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生物化工技术发展现状和趋势

时间：24-04-13 网友

生物化工技术发展现状和趋势

摘要：在生化工的技术迅速变成产品的新时期，生物化工技术成长得很快。据预测，在中国未来化工中，化工流程都将被生物流程所替代，因此生物化工也将是中国二十一世纪的重点化工未来发展的重点。生物化学工业是将生物技术与化工相互结合与完善的新产业。生物化学技术是现代生物技术产业化的重要基础。但近年来，我们也越来越意识到现代生物技术的发展离不开化工。现代生物化学技术给生物工程技术带来了更高效率的生物反应器、新型的分离介质、流程控制和后处理技术，极大地提高了现代生物工程技术的生产率和服务质量。

关键词：生物化工；技术发展；现状；趋势

面对生物化工新技术的出现，化工作为中国传统的基础产业，将应对生物新技术的巨大冲击。基因修复与细胞融合。由于酶稳定化工艺的开发，生物工程技术不但能够创造大量廉价的资源和化学物质，而且能够改变部分化学品的传统工艺。生物产品的开发开始逐步由制药的开发转入生物化学。尤其是，目前新生物化学产品的开发需要选取具备重大使用意义的关键产品，并在已研究的技术项目、新生物化学技术项目和产品的基础上，开展相应的研究开发工作。这也是现代工业发展的必然需要。

一．生物化工技术现状

1.1国外生物化工产业现状

目前，中国、日本、英国等发达国家都已经组建起自己的政府组织，并制定了近期和长远开发规划，进行了大规模的科技合作和资金支援。而西方很多主要的生物石油企业，包括杜邦、陶氏化工、孟山都集团、ICI、拜尔和赫斯特，都在生物化学技术的研究上投入了大量资金。大力发展微生物法，生产丙烯酰胺、脂肪酸、己二酸和聚己二酸，并获得了多种重大的生物科技成果。β－羟基丁酸类产品的制备，也取得了相当的产业规模。在能源方面，利用膳食纤维素连续发酵制备乙醇也是很有效的。在杀虫剂领域，产生了多种新型的有机杀虫剂。在环保领域，利用固定化酶技术处理氯离子也已取得了实用效果。运用高效分离纯化技术、高选择性纯化技术、高超临界气体提取技术以及高效二相水分离技术，不断改进高优级纯生化产物的生产工艺。原子核裂变反应堆研究工作正向着多元化、大规模、高智能化的方向发展。

1.2我国生物化工产业现状

现代生物技术在中国的研究和开发起步较晚，但在20世纪80年代以前，中国传统的发酵产业，如微生物发酵生产酒精、丙酮、酒精、传统酱油和醋产业都有一定的基础。近年来，随着现代生物技术的发展，我国生物化学产品的生产发展迅速。有机酸中柠檬酸生产居世界首位，乳酸和苹果酸的新技术已经开发成功。从氨基酸生产赖氨酸和甘氨酸在世界上具有一些优势。微生物方法制备丙烯酰胺已建设形成一万吨级加工设备，具有国外领先技术水平。农业抗生素的主要产品还有青霉素、井冈山霉素、乳阳霉素、氯霉素和杀虫剂七千零五十一。而随着发酵法和甘油的发酵程度日益增加，相应的生产工艺也获得了重要发展。而黄原胶产品的发酵技术、分离条件和成本等也获得了重要提高。酶、果糖糖浆、单细胞蛋白、纤维素酶和类胡萝卜素的生产和开发也逐渐成熟。但生物产品的制备仍面临着发酵周期较长、设备分离与提纯技术较落后、生产收率小、单生产成本计算高、单产量原材料能耗较高等困难。但近年来，中国在生物反应器、设备分离工艺、生物传感器、在线计算机控制等领域已获得了部分进展。经过对课题的深入研究，中国生物化学领域部分重点产物的发酵能力已明显提高，与国外领先技术水平之间的差异已显著减小。

