生物化工發(fā)展分析

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眾所周知，21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ膬纱螽a(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)（IT）和生物技術(shù)。信息技術(shù)發(fā)展迅猛，并已滲透到社會(huì)生活的各個(gè)角落。有關(guān)信息技術(shù)的報(bào)道——多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、信息全球化等，不但頻頻亮相于媒體，而且與我們的日常生活息息相關(guān)。而與IT的轟轟烈烈相比，生物技術(shù)看起來(lái)卻平平淡淡，雖然基因、克隆、人類(lèi)基因組計(jì)劃、生物多樣性等字眼經(jīng)常見(jiàn)諸報(bào)端，但離我們的生活似乎還很遙遠(yuǎn)。所以，也有專(zhuān)家這樣評(píng)論：20世紀(jì)不是生物技術(shù)的世紀(jì)，而是生物工程蓄勢(shì)待發(fā)的世紀(jì)，21世紀(jì)才是生物工程的世紀(jì)?？寺⊙蚨嗬恼Q生，人類(lèi)基因組90％測(cè)序工作的完成，歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資的逐年加大，世界各大公司生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)的合并浪潮一浪高過(guò)一浪，所有這一切，都使我們相信，21世紀(jì)的的確確是生物技術(shù)的時(shí)代。

生物化學(xué)工程（又叫生化工程或生物化工）是化學(xué)工程與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。生物化工是生物技術(shù)的重要分支。與傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)相比，生物化工有某些突出特點(diǎn)：①主要以可再生資源作原料；②反應(yīng)條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產(chǎn)過(guò)程；③環(huán)境污染較少；④投資較?。虎菽苌a(chǎn)目前不能生產(chǎn)的或用化學(xué)法生產(chǎn)較困難的性能優(yōu)異的產(chǎn)品。由于這些特點(diǎn)，生物化工已成為化工領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)。

1.世界生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀

生物化工發(fā)展至今已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，最早主要是生產(chǎn)抗生素；隨后，是為氨基酸發(fā)酵、舀體激素的生物轉(zhuǎn)化、維生素的生物法生產(chǎn)、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及淀粉糖生產(chǎn)等工業(yè)化服務(wù)。自20世紀(jì)80年代起，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的興起，生物化工又利用重組微生物、動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)等手段生產(chǎn)藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應(yīng)用已涉及到人民生活的方方面面，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化輕原料生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品、環(huán)境保護(hù)、資源和能源的開(kāi)發(fā)等各領(lǐng)域。隨著生物化工上游技術(shù)——生物工程技術(shù)的進(jìn)步以及化學(xué)工程、信息技術(shù)（IT）和生物信息學(xué)（bioinformatics）等學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，生物化工將迎來(lái)又一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。

生物化工行業(yè)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，已形成了一個(gè)完整的工業(yè)體系，整個(gè)行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。下面簡(jiǎn)要描述生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀。

1．1工業(yè)結(jié)構(gòu)

由于生物化工涉及面廣，涉及的行業(yè)多，所以從事生物化工的企業(yè)較多。據(jù)報(bào)道，90年代中期，美國(guó)生物化工企業(yè)有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來(lái)，雖然由于行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，生物化工企業(yè)有較大幅度減少，但與生命科學(xué)（主要指醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生化技術(shù)）諸侯割據(jù)的局面相比，生物化工行業(yè)依然是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學(xué)的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細(xì)化工公司，當(dāng)然也有在某一方面有專(zhuān)長(zhǎng)的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學(xué)部分轉(zhuǎn)移，生物化工行業(yè)百花齊放的局面在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)有什么改變。

1．2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的生物化工行業(yè)主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業(yè)，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫(yī)藥、保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源、材料等。同時(shí)，生物化工產(chǎn)品也得到了極大的拓展：醫(yī)藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長(zhǎng)激素、各種生長(zhǎng)因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴(lài)氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過(guò)氧化氫酶等；生物農(nóng)藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機(jī)酸有檸檬酸、乳酸、蘋(píng)果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質(zhì)酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。

目前，全球生物化工年銷(xiāo)售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長(zhǎng)。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，生物化工領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模范圍極廣，市場(chǎng)年需求量?jī)H為千克級(jí)的干擾素、促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素等昂貴產(chǎn)品（價(jià)格可達(dá)數(shù)萬(wàn)美元／g）與年需求量逾萬(wàn)噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農(nóng)業(yè)生化制品等低價(jià)位產(chǎn)品（部分價(jià)格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價(jià)位的產(chǎn)品市場(chǎng)份額在50％～60％，低價(jià)位的產(chǎn)品市場(chǎng)份額在40％～50％。而且，根據(jù)近年來(lái)生物化工的發(fā)展趨勢(shì)及人們對(duì)醫(yī)藥衛(wèi)生的重視來(lái)看，高價(jià)位產(chǎn)品的發(fā)展速率高于低價(jià)位產(chǎn)品。

