勾麗莉 戶延峰 閆世梁

【摘 要】當今，生物技術迅猛發(fā)展，在與之相關專業(yè)大融合的環(huán)境下，化學工藝有很多已經被生物化工技術所取代。有調查顯示，生物化工產業(yè)是21世紀最熱門的產業(yè)，也是最有發(fā)展前景的產業(yè)之一。生物化工產業(yè)是生物科學與化學工程技術的大融合，它們彼此依存，兩種傳統(tǒng)工藝的融合勢必會有非同凡響的“化學反應”。生物化工技術已經不再只是用于生物、化工和制藥領域，它還有更大的發(fā)展空間。

【關鍵詞】生物化工；發(fā)展；作用

一、生物化工的發(fā)展前景

1.生物化工的發(fā)展狀況

近年來社會討論最多的莫過于能源問題，石油、煤炭等都是不可再生能源，一旦消耗殆盡就會影響人類的生活和社會發(fā)展，人們也致力于尋找新的能源。而生物能源恰好可以滿足人們的需求，它可再生，對環(huán)境污染小，儲藏量大。比如說，氫能儲藏量大分布范圍廣，利用它解決能源短缺很有效；燃料酒精的開發(fā)很有價值，利用玉米等農作物提煉酒精作燃料，既環(huán)保又有發(fā)展空間。尤其近十年來，世界生化技術迅速發(fā)展促使生化領域取得了許多重大科技成果，主要表現(xiàn)在：一能源方面，纖維素發(fā)酵連續(xù)制造乙醇已成功，煤制甲醇、煤制烯烴技術已成熟；二環(huán)保方面，固定化酶處理氯化物已實際應用；微生物法生產丙烯酰胺、脂肪酸、乙二酸等產品的生產已達到了一定規(guī)模。

常軼智說過，“由于人們對生物發(fā)展的越來越重視，生物技術和生物化工技術已經初具規(guī)模，例如微生物法生產丙烯酰胺、透明質酸、己二酸等。還有，我國檸檬酸的產量已經達到世界領先水平，在生物農業(yè)，食品等方面也有很多成就。

我國在氨基酸的發(fā)展中，谷氨酸的發(fā)展及產業(yè)已經獨具規(guī)模，谷氨酸俗稱味精，是世界上銷售量最大的氨基酸，我國在谷氨酸的發(fā)展中僅次于抗生素的發(fā)展。近年來，我國還開發(fā)了許多的生物農藥——蘇云金桿菌、井岡霉素、公主嶺霉素等，這些生物農藥都具有高效安全、低毒方便等特性，在對農作物殺蟲方面都很有效。我國在生物催化劑發(fā)展方面也有很快的提高，2009年光生物催化劑已經有近兩億美元的市場。

2.我國生物化工發(fā)展存在的問題

政府不夠重視生物化工，資金的投入不夠，政府對生物技術產業(yè)因為了解不深故認可度不高，不能成長遠角度看生物化工產業(yè)，導致生物化工產業(yè)發(fā)展總是有一些障礙。另外，產業(yè)化程度低，科技研究成果不能很好的轉化為生產力。由于生物化工技術研究費時，周期長，不能在短期內見效，不能實現(xiàn)經濟效益的立即體現(xiàn)，所以研究力量不均勻，企業(yè)對其投入不大。我國沒有像發(fā)達國家一樣的強大的研發(fā)隊伍，團隊力量不夠。

二、生物化工的應用

生物化工涉及多個領域，主要是生物高科技醫(yī)療制藥產品、資源能源和環(huán)保三方面的領域。像生物降解高分子材料指的就是能被生物體侵蝕而降解的材料。生物降解高分子材料的應用十分廣泛，一是可以利用在醫(yī)療方面，外科手術的縫合線，人造血管等制品，骨骼代替物如人工關節(jié)等；二是可以利用在工業(yè)方面，無污染可再生的降解再生的包裝材料；三是農業(yè)方面可用作殺蟲劑的釋放可控制材料。生物轉化的實現(xiàn)，促進了酶在藥物合成中的應用。用酶和細胞代替化學催化劑進行有機合成具有選擇性專一、步驟簡單、過程溫和的特征，一些用常規(guī)化學方法不能進行的反應可以由酶和細胞來完成。但是酶和細胞的弱點是不穩(wěn)定、造價高，反應速度也十分有限，致使生物轉化大都停留在研究階段。要克服這一弱點，必須通過生物和化學的方法穩(wěn)定酶和細胞。

脂肪酶生物技術被廣泛應用于修復生態(tài)和被污染的環(huán)境，石油開采中重大漏油事故都可以靠脂肪酶來解決。脂肪酶可以用作處理廢水，通過脂肪酶可以制造液體肥皂，可以說生物化工是應用廣泛的，還例如，米曲霉可以用來處理毛發(fā)，假單胞菌可以用作改造被石油污染的土壤和有毒有害的氣體，不同的微生物可以用來處理廢水、廢棄的食用油、生物膜的沉積物、聚合物廢物等。由于煤炭、石油都屬于不可再生能源，迫切的需要找到替代物品，其中生物能源就被廣泛的應用。酒精就是一種很清潔并且環(huán)保的能源，我國就選出很優(yōu)良的菌種使用玉米，為了減輕污染加大投入對傳統(tǒng)的制造酒精技術加以改進，使用低溫蒸煮的方式向快速發(fā)酵方向發(fā)展，成功的研制了生物燃料。

生物化工在藥物的研制方面也有很大的成就，天然藥物資源的自然生產是很有限的，而利用生物化工生產的天然資源則能滿足人們的需求，生產的可控制性是其很大的優(yōu)勢，可適時地提高資源的品質，使藥物優(yōu)化，所以這項技術具有很大前景。在中草藥資源上，利用規(guī)?；囵B(yǎng)技術可減少、甚至免去對天然植物的依賴，對于我們這樣一個植被破壞面積大、沙漠化嚴重、大面積干旱缺水的國家是可持續(xù)發(fā)展的一項戰(zhàn)略措施。其次在天然產物的制備上，要充分發(fā)揮生物化工分離技術的優(yōu)勢，用層析、膜分離等高效分離純化技術和高效選擇性精度取代現(xiàn)有中草藥制備中的某些落后工藝，對整個過程進行優(yōu)化，提高產物收率、純度，實現(xiàn)組分的綜合利用，同時降低溶劑消耗量，從而可以達到降低成本，保護環(huán)境的作用。

木質纖維素生物轉化產品被廣泛的應用，可再生性的木質纖維素的開發(fā)已經被發(fā)達國家列入了戰(zhàn)略性研究課題，是纖維素，半纖維素，木質素重組，將生物能源，生物化肥，生物飼料，生物微生物材料作為了生物化工的重要應用領域。

另外，我國檸檬酸的生產量和出口總量每年都在不斷提高，是世界上檸檬酸出口第一大國。所以我建議我國的有機酸行業(yè)應該多向生產檸檬酸產業(yè)靠攏，可以加大力度再進行研發(fā)新項目并且努力在技術上創(chuàng)新，可以擴大企業(yè)的規(guī)模改善經營的模式，擴大檸檬酸的應用領域。

三、總結

生物化工的發(fā)展前景是很廣闊的，其應用領域也很廣泛，生物化工產業(yè)必將成為未來炙手可熱的行業(yè)。

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