氢气是最有发展潜力的可再生清洁能源之一，而氢气生产是氢经济的基础，生物制氢技术的研发及其产业化对国家的可持续发展和能源安全保障具有重要战略意义。目前的发酵生物制氢技术，均是基于糖酵解-丙酮酸脱羧代谢作用，单位基质的氢气转化率低，原料中的大部分氢元素仍被固定在诸如丙酸、丁酸、乳酸和乙醇等发酵产物中，如何突破厌氧活性污泥对生物质发酵产氢的代谢障碍，提高单位基质的氢气转化率，成为工业化生产的技术瓶颈。本课题在总结前期研究成果的基础上，提出了基于产酸发酵菌群和产氢产乙酸菌群对生物质梯级发酵产氢这一技术思路，以产氢产乙酸菌群在厌氧活性污泥发酵产氢系统中的原位生态学，产氢产乙酸互营共培养体及产氢产乙酸优势菌群的选育等研究为基础，构建产酸发酵菌群和产氢产乙酸菌群联合作用的生物质梯级发酵产氢系统，探讨产氢产乙酸菌强化系统产氢效能的机制与调控对策，以期大幅提高单位基质的氢气转化率，降低制氢成本，促进发酵生物制氢技术的产业化进程。