1．3技術(shù)水平

生物化工經(jīng)過(guò)80年代以后的蓬勃發(fā)展，不僅整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平有大幅度提高，而且許多新技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。

1．3．1發(fā)酵工程技術(shù)已見(jiàn)成效

據(jù)估計(jì)，全球發(fā)酵產(chǎn)品的市場(chǎng)有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機(jī)酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發(fā)酵產(chǎn)品市場(chǎng)的增大與發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步分不開(kāi)。現(xiàn)代生物技術(shù)的進(jìn)展推動(dòng)了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，發(fā)酵工業(yè)的收率和純度都比過(guò)去有了極大的提高。目前世界最大的串聯(lián)發(fā)酵裝置已達(dá)75m＼許多公司對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行了調(diào)整，從而降低了生產(chǎn)成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀(jì)90年代初對(duì)其發(fā)酵裝置進(jìn)行改造，將以碳水化合物為原料的生產(chǎn)工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產(chǎn)成本，ADM公司生產(chǎn)的賴(lài)氨酸成本比原先降低了一半。

1．3．2酶工程技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步

酶工程技術(shù)包括酶源開(kāi)發(fā)、酶制劑生產(chǎn)、酶分離提純和固定化技術(shù)、酶反應(yīng)器與酶的應(yīng)用。目前世界酶制劑從酶源開(kāi)發(fā)到酶的應(yīng)用都已進(jìn)入了良性發(fā)展階段，各階段生產(chǎn)企業(yè)和用戶關(guān)系密切，合作廣泛。據(jù)報(bào)道，1998年全球工業(yè)酶制劑的銷(xiāo)售額為13億美元，預(yù)計(jì)到2010年將增長(zhǎng)到30億美元，每年以6．5％的速率增長(zhǎng)。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。

1．3．3分離與純化技術(shù)也有很大進(jìn)步

影響生化產(chǎn)品價(jià)格的因素，首當(dāng)其沖的是分離與純化過(guò)程，其費(fèi)用通常占生產(chǎn)成本的50％～70％，有的甚至高達(dá)90％。分離步驟多、耗時(shí)長(zhǎng)，往往成為制約生產(chǎn)的“瓶頸”。尋求經(jīng)濟(jì)適用的分離純化技術(shù)，已成為生物化工領(lǐng)域的熱點(diǎn)。已大規(guī)模應(yīng)用的分離純化技術(shù)有：雙水相革取、新型電泳分離、大規(guī)模制備色譜、膜分離等。

1．3．4上游技術(shù)廣泛應(yīng)用于下游生產(chǎn)

利用基因工程技術(shù)，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構(gòu)建基因菌產(chǎn)生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關(guān)鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩(wěn)定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產(chǎn)量提高。隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展，被稱(chēng)為第二代基因工程的蛋白質(zhì)工程發(fā)展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質(zhì)工程，將可以生產(chǎn)具有特定氨基酸順序、高級(jí)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生理功能的新型蛋白質(zhì)，可以定向改造酶的性能，從而生產(chǎn)出新型生化產(chǎn)品。

1．3．5新技術(shù)在生物化工中也得到了極大的應(yīng)用

比如，在超臨界液體狀態(tài)下進(jìn)行酶反應(yīng)，從而大大降低酶反應(yīng)過(guò)程的傳質(zhì)阻力，提高酶反應(yīng)速率。超臨界C02無(wú)毒、不可燃、化學(xué)情性、易與反應(yīng)底物分離。利用超臨界CO2取代有機(jī)溶劑進(jìn)行酶反應(yīng)，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。又比如，微膠羹技術(shù)已被廣泛用于動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)、細(xì)胞和酶的固定化以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分離方面。

2．世界生物化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

2．1工業(yè)結(jié)構(gòu)

行業(yè)與行業(yè)間的劃分將日趨模糊，企業(yè)間的合作將加大。目前，許多從事醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源等方面生產(chǎn)的企業(yè)，正在從事生物化工生產(chǎn)。特別是某些從事傳統(tǒng)化工行業(yè)的生產(chǎn)廠家，也紛紛涉足生物化工領(lǐng)域。如杜邦公司，長(zhǎng)期以來(lái)主要從事有機(jī)化工和聚合材料的生產(chǎn)，現(xiàn)在正加大生物化工的開(kāi)發(fā)力度，已開(kāi)發(fā)成功了生物法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝，并正在開(kāi)發(fā)用改性大腸桿菌生產(chǎn)己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產(chǎn)，現(xiàn)也加大了生物化工的投資力度。

