孔德俊

摘要：在目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中微生物工程遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，特別是農(nóng)業(yè)生物工程及合成化工業(yè)的快速發(fā)展中，在這些領(lǐng)域中應(yīng)用的特別的多，因此這些快速的發(fā)展使得微生物工程面臨著挑戰(zhàn)，雖然微生物工程遇到了很大的挑戰(zhàn)，但是微生物工程也有他自己的優(yōu)勢，特別是在食品、化工、醫(yī)藥等方面的發(fā)展，微生物自身的發(fā)展優(yōu)勢特別的明顯。

關(guān)鍵詞：微生物工程 現(xiàn)狀 前景

中圖分類號：TQ920 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）16-0090-01

1 微生物工程面臨的挑戰(zhàn)

1.1 合成化學(xué)工業(yè)與微生物工程的競爭

微生物工程，在過去幾十年中農(nóng)業(yè)生物工程與合成化學(xué)工業(yè)在一些領(lǐng)域中都經(jīng)歷了不同的變化，在此之前，作為農(nóng)業(yè)一直在為一些工業(yè)化學(xué)和其他的一些微生物的工程提供不同種類的原料，包括油脂，他是完全的依賴于生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)原料，還有蛋白質(zhì)和淀粉等一些類似的微生物工程，他們生產(chǎn)的有機(jī)物，丁酮丙酸，酒精，氨基酸，乙醇等小分子化學(xué)品，以及小分子發(fā)酵產(chǎn)物（抗生素）。復(fù)雜的次級代謝產(chǎn)物為化工制藥提供原料，復(fù)雜代謝產(chǎn)物又為農(nóng)業(yè)提供無污染，安全農(nóng)藥化學(xué)工業(yè)，采用石化原料自20世紀(jì)60年代以來就會合成多種合成有機(jī)溶劑，人造橡膠，塑料，纖維等，特別是微生物工業(yè)的生產(chǎn)是有機(jī)溶劑的化學(xué)合成極大威脅的對象。如丙酮丁酸發(fā)酵工業(yè)在20世紀(jì)50年代以后，消失在了石油化工發(fā)達(dá)的國家中，我國一直堅持到 90 年代的丙酮丁酸發(fā)酵，當(dāng)時受國內(nèi)進(jìn)口產(chǎn)品涌入和石化工業(yè)的壓力的雙重競爭，使大規(guī)模發(fā)酵的乙醇和丙酮丁酸工業(yè)基本消失。但是，科技和時代都在前進(jìn)，也在發(fā)展的生物技術(shù)，當(dāng)前的微生物工程從國際上來看，已開始對合成工業(yè)進(jìn)行強(qiáng)烈的競爭，由于基因工程，育種技術(shù)等多方面的運用，兩項大產(chǎn)品味精和檸檬酸，估計已接近百萬噸的年產(chǎn)量，合成化學(xué)品的單價也接近中等規(guī)模；用作乙醇的燃料已達(dá) 13 億噸，而不到1億噸的合成量；另一例子是已完全替代合成乳酸的是發(fā)酵乳酸，從工業(yè)用淀粉糖化，頭孢菌，如素酶，半霉素和合成青產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以看到微生物技術(shù)的實力。

1.2 農(nóng)業(yè)生物工程對合成化學(xué)與微生物工程工業(yè)的沖擊

作為生物學(xué)，其中包括的植物分子的一些進(jìn)展方面，可以很大程度上的去促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生物技術(shù)方面的突起，首先有個成功的例子是在說明轉(zhuǎn)基因作物的，至今為止，轉(zhuǎn)基因的有關(guān)作物已經(jīng)產(chǎn)生有四五十種這樣的農(nóng)作物，如抗軟化的番茄，馬鈴薯，玉米，大豆，抗蟲棉花等，大面積種植在許多國家，除了提高抗性外，產(chǎn)品質(zhì)量還需要進(jìn)一步的去提高（如賴氨酸，含硫氨基酸等）。另外，在植物中多種微生物的酶可以表達(dá)，如海藻糖合成酶，菊粉合成酶，植酸酶，（PHB（V）），其中的植酸酶可以包括作為一些動物飼料的食品添加劑，一般情況下的植酸酶應(yīng)用在油菜種子的轉(zhuǎn)基因中，不用經(jīng)過大面積的分離就可以做的很好了，這樣就可以作為在飼料中的食品添加劑，而且具有相當(dāng)顯著的效果。

