本合理、适用于纺织工业环境的染整加工及后整理用酶，利用生物纺织酶分子改造、发酵与分离工艺优化、固定化等技术，提高催化效率与稳定性，降低生物纺织酶生产与应用成本；建立生物纺织酶组装与复配技术，开发稳定高效的生物纺织酶复配工艺，提高多酶协同作用效率与适配性，构建适应我国原材料特性的复合酶制剂；研究生物纺织酶在替代传统棉染整前处理、麻脱胶和羊毛防缩整理等高污染工艺过程中的作用效果、动力学过程、应用特性等，优化生物纺织酶处理工艺，实现技术集成优化，形成有效的纺织生物技术应用新工艺，建立全酶法天然纤维织物染整前处理或后整理等纺织生物技术产业化示范。
6.4生物造纸技术及产业示范
研究内容：针对造纸行业高污染、高能耗、高排放等问题，开展高效生物法造纸技术研发及示范。围绕当前酶制剂产品难以满足造纸工业原料种类多、木质纤维素结构复杂、高温高碱等要求的现状，通过酶分子改造等技术，获得性能和酶系符合造纸工艺要求的新型高效酶品种。研究影响酶生产过程中的关键工艺因素和过程调控，确定最佳产酶过程控制工艺，通过发酵与分离工艺优化等技术，降低生物造纸用酶的生产与应用成本。针对生物制浆、生物漂白、酶法脱墨、酶脱胶粘物、酶促打浆等造纸原料、工艺及环境复杂性，优化获得最优复合酶组合制备高效复合酶制剂，进一步优化获得最优酶应用工艺，实现造纸工业的绿色低成本生产。研究生物造纸副产物木质素工程化制备功能分散、抗紫外材料关键技术与工艺，推进造纸原料全组分利用和减排。
6.5基于生物制造的绿色生物医药工业园区示范
研究内容：围绕生物技术在医药、化工等领域的广泛应用，以及未来生物产业新模式，推进基于生物制造的绿色医药工业园区示范。开展园区全景研究及数据平台建设，分析研究园区重点行业、主要产品生产过程和技术，研究生物制造过程中标准通用模块、关键技术和工艺，重构产品生物制造新技术路线，形成园区生物制造产业链。研究生物制造过程中的全生命周期评价与绿色化量化评价体系，建立包含资源、能源、环境与经济因素的园区绿色制造评价体系，开展园区生物制造过程的资源、能源、环境与经济影响评价。研究生物制造过程的全生命周期评价与绿色化量化评价体系，建立园区生态评价体系，实现园区资源整合、废物套用和资源化利用。实现园区产业数字化转型，打造安全、环保、循环的绿色智慧医药产业园区，实现绿色生物制造产业示范。开展不同国家生物制造产品的市场准入政策、途径、监管、跟踪等研究，探索构建生物制造产品市场准入安全评价的新技术和新模式，支撑建立生物制造产品的市场准入通道和监管体系。
国家重点研发计划“绿色宜居村镇技术创新”重点专项
国拨经费总概算为1.56亿元，项目实施周期一般为2年。
广西大石山区优势特色产业提质增效技术集成与示范
研究内容：以肉牛肉羊为对象，针对养殖技术相对落后、产业效益不高、养殖废弃物污染等问题，依托当地优势企业，开发适合南方炎热高湿的肉牛肉羊生态养殖、全混合饲料加工、疫病防控、粪污资源化利用等高效综合养殖技术；以稻、鱼、螺为对象，针对产区稻、鱼、螺产量矛盾和综合利用效率低等问题，依托当地优势企业，筛选适宜共作的水稻、鱼、螺品种，开发适合稻、鱼、螺共作的水稻种植、鱼螺养殖及其生物饲料加工等生态综合种养技术；以猕猴桃为对象，针对猕猴桃栽培管理技术落后，单产低、品质差、种植效益低等问题，依托当地优势企业，开发可操作性强的土壤改良、精准施肥、整形修剪、促春芽萌发、花粉制作与授粉、病虫害绿色防控、水肥一体化、高效节水灌溉等技术。形成大石山区肉牛肉羊、稻鱼螺、猕猴桃产业提质增效技术体系，并在优势产区示范推广。
四川省凉山州肉羊提质增效技术集成与示范