由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專(zhuān)長(zhǎng)，它們之間為了商業(yè)利益的合作也非?；钴S。此外，隨著從事傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)廠家的加入，由于技術(shù)與生產(chǎn)方面的原因，它們與從事生物化工開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業(yè)的合作越來(lái)越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂(lè)公司合作開(kāi)發(fā)用生物法生產(chǎn)1，）丙二醇，進(jìn)一步生產(chǎn)PTT樹(shù)脂。荷蘭的Purac公司與美國(guó)Cagill公司合資建設(shè)年產(chǎn)3．4萬(wàn)tL。乳酸裝置，并計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展到6．8萬(wàn)V入DSM公司與美國(guó)Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培養(yǎng)技術(shù)，開(kāi)發(fā)在7一ADCA和其它青霉素生產(chǎn)中使用的酶和菌種。

2．2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

生物化工產(chǎn)品正向?qū)I(yè)化、高科技含量、高附加值方向發(fā)展。傳統(tǒng)的低價(jià)位產(chǎn)品受到冷落，而高價(jià)位產(chǎn)品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤(rùn)，都將低附加值的產(chǎn)品剝離。如日本武田藥品工業(yè)公司不再生產(chǎn)味精，轉(zhuǎn)而生產(chǎn)其它高附加值的調(diào)味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥(niǎo)甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領(lǐng)域如高分子材料和表面活性劑等。

生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。1997年生化藥物市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)130億美元，其中細(xì)胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細(xì)胞克隆刺激因子16億美元，人生長(zhǎng)激素15億美元，小干擾素11億美元。預(yù)計(jì)今后其市場(chǎng)銷(xiāo)售額還將以8％的速率增長(zhǎng)。

在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對(duì)較小，但其發(fā)展?jié)摿艽蟆?jù)報(bào)道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對(duì)羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對(duì)羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發(fā)展重點(diǎn)之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統(tǒng)功能減退、對(duì)傳統(tǒng)抗生素產(chǎn)生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產(chǎn)量在100kg左右，但銷(xiāo)售額達(dá)2．5億～3億美元，而做成制劑的銷(xiāo)售額則達(dá)25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長(zhǎng)率在10％以上。

碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。但是，用于臨床的碳水化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如一對(duì)單糖，其不同的化學(xué)鍵就多達(dá)22種。因此，用化學(xué)法合成復(fù)雜的碳水化合物比較困難，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，而用酶法合成則是一條切實(shí)可行的途徑。

作為生化催化劑的酶，也將是今后發(fā)展的重點(diǎn)。1997年，生化用催化劑銷(xiāo)售額約1．3億美元，在過(guò)去的3～5年間，每年增長(zhǎng)速率在8％～9％，預(yù)計(jì)在未來(lái)的3～5年間，將以同樣速度增長(zhǎng)。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當(dāng)前，手性藥物已成為國(guó)際新藥研究與開(kāi)發(fā)的新方向之一。

1997年手性藥物制劑世界市場(chǎng)的銷(xiāo)售額為879億美元，占藥品市場(chǎng)的28．3％，到2000年將達(dá)到900億美元。在未來(lái)的25年內(nèi)，約有一半的手性藥物要通過(guò)生化催化合成，因此，生化催化劑無(wú)論從需求量和需求種類(lèi)來(lái)看，都具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

生化表面活性劑由于具有無(wú)毒、生物降解性好等優(yōu)點(diǎn)，今后可能成為表面活性劑的升級(jí)換代產(chǎn)品，但目前還處于探索階段。

生物化工在高分子材料、特殊化學(xué)品、生物晶片、環(huán)保等方面也將有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2．3技術(shù)水平

不斷提高菌株活力、發(fā)酵水平、生化反應(yīng)過(guò)程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。

在菌種開(kāi)發(fā)方面，由于從20世紀(jì)70年代以來(lái)從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產(chǎn)物的機(jī)會(huì)明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經(jīng)適當(dāng)改變其代謝特性后生產(chǎn)新的產(chǎn)品。如日本協(xié)和發(fā)酵公司已成功地把生產(chǎn)谷氨酸的菌種改為生產(chǎn)色氨酸。

