为发展可再生能源，保障我国能源安全和粮食安全，中国科学院于2007年12月中旬启动“纤维素乙醇的高温发酵和生物炼制”重大项目。该项目实施年限为2008年~至2011年，将针对由木质纤维素生产燃料乙醇的关键技术瓶颈，开发具有自主知识产权与市场竞争力的重大创新技术。该项目的部署也为纤维素乙醇生物炼制指明了研发重点。
为集中优势力量重点攻关，该项目将分成4个子课题由中国科学院系统的科研单位分别承担，项目经费达2500万元。4个子课题分别是：木质纤维素预处理技术研究，新型木质纤维素降解酶系的发现、改造与应用，高温乙醇菌的系统生物技术改造，纤维素乙醇发酵过程优化与控制。
其中，木质纤维素预处理技术研究项目将选择具有代表性的秸秆类农业废弃物、草本能源植物等木质纤维素原料，提出一套完整的木质纤维素高效、低成本预处理方法，中试规模实现原料预处理成本低于200元/吨乙醇。
新型木质纤维素降解酶系的发现、改造与应用项目将采用元基因组学等手段，从环境样品中筛选新型木质纤维素降解基因及基因簇。通过对其降解酶的应用特性研究，开发高效的木质纤维素降解酶系，最终获得1~2个高效表达木质纤维素酶的工程菌。
高温乙醇菌的系统生物技术改造项目则通过高通量筛选，获得直接利用纤维素和半纤维素发酵生产乙醇的高温菌株。通过对乙醇工业生产酵母的耐热性能改造，显著提高酵母发酵阶段的耐温性能，使乙醇工业生产酵母的耐热浓度达到40℃以上，单位乙醇消耗原料控制在5吨（干基）。
纤维素乙醇发酵过程优化与控制项目将通过对乙醇高温发酵系统的模型化和系统优化，设计一套高温纤维素乙醇生产中试示范装置。此外，还将建立纤维素乙醇技术经济分析的数学模型，分析纤维素乙醇高温发酵在不同设计方案、操作条件及生产规模下的经济性，并与国内外其他主要技术系统进行比较。该课题还将开展纤维素乙醇技术发展战略分析与预测研究，完成万吨级纤维素乙醇技术经济可行性研究报告。