研究内容：以绵羊、山羊为对象，针对其良种覆盖率低、饲养管理和羊肉加工技术落后、产业效益不高等问题，依托当地优势企业，集成地方品种选育、引进品种高效扩繁与杂交利用、饲草饲料资源均衡供应与高效利用、肉羊高效饲养 管理和育肥、疫病防控及羊肉初加工等技术，形成肉羊提质增效技术体系，在凉山州优势肉羊产区推广应用。
贵州省喀斯特山区优势特色产业提质增效技术集成与示范
研究内容：以葱等特色蔬菜为对象，针对喀斯特山区土层浅薄贫瘠、保水保肥能力差、人工成本高、产品品质不高、种植效益低等问题，依托当地优势企业，开发高效移栽、化肥农药减量、机械化耕整地、液体畜禽粪肥还田利用等技术，以及与贵州山地生态资源条件协调的特色蔬菜水肥药一体化调控技术模式及产业提质增效技术体系；以柑橘、李和百香果为对象，针对柑橘品种退化、成熟期集中、优果率不高，李苗木繁育、整形修剪、土壤管理、病虫害发生及商品果率偏低，百香果种苗质量不高、种植不规范及机械化率低等问题，依托当地优势企业，开发应用优质种苗产业化关键技术以及高产栽培模式，集成应用省力化修剪、高位嫁接及高效 种植体系，在优势产区示范推广；以茶为对象，针对新建茶园苗成活率低、品质不稳定、茶园病虫害严重、机械化加工技术缺乏、加工产品质量不稳定、夏秋茶利用率低和机械化采摘程度低等问题，依托当地优势企业，开发茶绿色高效种植与机械化生产、肥水调控、清洁化加工与茶资源多渠道综合利用等绿色高效生产技术体系；以贵州黑山羊为对象，针对生态养殖关键技术缺乏、冬季饲料来源不足等问题，依托当地优势企业，开发贵州黑山羊选育、同期发情、集中配种、精准饲喂等技术，形成贵州地方黑山羊健康养殖技术体系； 以蜂为对象，针对中华蜜蜂健康高效养殖技术缺乏、蜂种混杂、病虫害多发、蜜源植物缺乏、蜂产品质量问题突出等问题，依托当地优势企业，开发高效蜂群繁育、病虫害绿色防控、天然中蜂蜂蜜高效生产、加工与质量控制、质量特征性指标和营养功效因子分析技术，形成中华蜜蜂健康高效养殖技术体系和成熟蜂蜜营养功能评价体系。
云南高原特色农业提质增效技术集成与示范
研究内容：以中药材滇黄精、白及为对象，针对中药材良种缺乏及品质退化等问题，依托当地优势企业，集成良种、种苗繁殖、规范化栽培等技术，建设中药材良种繁育及规范化种植示范基地；以魔芋为对象，针对林下套种魔芋种质退化、栽培技术水平低、综合效益低等问题，依托当地优势企业，筛选林下套种魔芋品种，优化栽培技术体系，提高林地综合效益，建立示范基地；以桑葚为对象，针对栽种防技术欠缺、缺乏高质量产品问题，依托当地优势企业，集成桑葚快繁、规范化种植及绿色防控技术，扩大种植面积，提高桑葚产品质量，开发桑葚深加工系列新产品，建立产业化示范基地；以柑橘、荔枝、苹果为对象，针对林地干旱、营养不平衡导致的产量低、果品质量差等问题，依托当地优势企业，集成地表-地下水高效利用技术、水肥一体化和高效节水灌溉 技术；以芒果、猕猴桃和软籽石榴为对象，针对特色果树无灌溉条件等问题，依托当地优势企业，集成光电互补、最大功率跟踪、自动控制、高扬程抽水的太阳能光伏抽水设施，配套太阳光伏取水装备，提高果树种植水平。
甘肃、宁夏优势特色产业提质增效技术集成与示范