在生化反應(yīng)器方面，反應(yīng)器放大一直是一個(gè)老大難的問(wèn)題。因此，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整個(gè)生化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化處理，從而優(yōu)化反應(yīng)過(guò)程，是今后的發(fā)展方向之一。

在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專(zhuān)家系統(tǒng)軟件包，可在幾分鐘內(nèi)告知對(duì)方被分離物系的分離方法和順序，以便根據(jù)產(chǎn)品所需進(jìn)行取舍。

另外，在生化過(guò)程的在線檢測(cè)和控制方面，利用生物傳感器和計(jì)算機(jī)監(jiān)控，依然是今后的發(fā)展方向。

在酶催化反應(yīng)中將發(fā)展有機(jī)溶劑中的催化反應(yīng)。

生物上游技術(shù)的發(fā)展，將對(duì)生物化工產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。人們對(duì)從病毒、細(xì)菌、植物、動(dòng)物到人類(lèi)基因組順序測(cè)定工作十分重視，并在此基礎(chǔ)上形成了基因許多產(chǎn)品一哄而上，盲目上馬，遍地開(kāi)花，最終形成惡性競(jìng)爭(zhēng)，許多企業(yè)破產(chǎn)倒閉。在競(jìng)爭(zhēng)中生存下來(lái)的企業(yè)，也是元?dú)獯髠?，難以進(jìn)一步組織技術(shù)改造。如僅江蘇省停產(chǎn)的發(fā)酵生產(chǎn)線就多達(dá)上百條。另外，行業(yè)內(nèi)企業(yè)間的生產(chǎn)水平相差懸殊，企業(yè)技術(shù)裝備水平達(dá)到20世紀(jì)80年代以后國(guó)際先進(jìn)水平的僅占20％～30％，多數(shù)處于20世紀(jì)60～70年代水平。

二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，品種單一，低檔次產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)，不能適應(yīng)需求。在我國(guó)高檔的醫(yī)藥生化產(chǎn)品如激素、生長(zhǎng)因子、干擾素、藥用多肽等，有的產(chǎn)量很小，有的沒(méi)有生產(chǎn)，因此每年都需進(jìn)口。

三是在生產(chǎn)技術(shù)上，工藝、設(shè)備不配套，上下游技術(shù)不配套，產(chǎn)物的收得率低。我國(guó)雖然某些產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等發(fā)酵水平較高，但大多數(shù)產(chǎn)品的收率都低于國(guó)外，酶制劑的活力也明顯低于國(guó)外，生化反應(yīng)器和分離純化技術(shù)更是落后國(guó)外15～20年。每年都要花費(fèi)大量資金從國(guó)外進(jìn)口生物反應(yīng)器、細(xì)胞破碎機(jī)、分離純化設(shè)備及分離介質(zhì)、生物傳感器和計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備。

四是有些產(chǎn)品投入產(chǎn)出比達(dá)15／＝以上，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

五是基礎(chǔ)研究薄弱，技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，企業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)吸收能力差，生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的夕蜒型、粗放型擴(kuò)大投資的增長(zhǎng)模式，效益低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低。

3．2建議針對(duì)我國(guó)生物化工行業(yè)存在的問(wèn)題，筆者有以下建議：

3．2．1擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提高競(jìng)爭(zhēng)力要鼓勵(lì)建設(shè)大型的生物化工企業(yè)集團(tuán)公司，使之集科研、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售干一體。尤其要培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè)。同時(shí)，也要鼓勵(lì)在某些方面有一定特色的小型技術(shù)創(chuàng)新型生化公司的發(fā)展，并淘汰一批生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)技術(shù)落后、沒(méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，從整體上優(yōu)化我國(guó)生物化工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3．2．2調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要發(fā)展高檔產(chǎn)品，如高檔醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產(chǎn)品）、生化催化劑等。另外，也應(yīng)發(fā)展眾多精細(xì)化工產(chǎn)品及用化學(xué)法無(wú)法生產(chǎn)或很難生產(chǎn)的產(chǎn)品，如微生物多糖、生物色素、工業(yè)酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。

3．2．3節(jié)約有限資源，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)在生化生產(chǎn)組學(xué)（genomics）。近年來(lái)又在信息學(xué)（informatics）的基礎(chǔ)上建立了生物信息學(xué)（bioinformatics）。信息學(xué)的內(nèi)容包括信息科學(xué)十生物技術(shù)十生物工程十生物動(dòng)力學(xué)等的綜合信息系統(tǒng)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，基因組學(xué)和生物信息學(xué)在生物化工中應(yīng)用的商業(yè)前景極為可觀。

