。但是,用于临床的碳水化合物结构复杂,如一对单糖,其不同的化学键就多达22种。因此,用化学法合成复杂的碳水化合物比较困难,难以实现工业化,而用酶法合成则是一条切实可行的途径。
作为生化催化剂的酶,也将是今后发展的重点。1997年,生化用催化剂销售额约1.3亿美元,在过去的3~5年间,每年增长速率在8%~9%,预计在未来的3~5年间,将以同样速度增长。生化催化剂主要用于手性药物的合成。当前,手性药物已成为国际新药研究与开发的新方向之一。
1997年手性药物制剂世界市场的销售额为879亿美元,占药品市场的28.3%,到2000年将达到900亿美元。在未来的25年内,约有一半的手性药物要通过生化催化合成,因此,生化催化剂无论从需求量和需求种类来看,都具有很大的发展潜力。
生化表面活性剂由于具有无毒、生物降解性好等优点,今后可能成为表面活性剂的升级换代产品,但目前还处于探索阶段。
生物化工在高分子材料、特殊化学品、生物晶片、环保等方面也将有极大的发展潜力。
2.3技术水平
不断提高菌株活力、发酵水平、生化反应过程、分离纯化水平,依然是生物化工面临的课题。
在菌种开发方面,由于从20世纪70年代以来从自然界中筛选菌种以获得新的代谢产物的机会明显减少,人们便考虑利用已知菌种经适当改变其代谢特性后生产新的产品。如日本协和发酵公司已成功地把生产谷氨酸的菌种改为生产色氨酸。
在生化反应器方面,反应器放大一直是一个老大难的问题。因此,利用计算机技术对整个生化反应过程进行数字化处理,从而优化反应过程,是今后的发展方向之一。
在分离纯化方面,亲和层析受到广泛重视,并有人研制了一种综合专家系统软件包,可在几分钟内告知对方被分离物系的分离方法和顺序,以便根据产品所需进行取舍。
另外,在生化过程的在线检测和控制方面,利用生物传感器和计算机监控,依然是今后的发展方向。
在酶催化反应中将发展有机溶剂中的催化反应。
生物上游技术的发展,将对生物化工产生深远影响。人们对从病毒、细菌、植物、动物到人类基因组顺序测定工作十分重视,并在此基础上形成了基因许多产品一哄而上,盲目上马,遍地开花,最终形成恶性竞争,许多企业破产倒闭。在竞争中生存下来的企业,也是元气大伤,难以进一步组织技术改造。如仅江苏省停产的发酵生产线就多达上百条。另外,行业内企业间的生产水平相差悬殊,企业技术装备水平达到20世纪80年代以后国际先进水平的仅占20%~30%,多数处于20世纪60~70年代水平。
二是产品结构不合理,品种单一,低档次产品重复生产,不能适应需求。在我国高档的医药生化产品如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等,有的产量很小,有的没有生产,因此每年都需进口。
三是在生产技术上,工艺、设备不配套,上下游技术不配套,产物的收得率低。我国虽然某些产品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高,但大多数产品的收率都低于国外,酶制剂的活力也明显低于国外,生化反应器和分离纯化技术更是落后国外15~20年。每年都要花费大量资金从国外进口生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离介质、生物传感器和计算机监控设备。
四是有些产品投入产出比达15/=以上,造成严重的资源浪费和环境污染。
五是基础研究薄弱,技术创新能力不强,企业的技术开发、技术吸收能力差,生产发展多数依靠传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式,效益低、市场竞争力低。
3.2 建议针对我国生物化工行业存在的问题,笔者有以下建议:
3.2.1 扩大经济规模,提高竞争力要鼓励建设大型的生物化工企业集团公司,使之集科研、开发、生产、销售干一体。尤其要培育一批科技创新型企业。同时,也要鼓励在某些方面有一定特色的小型技术创新型生化公司的发展,并淘汰一批生产规模小、生产技术落后、没有市场竞争力的企业,从整体上优化我国生物化工的产业结构。
3.2.2 调整产品结构要发展高档产品,如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂(主要有低热值、低胆固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等产品)、生化催化剂等。另外,也应发展众多精细化工产品及用化学法无法生产或很难生产的产品,如微生物多糖、生物色素、工业酶制剂、甜味剂、表面活性剂、高分子材料等。
3.2.3 节约有限资源,强化环境保护在生化生产组学(genomics)。近年来又在信息学(informatics)的基础上建立了生物信息学(bioinformatics)。信息学的内容包括信息科学十生物技术十生物工程十生物动力学等的综合信息系统。可以预见,基因组学和生物信息学在生物化工中应用的商业前景极为可观。
另外,其它行业的新技术如分子蒸馏技术、组合化学(combinatorical chemistry)等,也将在生物化工中得到应用。
3. 我国生物化工的发层现状及建议
3.1发展现状
我国生物化工行业经过长期发展,已有一定基础。特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。
在医药方面,抗生素得到迅猛发展61998年我国抗生素的产量达到33 上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页
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