新世纪生物化工领域的发展

【摘 要】生物化学工程又称为生物化工，是生物科技与化学工程技术结合而产生的应用性学科。本文通过对对国内外生物化工行业发展趋势、科技成果、产业模式以及产品结构等进行深入剖析，针对我国生物化工行业存在的诸多问题，提出较为系统的解决方案，以期进一步推动我国生物化工工业的发展。

一、引言

踏入二十一世纪，高度的人类文明已经今非昔比。强大的科技不仅是我们提高生活水平的工具，也是决定人类自己命运的有力保障。以生物科技和信息科技作为核心的产业潜力无限，在新兴产业领域异军突起。

有位生物领域专家曾这样预言：经过几个世纪的积累，生物科技已蓄势待发，新的世纪必将属于生物科技。这位专家所言非虚，刚踏入新的时代，生物科技领域成果卓著。日本、欧美等生物工程领域强国正在日趋增加该领域产业资本投入，各跨国企业在生物工程领域所开展的新计划以及新兴公司成立也如同雨后春笋一般层出不穷。

相对他化学工程而言，生物化工的特点非常显著。首先生物化工所需反应条件没有传统化学工业苛刻，其要求的温度、气压可维持在自然状态下。其次生物化工所需能耗、生产前中期资本投入以及声场过程中对环境的污染都相对较少。第三，针对传统化学法无法生产的，亦或是其极难生产的产品，生物化工都能以较高生产效率进行生产。

二、生物化工行业的发展历史及现状

生物化工的发展，起源于半个多世纪之前，生物学家对抗生素的研究，之后随着维生素的生物产生法研发成功、氨基酸发酵技术的日趋成熟以及单细胞蛋白生产的工业化发展，生物化工逐渐在生物技术领域周露头角。其应用领域涵盖我们日常生活的各个领域，包括食品、医药、资源及能源的利用、环境保护等，正在悄然改变我们的生活。

走过这短短的半个世纪，生物化工已经日趋成熟和完善，形成了有独立特色的工业产业体系。下文我们将详细阐述本领域的发展现状。

（一）市场发展迅速

生物化工应用范围广阔，生物科技产品市场需求量巨大，涵盖生活生产各个领域，为满足市场需求，生物化工领域的公司在近三十年内不断涌现。在上世纪八十年代，欧美、日本在内的发达国家生物化工领域的企业就达到两千多家，美国占近五成以上。随着越来越多大型跨国企业倾囊致力于生命科学技术研发，该领域在不远的未来的发展势必是大势所趋。

（二）产品结构丰富

生物化工企业在上世纪主要生产食品及抗生素药物。但伴随生命科学技术近几十年的迅猛发展，传统产品格局历沧海桑田，生物化工产品已经涉及我们日常生活的各个方面。在医药领域有新型抗生素、疫苗、干扰素、胰岛素及生长因子等。农业方面，生物农药有井冈霉素、多样霉素、春日霉素，在环境、材料、能源方面也成果卓著。

目前高价位产品，如促红细胞生长素和干扰素等，已经与抗生素、食品饲料添加剂等低价位产品市场份额旗鼓相当。并随着医药产品的市场需求量日益增大，昂贵产品的发展呈现增长趋势。

（三）科技成果斐然

改革开放以来，伴随着国际生物化工技术不断发展，我国该领域科研水平不但紧跟世界步伐，而且通过不断的自主创新，将理论科技研究成果应用于实际产品开发中去，逐步带领我国生物化工业进入一个崭新的阶段。

我国农药领域，生物农药包括苏云金杆菌、赤霉素等十二中，其中井冈霉素产量雄踞世界第一位。在医药方面，抗生素发展迅速，我国抗生素中青霉素产量居世界首位。柠檬酸钠、酶制剂、酵母及淀粉增量迅速。乳酸、赖氨酸、卜苹果氨酸的生产总量可达十万吨左右。不仅如此，其他化学要集中干扰素，白细胞介素以及乙型肝炎工程疫苗已初步形成产业化生产链条。我国用生物法生产的丙烯酞胺与日本不相伯仲，同步处于世界领先位置。并能独立生产多种氨基酸、维生素和核酸等。

三、国内生物化工的发展、问题及建议

（一）我国生物化工产业主要问题

国内生物化工领域虽然发展迅速，但目前国内生物化工产业仍存在一些问题。由于国家以及各企业对基因产品普遍看好，各种资本纷纷进驻，企业大量涌现，导致市场需求过度饱和，产生恶性竞争，影响市场发展。其次，上下游技术水平不均衡，如国内乳酸、柠檬酸生产水平完全高于其下游领域，导致每年需要花重金从国外购买分离纯化设备、生物反应器等，致使大多技术优势产品实际收益甚低。第三，产品种类单一，产业结构不完整，整体层次偏低。我国生产药品主要集中于低层层次领域，激素、干扰素、生长因子等高档药品产量尚无法满足国内需求，每年需要大量进口。第四，环境及资源浪费严重。由于产品生产技术过低，生产原料无法被高效利用，生产过程中剩余物质不能被高效分解，形成二次利用，对环境造成极大危害。

（二）针对较为突出问题的解决方案

针对目前我国生物化学领域存在的问题，解决方案有以下几点：第一、发展大型企业。我国市场上目前存在大量中小型企业，此类企业生产技术落后，生产质量品质差、技术层次低。为优化国内生物化学市场的产业结构，应该建设一批注重科技研发的创新性企业，建设集开发、生产、研发、销售为一体的大型生物化工企业，并鼓励建设小型技术创新型公司，是我国的生物化工市场更具有活力。第二、注重整体技术水平，一条产业链条的发展遵循木桶原理，短板往往制约整体的水平，我国生物技术由于下游与国际水平相差近二十年。因此，应着眼于提高，包括生物化工设备、生物化学分离与提纯技术等下游滞后性技术，以达到提升整体实力水平。第三、发展高层次产品。国内生产的产品多集中于低层次，低附加值的产品，而这一层次产品在市场中所占比重并不多，且业已饱和。我国应着力发展市场需求大，技术含量高的产品，优化产业结构。

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