近年来，我国非常重视加强生化技术教育和队伍建设。国家计委资助建设了中国科学院课程工程研究所生物化学实验室、中国科学院生物工程研究所生物化学实验室、中国科学院生物工程研究所生物化学实验室、中国科学院生物工程研究所生物化学实验室等三个国家级下游生物技术重点实验室。华东科技大学生物反应器室和山东大学发酵工程室。国家科委成立了三个国家级生物化学研发中心。那就是南京大学生物反应器科学技术研究所、华东科学技术大学生物反应工程研究所和生化设备工艺工程研究所。中国科学院。这些都为我国生物化学产业的发展提供了良好的条件。

二．生物化工技术发展策略

2.1优化化学催化剂的选用

化学反应中的化学催化剂在不改变化学平衡的情况下，可以改变试剂的化学反应速度（增加或减少）。化学反应前后的质量和化学性质不变。催化剂必须用于90%以上的工业过程。强酸性固体催化剂主要用于炼油和有机合成工业。作为固体催化剂，固体化学试剂和催化剂易于分离，催化剂可重复使用，反应器无腐蚀性，催化剂选择性高，反应条件温和，原料利用率高，废弃物少。光催化剂是光催化反应的催化剂。在紫外线的作用下，燃料废水催化漂白，脱色率接近100%。

2.2加强在生物技术方面的创新

随着生物技术的发展，生物催化剂不久将完全取代化学催化剂。生物催化是以酶、微生物细胞或动植物细胞为催化剂的催化反应技术。生物催化剂是传统的有机合成更加绿色的方法。它是在温和的条件下从天然或合成材料转变为工业的。这通常是在常温、常压和几乎中性的条件下进行的，因此工业转型不需要太多能源，不减少土壤活性，对环境的有害副作用最小，环境保护程度远远高于传统工业。生物催化剂易于降解，具有良好的化学选择性、区域选择性和立体选择性，大大减少了副产物的产生。

2.3集中化发展

目前，中国的应用化学工业正在向集约化缓慢发展。无论是投资、先进技术还是建设规模都在不断扩大，炼油程度也在不断提高，这大大增加了建设单位的经济收入。因此，我国必须对应用化学技术进行深入研究，以传统应用化学技术为主要基本保障。所以,虽然化工已经在现代人类文明发展和经济发展的道路上发生了巨大的影响,但是人们也不得不指出,由于近年来化工的快速发展已经给自然环境造成了巨大的环境污染。因此，化学工业的发展对人类文明和经济发展具有重要意义。它迅速恶化生态环境，威胁人类健康。换言之，只有将绿色化学技术积极应用于化工行业和节能降耗技术中，才能保护我们的生态环境，使化工技术造福人类。

三．生物化工技术的未来发展趋势

3.1巨大的发展空间

虽然在我国,海洋生物科学技术的开发与生物医学研究方面还滞后于欧美和加拿大等先进国家,但"滞后"也意味着市场潜力的前所未有。我国处方药规模以百分之二十六的综合年均增长率预测到二零二零年将超过三千一百五十亿元,而目前为四百八十亿元,也就意味着我国处方药规模仍有较大提升空间。

3.2 高科技产业的不断兴起

随着全球经济与科学技术的蓬勃发展,世界经济全球化也将是必然趋势。高新科技所带来的经济结构调整将有助于新世纪经济的起飞。技术发展同时又带来了许多新兴产业,包括生物黎明产业,即所谓的黎明工业。现代生物产业正以其强大的发展潜力和高新科技含量,作为二十一世纪的重要产业和技术发展领域。而本世纪末人类基因组规划的实现,为中国现代生物工业的出现与发展,尤其是成为中国高新技术生态工业核心的人类基因产业,提供了许多崭新的课题与巨大的发展机会。

四.结束语

综上所述，在发展生物化学技术应用的今天，生物化工技术的开发将是未来发展的关键。积极发展化工技术发展，加强知识产权保护，不仅可以鼓励国内研究人员回国，还可以吸收大量外国留洋的研究人员回国，促进我国生物化工技术的迅速发展。

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