生物化工发展论文

2022-04-16

摘要:生物化工已超越传统化工的稳固地位,成为21世纪最有生命力最具发展前景的新兴技术。作为一门生物和化学相互穿插的学科,生物化工在生物工程、化学工程、医学工程等方方面面的应用比比皆是。本文就生物化工起源、发展和潜在前景等方面及其应用情况进行了简要介绍。今天小编给大家找来了《生物化工发展论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

生物化工发展论文 篇1:

浅谈生物化工发展问题

摘要:我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足,也将面临着新的挑战,本文主要从以下几方面的问题着手分析,

关键词:生物化学工程;发展问题

1、我国生物化学工程的发展现状

今年来,由于生物技术的快速发展,使得我国生物学工程的发展也在不断向前,并已有一定的基础。调查显示,当前生物化工的产品已经涉及到保健、医药、农药以及食品等各个领域与方面。①在医药方面,抗生素得到迅猛发展,并且在临床中的使用最普遍,相关数据表明,目前我国抗生素的产量达到世界首位,此数据还在不断增长;②在农药方面,生物化工的农药品种也层出不穷,主要包括井霉素、赤霉素以及苏云金杆菌等,该技术不断进步,并且逐步满足了我国农业生产的需要;③在食品与饲料方面,氨基酸、柠檬酸等的产量不断加大,并呈现数倍增产的趋势,该产品已经不只为了满足于本国市场,还出口到世界各国。

2、我国生物化学工程发展中所存在的问题

经过深入调查分析可知,由于各种因素的限制,使得我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足,也将面临着新的挑战,本文主要从以下几方面的问题着手分析:

(1)我国生物化学工程的产品结构布置不够科学,许多企业往往存在品种单一、低档次等问题,不能满足当今市场的需求。对于档次较高的医药生化产品例如激素类、干扰素、药用多肽等,在我国的生产技术还不完善,不能满足本土市场需求,每年还需花费大量资金从国外进口。

(2)当前我国的生物化工产业主要局限于轻工、医药、食品业等。所以,许多企业对生物化工产品尤其是精细化工产品这一领域的了解不足,不利于扩大生产,更不用说通过这些技术引领企业走向世界。此外因生物化学发展速度较快,我国相关部门对该行业的研究及规范还不成体系,导致生产过程中的能源消耗大,环境污染严重,技术在低水平徘徊。

(3)在生产技术上存在许多不足,生产设备与工艺配套不完善,上下游技术不配套,产物的收得率低,生产成本高企业效益低。相关数据表明,虽然目前我国的产品如柠檬酸、乳酸等的发酵水平较高,但其他绝大多数产品的技术明显低于国外。从而,某些企业为了引进新技术提高生产效率,只能每年都要投入大量资金从外国进口细胞破碎机、生物反应器、计算机监控设备以及生物传感器等,不利于企业的长期生产目标。

(4)我国生物化学工程的发展历史较短,基础研究的投入较薄弱,还没有形成一个完整的科研体系,技术创新能力不强,同时,相关企业的技术开发、技术吸收能力差。调查显示,当前该行业的生产发展多数依靠传统的粗放型扩大投资的增长模式,从而生产效益低下、市场竞争力不强,不利于企业的发展。

3、我国生物化学工程发展问题的解决建议

本文经过深入探究分析我国生物化學工程发展过程中所存在的问题,并借鉴国外先进技术,主要从以下几方面来解决当前的问题:

(1)合理调整产业化结构,扩大并发展高档次的产品。例如加大对医药生化产品、功能性食品及添加剂等高档产品的研发与生产。此外,使生物化学工程的发展呈现多元化,着重生产如生物色素、微生物多糖、工业酶制剂以及表面活性剂等多种精细化工产品以及采用传统技术无法生产的产品,从而提高企业的经济效益与市场竞争力。