2 微生物工程的發(fā)展方向

（1）醫(yī)藥工業(yè)；對于醫(yī)學(xué)方面的新技術(shù)我國有關(guān)研究的重點主要側(cè)重于以下方面：研制新型的藥物、菌種的大力改造推廣和工藝的積極的改進(jìn)。計算機(jī)技術(shù)及理論的發(fā)展主要依賴于工藝改進(jìn)，在我國醫(yī)學(xué)的研究中，新藥的研制過程則需要得益于了解一些對于病理病癥進(jìn)行研究以及深人的了解一些疾病機(jī)理。菌種的大力改造推廣是在基因工程中應(yīng)用的最主要的技術(shù)之一，利用菌種的技術(shù)和他的原理來進(jìn)行創(chuàng)造，正是由于采用這些先進(jìn)的技術(shù)成果理論和前衛(wèi)的科學(xué)研究，微生物工程才能真正意義上的成為一種前所未有的高新技術(shù)。這科學(xué)的反應(yīng)出了各學(xué)科之間的相互支持以及相互滲透的重要作用，在當(dāng)社會的今各學(xué)科之間他們發(fā)揮著極其重要的作用，促進(jìn)了世界各國在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展道路上呈現(xiàn)出加速的趨勢。

（2）菌種的大力改造推廣是在基因工程中應(yīng)用的最主要的技術(shù)之一，它可以在增加產(chǎn)量的一些方面給我國提供強(qiáng)大的幫助，在生產(chǎn)飲料和酒類，以及其他的多菌株混合自然接種發(fā)酵技術(shù)方面，起著非常重大的作用，而這些生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)都具有特殊的香型風(fēng)味醋香、醬香、酒香。甲烷菌和己酸菌在近幾年來已分離出來，當(dāng)然在釀酒香型風(fēng)味的過程中并積極的去發(fā)現(xiàn)它們其中的作用。現(xiàn)代的一些發(fā)酵的工程技術(shù)在利用以前改革的舊工藝上沒有多大的效率，而在采用了這種新型的技術(shù)后也則是取得了十分明顯的效果，在以前一些傳統(tǒng)的釀酒的工藝過程中有一些例子，例如，由甲烷菌構(gòu)建的微生物和由己酸菌合成組成的“老窖人工”，這樣結(jié)合的技術(shù)則大大的提高了一些成品物質(zhì)的味感和大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量；在一些生物的反應(yīng)器中或是在啤酒的生產(chǎn)過程中，我們把吸附在一些酵母放在不動載體中，這樣的方法則能夠使得物質(zhì)緩緩的流入麥芽汁，發(fā)酵時間大大的縮短到2天的啤酒量，甚至更短的時間，在微生物合成的多種有機(jī)酸，是在飲料中非常重要的的酸味劑。

（3）能源工業(yè)；當(dāng)今世界各國能源緊張，這一大難題是全世界人民都面臨的，石油危機(jī)之后，地球上的天然氣、煤碳、石油等石化燃料終將枯竭是人們都能夠認(rèn)識到的，而開發(fā)新能源和再生性能源則能利用微生物工程。再生的綠色能源是人類對太陽能微乎其微的的利用，只有光合微生物和綠色植物是地球上貯存太陽能，但它們也只是照射到的能量是貯存能量用在地球上太陽能量的1%，如這些能量能利用，也就大大緩解了能源的緊張問題。微生物通過發(fā)酵的技術(shù)，可將木質(zhì)素、半纖維素、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的纖維素、木屑、綠色植物秸桿等廢棄物轉(zhuǎn)化為氣體和液體燃料（沼氣和酒精）。

3 結(jié)語

總之：在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中微生物工程即將面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但是微生物工程也有他自身的發(fā)展優(yōu)勢，相信在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中這些優(yōu)勢一定會為世界的人們做出他應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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