另外，其它行業(yè)的新技術(shù)如分子蒸餾技術(shù)、組合化學(xué)（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應(yīng)用。

3.我國(guó)生物化工的發(fā)層現(xiàn)狀及建議

3．1發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)生物化工行業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，已有一定基礎(chǔ)。特別是改革開(kāi)放以后，生物化工的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品也涉及醫(yī)藥、保健、農(nóng)藥、食品與飼料、有機(jī)酸等各個(gè)方面。

在醫(yī)藥方面，抗生素得到迅猛發(fā)展61998年我國(guó)抗生素的產(chǎn)量達(dá)到33486h青霉素的產(chǎn)量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的有干擾素、白細(xì)胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。

在農(nóng)藥方面，生物農(nóng)藥品種達(dá)12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產(chǎn)量居世界第一位。

在食品與飼料方面，作為三大發(fā)酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產(chǎn)量也有很大的增加／1998年味精產(chǎn)量從1990年的22．3萬(wàn)、增加到56．4萬(wàn)一檸檬酸產(chǎn)量從1990年的6．13萬(wàn)、增加到56．4萬(wàn)一酶制劑從1990年的8．5萬(wàn)t增加到24萬(wàn)t。酵母及淀粉糖的產(chǎn)量也有明顯增加。我國(guó)的味精生產(chǎn)和消費(fèi)居世界第一，檸檬酸的生產(chǎn)和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的產(chǎn)量在1．5萬(wàn)t左右，賴(lài)氨酸的產(chǎn)量在2萬(wàn)t左右，卜蘋(píng)果酸的產(chǎn)量在6000t。

在有機(jī)酸方面，衣康酸的產(chǎn)量達(dá)5000乙我國(guó)開(kāi)發(fā)的生物法長(zhǎng)鏈二元酸工藝居世界領(lǐng)先地位，目前生產(chǎn)能力達(dá)500Va以上，并有數(shù)家企業(yè)有建設(shè)長(zhǎng)鏈二元酸生產(chǎn)裝置的意向。

在保健品方面，我國(guó)已能用生物法生產(chǎn)多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國(guó)生物法丙烯酞胺的生產(chǎn)能力達(dá)到2萬(wàn)V山與日本同處于世界領(lǐng)先地位。

但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)生物化工行業(yè)存在著許多問(wèn)題：

一是我國(guó)的生物化工產(chǎn)業(yè)主要以醫(yī)藥、輕工、食品業(yè)為主。部分企業(yè)對(duì)生物化工產(chǎn)品大都是精細(xì)化工產(chǎn)品這一點(diǎn)了解不夠，加之行業(yè)規(guī)范也不夠，導(dǎo)致過(guò)程中，應(yīng)選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強(qiáng)廢物處理，減少環(huán)境污染。

3．2．4提高生產(chǎn)技術(shù)水平，特別是下游技術(shù)水平因?yàn)槲覈?guó)生物技術(shù)上游技術(shù)水平與國(guó)外相差僅3～5年，而下游技術(shù)水平則比國(guó)外相差15年以上，改造傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高發(fā)酵法產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平，開(kāi)發(fā)生物反應(yīng)器，提高我國(guó)生物化工產(chǎn)品分離和提純技術(shù)，大規(guī)模開(kāi)發(fā)生物化工裝備等應(yīng)首先提上議事日程。另外，還應(yīng)積極采用微生物法代替化學(xué)法，開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)化工新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

3．2．5加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，注重上下游結(jié)合國(guó)內(nèi)生物化工技術(shù)力量分散，為了做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。另外在生物化工生產(chǎn)過(guò)程中遇到的很多問(wèn)題，都是由于上、下游結(jié)合不夠緊密而影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，在人力和財(cái)力的投入上，應(yīng)考慮上下游結(jié)合，以加快生物化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3．2．6提高從業(yè)人員素質(zhì)生物化工屬高科技產(chǎn)業(yè)，從業(yè)人員素質(zhì)尤其重要。我國(guó)目前從事生物化工生產(chǎn)的大都是傳統(tǒng)化工行業(yè)的從業(yè)人員，操作水平還比較低，加強(qiáng)人材培養(yǎng)，以提高生物化工行業(yè)人員素質(zhì)是十分必要的。

3．2．7加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)生化領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不夠，挫傷了科研開(kāi)發(fā)人員的積極性，造成大量人才外流。加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，不僅能夠激勵(lì)國(guó)內(nèi)科研開(kāi)發(fā)人員，而且能夠吸收一大批在國(guó)外發(fā)展的科研人員回國(guó)發(fā)展，從而加快我國(guó)生物化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。