(2)不断扩大生物化工的生产规模,提高竞争力。因此,我国相关部门应该出台更多有效措施来鼓励建设大型的生物化工企业,使之能够将研发、生产、销售融于一体,从而节省生产成本。尤其要加大力度去培育一批科技创新型企业,此外,还要鼓励那些具有发展生物化工产业的企业加入该技术发展行列,向着创新型生化公司的方向发展,并淘汰那些生产技术落后,市场竞争力低下的企业,从而提高我国整体生物化工行业的竞争力,并有利于扩大我国生物化工的产业规模。

(3)增加生物化学工程专业的教育投入。因为,人才是基础,若要提高我国生物化学工程行业的竞争力,必须先从提高相关技术人员的专业素质开始。生物化工作为当今热门的高科技产业,在我国目前从事生物化工生产技术人员大都是传统化工行业的从业人员,所以,他们专业知识水平不高,操作能力低下,思想较传统。因此,如果要从根本上解决我国生物化学工程发展问题,就得重视加强专业人材的培养以及提高生物化工行业技术人员的专业水平。

(4)注重专业技术的研究,并加强知识产权的保护。据报道,长期以来由于我国缺乏对知识产权的重视与认识,使得我国各行各业都有因为对知识产权的保护不到位而丧失市场的现象,从而使企业蒙受巨大损失。同时,我国生物化学工程领域也不例外,人们对知识产权保护力度不够,本来自己研究出来的产品却被别人占为己有,从而不久挫伤了科研开发人员的积极性与热情,还给企业造成重大损失,并加速企业人才的外流。所有,我们必须重视对产品知识产权的保护,不断加强知识产权保护。

结语:

只有这样才能够有效地激发我国生物化学工程领域科研开发人员的研究激情,并且能够带动在国外发展的相关科研人员回国发展,从而促进我国生物化学工程产业的高速、健康地发展。

参考文献

[1]我国生物化工发展的现状与展望[J]. 房存金.  中国科技信息. 2005(13)

(浙江普洛生物科技有限公司 浙江 金华 322109)

作者:许永兴

生物化工发展论文 篇2:

生物化工的发展及应用

摘 要:生物化工已超越传统化工的稳固地位,成为21世纪最有生命力最具发展前景的新兴技术。作为一门生物和化学相互穿插的学科,生物化工在生物工程、化学工程、医学工程等方方面面的应用比比皆是。本文就生物化工起源、发展和潜在前景等方面及其应用情况进行了简要介绍。

关键词:生物化工 发展前景 应用

1 生物化工的简介

生物化工(Biological Chemistry)是一门以实验研究为基础、理论和工程应用并重,综合遗传工程、细胞工程、酶工程与工程技术理论,通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制,实现生物过程的目标产物。它在生物技术中有着重要地位,其产品具有实用价值高、需要成本低的特点,将为解决人类所面临的资源、能源、食品、健康和环境等重大问题起到积极的作用,对人类社会文明起着关键性作用。

2 生物化工的起源及应用

生物化工学科起始于第二次世界大战时期,以抗生素的深层发酵和大规模生产技术的研究为标志。1928年9月3号,弗莱明意外发现青霉素之后,抗生素开始快速且呈现正趋势的发展。特别是第二次世界大战以后,因结合转基因、生物催化、动植物细胞培养等新型、传统生物技术,将生物化工逐步分化出来,成为完好地学科体系,并形成一个让人意外的新兴产业。从酒精的医药用途、味精的调味使用,到氨基酸的大力发酵、激素可以实现生物式的转化为止,这段路程无不将生物化工注入医学、饮食、工业的精髓。如1957年,日本某公司将谷氨酸棒状杆菌提纯分离,利用葡萄糖作为基本营养,借鉴前人的发酵生产法成功生产了L-谷氨酸。直到现在谷氨酸仍然应用在各种医用药物、炫彩的化妆品、人造皮革等方面。