研究内容：以粮饲兼用和青贮玉米为对象，针对干旱缺水、耕种收机械作业率低、土壤残膜污染严重、秸秆利用率低等问题，依托当地优势企业，集成耐密机收品种、覆盖集雨种植配套机具、地膜减量与替代等技术和产品，建立适宜大型养殖场或适度规模家庭小农户的青贮玉米-肉牛种养结合增收模式；以肉羊肉牛为对象，针对饲草品种单一、繁殖 率低、育肥周期长、养殖场污染严重等问题，依托当地优势企业，引进筛选优质高产饲草新品种，集成示范贡羊品种改良与高效繁殖、肉牛快速育肥与健康养殖、饲草加工调制、牛羊养殖场粪污无害化处理等技术，建立种养结合循环农业模式；以木耳和香菇为对象，针对优质菌种缺乏、种植技术不规范、绿色增效栽培技术不到位等问题，依托当地优势企业，选育适宜的优良菌种，集成应用菌种扩繁、菌棒工厂化生产、低成本基质栽培等技术，建立标准化示范基地；以根 茎类中药材半夏、当归为对象，针对优质种苗缺乏、育苗成本高、病害防治难、劳动强度大等问题，依托当地优势企业，选育优质种苗，集成应用低成本育苗、播种和收获机械作业、病害无公害防治、饮片数控切割加工等技术，建立农艺农机 融合示范基地；以金银花、大黄为对象，针对种苗混杂和质量不高、种植不规范、效益低等问题，依托当地优势企业，集成应用品种提纯复壮、种苗组培及快速繁育、机械收获、低成本烘干等技术，在优势产区示范推广。
新疆优势特色产业提质增效技术集成与示范
研究内容：以红枣为对象，针对不同品种低产低效以及资源化利用不合理等问题，依托当地优势企业，引进红枣新品种，开发低产低效经济林改优模式、有机栽培、水肥一体化精准调控及病虫害全程绿色防控技术，研发林果产品精深加工及配套资源综合利用工艺；以玫瑰花、万寿菊为对象，针对种植技术落后、产量低、深加工技术和产品数量不足等问题，依托当地优势企业，开发高效栽培及水肥一体化管理模式，研发玫瑰花纯露、玫瑰花精油、万寿菊叶黄素生产工艺及其废液生产生物肥工艺；以芦笋、香菇、叶菜类蔬菜为对象，针对设施栽培技术水平低、育苗技术落后、储藏技术和条件不完善等问题，依托当地优势企业，开发有机栽培、无土栽培、水肥一体化、病虫害绿色防治、清洁生产等技术，形成绿色高效栽培技术体系，研发保鲜包装和深加工工艺，确立新型钢结构设施大棚建造标准；以肉牛为对象，针对养殖技术缺乏、营养搭配不合理、饲喂技术落后等问题，依托当地优势企业，开发规模化养殖管理模式、新型日粮配方、动物疫病防控、青贮饲料加工等技术。
国家重点研发计划“固废资源化”重点专项
国拨经费概算不超过 0.7 亿元，项目实施周期为3年。
城市厨余垃圾全量化消纳与无害化处置关键技术
牵头单位：湖南大学
研究内容：针对厨余垃圾实行全面分类后湿垃圾产生量增大、含水率提高、处置利用难度加大等问题，研究厨余垃圾组分分类特征及全量化处置利用途径，研究厨余垃圾高效分质除杂预处理技术及装备，研究厨余垃圾有机组分精细化利用及全量化消纳技术，研究惰性及毒害组分无害化处置技术，选择典型城市开展技术与装备集成应用及工程示范。
高端领域铜铝废材深度净化与循环再造关键技术
牵头单位：北京科技大学
研究内容：针对电子信息、航天航空等高端领域铜铝废材循环利用过程产品降级的行业难题，研究废旧铜材表面涂层高效脱除与污染控制技术及装备，研究电子级铜材循环再造过程杂质深度控制技术；研究废旧铝材高效除杂与成分优化技术，研究航空铝合金再造过程精细调控技术；开展工程示范。
京津冀水源涵养功能区典型固废协同利用集成示范
研究内容：针对“京津冀水源涵养功能区”典型区域矿产、冶金支柱产业固废产生量大、高质量水源保障难度大等问题，研究典型矿产资源采选冶过程固废产排特征、资源属性、生态水环境风险及控制策略，研究巨量采矿废石—选矿尾矿高效识别、稳质化利用技术，研究多源难处理微细粒尾矿细泥精细分级与协同利用制备功能新材料技术，研究钒基战略材料产业重金属废渣中毒害元素全湿法高效提取分离 尾渣无害化利用技术。依托国家可持续发展议程创新示范区开展集成技术工程示范，构建水环境高风险工业固废协同利用系统性解决方案及商业化运行模式，开展推广应用。
