生物質(zhì)是一種可再生的清潔資源。通過生物制造法,，生物質(zhì)可以被轉(zhuǎn)化為可再生的代替能源,。其中，乙醇被認(rèn)為是目前最有可能代替汽油運(yùn)輸燃料的可再生能源,。
在作為汽油代替燃料時(shí),，乙醇主要是以一定比例和汽油混合，形成混合燃料,。乙醇的加入可以提高混合燃料的辛烷值,，同時(shí)還能減少有毒污染物的排放,。但是乙醇的加入也有很多弊端：乙醇的能量密度比汽油要低30%,，因此其燃燒效率要低很多；乙醇的吸水性很好,，導(dǎo)致混合燃料容易吸收水分,；乙醇的運(yùn)輸不能利用現(xiàn)有的石油管道，這會(huì)大大提高其運(yùn)輸成本,。另外,，乙醇的加入會(huì)提高混合燃料的蒸汽壓，使其超過安全操作和儲(chǔ)存的上限,。為解決這一問題,，目前用于制造汽油乙醇混合燃料的汽油都是經(jīng)過預(yù)處理的，汽油中的輕烴類組分需要被抽提掉，這進(jìn)一步增加了操作成本,。
基于乙醇燃料的這些缺陷,，近來科學(xué)家們提出制造下一代生物能源的概念。下一代生物能源主要包括長鏈醇類（higher-chain alcohols）,、微柴油酯類和碳?xì)浠衔镱?。其中長鏈醇類指的是含有四碳或五碳的直鏈醇或支鏈醇，如丁醇,、異丁醇,、異戊醇、活性戊醇等,。
長鏈醇和乙醇相比更適合作為汽油運(yùn)輸燃料的替代品,。它們的能量密度和汽油相似，不易吸水,、揮發(fā)性低,，對(duì)現(xiàn)有汽車引擎造成的損傷更小，能使用現(xiàn)有的石油管道運(yùn)輸,，而且和汽油的混合物能很好地降低燃料的蒸汽壓,。由于長鏈醇相對(duì)乙醇作為汽油代替物的優(yōu)勢，生物法制造丁醇是近幾年來生物能源領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),。然而除了丁醇生物制造外,，目前國外關(guān)于生物法制造其他長鏈醇的報(bào)道很少，相應(yīng)的研究2008年初才被報(bào)道,，國內(nèi)則還未見報(bào)道,。美國加州大學(xué)洛杉磯分校的James Liao教授2008年首次提出了通過氨基酸合成的中間物2-酮基酸來生物合成長鏈醇的技術(shù)思路：2-酮基酸經(jīng)過脫羧還原后能被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的長鏈醇。該研究小組構(gòu)建并優(yōu)化了異丁醇的合成途徑,，該技術(shù)思路也可用來合成其他的長鏈醇,，如異戊醇、丙醇,、丁醇,、活性戊醇和苯乙醇。Liao研究小組合成的異丁醇產(chǎn)物終濃度能達(dá)到22 g/l,，然而其他的長鏈醇產(chǎn)物濃度卻很低,，如異戊醇只有1.3 g/l。從汽油代替燃料的角度出發(fā),，必然要能工業(yè)化大規(guī)模地生產(chǎn)長鏈醇,，因此它們的生產(chǎn)速率和產(chǎn)率是決定其能否實(shí)際工業(yè)化應(yīng)用的最重要的指標(biāo)。天然微生物很少帶有完整的合成長鏈醇的代謝途徑,；釀酒酵母能自身合成多種長鏈醇,，然而產(chǎn)量卻非常低，遠(yuǎn)不能達(dá)到工業(yè)化大量生產(chǎn)從而作為汽油代替燃料的目的。這既是一個(gè)挑戰(zhàn),，更是一個(gè)機(jī)遇,。
目前，我國在纖維素乙醇的開發(fā)研究方面起步較晚,，在代謝工程,、工業(yè)發(fā)酵與生物煉制這方面的研究開發(fā)還比較薄弱，與國際上的差距比較明顯,。長鏈醇生物制造法技術(shù)的開發(fā)研究將使我國在下一代生物能源的研發(fā)方面和國際水平基本保持平行,；同時(shí)還能彌補(bǔ)現(xiàn)有乙醇燃料的缺陷，豐富汽油代替燃料的多樣性和可選擇性,。該領(lǐng)域的研究涉及到代謝工程,、工業(yè)發(fā)酵與生物煉制的許多核心技術(shù)，可以在很大程度上促使我國在工業(yè)發(fā)酵與生物煉制的發(fā)展與進(jìn)步,，同時(shí)還能促進(jìn)工業(yè)生物制造行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步并提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì),。（生物谷Bioon.com）