3 生物化工的发展及应用

20世纪80年代,美国以石油化工作为国民经济的重要支撑点,大力发展石油化工产业,甚至不惜以牺牲环境为代价。1995年至1999年,生物化工产值从3675亿美元上升到4200亿美元,增加了14.5个百分点。同时,环境污染浪费造成2319亿美元的损失。要想发展好生物化工产业以破坏环境为代价并不是持久的办法,必须继续找寻新的生产方式。与此同时,中国生物化工技术刚刚起步,只能亦步亦趋跟在发达国家的后面,进行着一次又一次的模仿秀表演,还是将实验室作为实践的基点。1986年我国的疫苗制作在医学史上还是一片空白,直到在1986年美国成功使得乙型肝炎的浅层抗原在真菌、细菌和哺乳动物里完成表达过程,并且进一步成功翻译为HBsAg,中国才“山寨”成功所谓的HBsAgII(之后销声匿迹了)。此后,基因工程的药物1996年为1.85亿元,2000年涨到30亿元人民币,2002年之前,我国就有801中生物农药有效注册,使用范围有2.5×107 hm2,这样的成就不可能忽略的。

然而,时间从不会停止脚步,科学技术依然迅猛发展,生物化工亦是如此。基因的成功重组、催化正式在生物中采用、酶的神奇作用等等种种成果的伟大形成,使得许多的化工原料与产品得到充分且有效地使用,甚至创新化工工业工艺的生产,真正做到污染少,易节能的新型工艺。比如巴西的乙醇占了整个汽车行业的52%,那就有了31亿加仑的潜在价值回收;美国杜邦、英国ICI公司等一系列大型公司对生物化工事业的支持与应用,为人类的文明建设取得了无法估算的成就。预计到了2020年,因为生物化工的改进,各方面的技术能源消耗将大大下降30%,令人头疼的污染问题同步减少30%,生物化工总增值39%,在农业、医学、特别是工业中占据相当大的比例。

4 生物化工的潜在前景应用

未来的能源发展不可避免做到效用与环境的真正配合,因此决定了生物化工的两个发展方向的拓展:一是化学学科和生物学科结合在医学上的开发,特别针对于以每一个婴儿都是拥有一个健康的童年为目标,治疗现在无法解决的先天后天性遗传疾病;二是生物物种之间的无差异转换。这是我们古人的梦想,也是我们未来的期盼,那时候羡慕小鸟的翅膀就变得没有意义了。当然,发展前景固然美好,但因为生产的进行所存在的问题是必不可少的。就新生能源、“第四大能源”—— 生物质能来说,我国进展仍是迟缓。而其它传统生物化工更是因为规模利用率低,可再生能力低,潜在性危险大,以及种种向后代借用能源的生存问题,促使我们不得不重视绿色环保的生物化工。

5 结语

总的来说,生物化工技术产业,才刚刚正式步入轨道,“863”和“973”计划刚将其纳入羽翼之下,作为一个21世纪的朝阳产业,美国的某杂志赞颂的十大科技奇迹,生物化工就占了四大,这样的情景不可估量的产业,终会盖过信息技术的时代,铸就新的世界经济领头军—— 生物经济,掀起生物技术的又一次暴风雨。

参考文献

[1] 杜晨宇,李春,曹竹安,等.工业生物技术的核心—生物催化[J].2002,22(1):9-14.

[2] 国家发展计划委员会高技术产业发展司,中国生物工程学会.中国生物技术产业发展报告[R].北京:化学工业出版社,2003,10,24.

[3] 盂廣震.迎接生物技术的第三个浪潮[J].中国生物工程杂志,2002,22(4):1-5.

作者:程冲

生物化工发展论文 篇3:

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。

参考文献:

[1]于建伟,李宗来,曹楠,等. 无锡市饮用水嗅昧突发事件致嗅原因及潜在问题分析[J]. 环境科学学报,2007,27(11):1771-1777

[2]Rangesh Srinivasan, George A. Soria.Treatment of taste and odor causing compounds 2-methyl isoborneol and geosmin in drinking water: A criticalreview[J]. Journal of Environmental Sciences, 2011,23(1):1-13

[3]Mary Drikas, Mike Dixon, Jim Morran. Removal of MIB and geosmin using granular activated carbon with and without MIEX pre-treatment[J]. Water Research, 2009, 43(20): 5151-5159

作者:高曙光

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