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工业生物技术已经成为世界各国的重要战略研究方向之一，但我国工业生物过程还存在低效、高能耗和高排放问题。因此，工业生物技术的过程科学研究还亟需解决复杂生物原料高效/定向转化机制、工业生物过程物质/能量流耦合规律、工业生物过程强化和系统集成原理3大关键科学问题。就“973”项目“工业生物过程高效转化与系统集成的科学基础研究”中3大关键科学问题方面的主要研究进展进行了论述。