新世紀生物化工領域的發(fā)展

【摘 要】生物化學工程又稱為生物化工，是生物科技與化學工程技術結合而產生的應用性學科。本文通過對對國內外生物化工行業(yè)發(fā)展趨勢、科技成果、產業(yè)模式以及產品結構等進行深入剖析，針對我國生物化工行業(yè)存在的諸多問題，提出較為系統(tǒng)的解決方案，以期進一步推動我國生物化工工業(yè)的發(fā)展。

一、引言

踏入二十一世紀，高度的人類文明已經(jīng)今非昔比。強大的科技不僅是我們提高生活水平的工具，也是決定人類自己命運的有力保障。以生物科技和信息科技作為核心的產業(yè)潛力無限，在新興產業(yè)領域異軍突起。

有位生物領域專家曾這樣預言：經(jīng)過幾個世紀的積累，生物科技已蓄勢待發(fā)，新的世紀必將屬于生物科技。這位專家所言非虛，剛踏入新的時代，生物科技領域成果卓著。日本、歐美等生物工程領域強國正在日趨增加該領域產業(yè)資本投入，各跨國企業(yè)在生物工程領域所開展的新計劃以及新興公司成立也如同雨后春筍一般層出不窮。

相對他化學工程而言，生物化工的特點非常顯著。首先生物化工所需反應條件沒有傳統(tǒng)化學工業(yè)苛刻，其要求的溫度、氣壓可維持在自然狀態(tài)下。其次生物化工所需能耗、生產前中期資本投入以及聲場過程中對環(huán)境的污染都相對較少。第三，針對傳統(tǒng)化學法無法生產的，亦或是其極難生產的產品，生物化工都能以較高生產效率進行生產。

二、生物化工行業(yè)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

生物化工的發(fā)展，起源于半個多世紀之前，生物學家對抗生素的研究，之后隨著維生素的生物產生法研發(fā)成功、氨基酸發(fā)酵技術的日趨成熟以及單細胞蛋白生產的工業(yè)化發(fā)展，生物化工逐漸在生物技術領域周露頭角。其應用領域涵蓋我們日常生活的各個領域，包括食品、醫(yī)藥、資源及能源的利用、環(huán)境保護等，正在悄然改變我們的生活。

走過這短短的半個世紀，生物化工已經(jīng)日趨成熟和完善，形成了有獨立特色的工業(yè)產業(yè)體系。下文我們將詳細闡述本領域的發(fā)展現(xiàn)狀。

（一）市場發(fā)展迅速

生物化工應用范圍廣闊，生物科技產品市場需求量巨大，涵蓋生活生產各個領域，為滿足市場需求，生物化工領域的公司在近三十年內不斷涌現(xiàn)。在上世紀八十年代，歐美、日本在內的發(fā)達國家生物化工領域的企業(yè)就達到兩千多家，美國占近五成以上。隨著越來越多大型跨國企業(yè)傾囊致力于生命科學技術研發(fā)，該領域在不遠的未來的發(fā)展勢必是大勢所趨。

（二）產品結構豐富

生物化工企業(yè)在上世紀主要生產食品及抗生素藥物。但伴隨生命科學技術近幾十年的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)產品格局歷滄海桑田，生物化工產品已經(jīng)涉及我們日常生活的各個方面。在醫(yī)藥領域有新型抗生素、疫苗、干擾素、胰島素及生長因子等。農業(yè)方面，生物農藥有井岡霉素、多樣霉素、春日霉素，在環(huán)境、材料、能源方面也成果卓著。

目前高價位產品，如促紅細胞生長素和干擾素等，已經(jīng)與抗生素、食品飼料添加劑等低價位產品市場份額旗鼓相當。并隨著醫(yī)藥產品的市場需求量日益增大，昂貴產品的發(fā)展呈現(xiàn)增長趨勢。

（三）科技成果斐然

改革開放以來，伴隨著國際生物化工技術不斷發(fā)展，我國該領域科研水平不但緊跟世界步伐，而且通過不斷的自主創(chuàng)新，將理論科技研究成果應用于實際產品開發(fā)中去，逐步帶領我國生物化工業(yè)進入一個嶄新的階段。

我國農藥領域，生物農藥包括蘇云金桿菌、赤霉素等十二中，其中井岡霉素產量雄踞世界第一位。在醫(yī)藥方面，抗生素發(fā)展迅速，我國抗生素中青霉素產量居世界首位。檸檬酸鈉、酶制劑、酵母及淀粉增量迅速。乳酸、賴氨酸、卜蘋果氨酸的生產總量可達十萬噸左右。不僅如此，其他化學要集中干擾素，白細胞介素以及乙型肝炎工程疫苗已初步形成產業(yè)化生產鏈條。我國用生物法生產的丙烯酞胺與日本不相伯仲，同步處于世界領先位置。并能獨立生產多種氨基酸、維生素和核酸等。

三、國內生物化工的發(fā)展、問題及建議

（一）我國生物化工產業(yè)主要問題

國內生物化工領域雖然發(fā)展迅速，但目前國內生物化工產業(yè)仍存在一些問題。由于國家以及各企業(yè)對基因產品普遍看好，各種資本紛紛進駐，企業(yè)大量涌現(xiàn)，導致市場需求過度飽和，產生惡性競爭，影響市場發(fā)展。其次，上下游技術水平不均衡，如國內乳酸、檸檬酸生產水平完全高于其下游領域，導致每年需要花重金從國外購買分離純化設備、生物反應器等，致使大多技術優(yōu)勢產品實際收益甚低。第三，產品種類單一，產業(yè)結構不完整，整體層次偏低。我國生產藥品主要集中于低層層次領域，激素、干擾素、生長因子等高檔藥品產量尚無法滿足國內需求，每年需要大量進口。第四，環(huán)境及資源浪費嚴重。由于產品生產技術過低，生產原料無法被高效利用，生產過程中剩余物質不能被高效分解，形成二次利用，對環(huán)境造成極大危害。

（二）針對較為突出問題的解決方案

針對目前我國生物化學領域存在的問題，解決方案有以下幾點：第一、發(fā)展大型企業(yè)。我國市場上目前存在大量中小型企業(yè)，此類企業(yè)生產技術落后，生產質量品質差、技術層次低。為優(yōu)化國內生物化學市場的產業(yè)結構，應該建設一批注重科技研發(fā)的創(chuàng)新性企業(yè)，建設集開發(fā)、生產、研發(fā)、銷售為一體的大型生物化工企業(yè)，并鼓勵建設小型技術創(chuàng)新型公司，是我國的生物化工市場更具有活力。第二、注重整體技術水平，一條產業(yè)鏈條的發(fā)展遵循木桶原理，短板往往制約整體的水平，我國生物技術由于下游與國際水平相差近二十年。因此，應著眼于提高，包括生物化工設備、生物化學分離與提純技術等下游滯后性技術，以達到提升整體實力水平。第三、發(fā)展高層次產品。國內生產的產品多集中于低層次，低附加值的產品，而這一層次產品在市場中所占比重并不多，且業(yè)已飽和。我國應著力發(fā)展市場需求大，技術含量高的產品，優(yōu)化產業(yè)結構。

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