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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
中图分类号：TS201文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0080-01
1生物化工的简介
生物化工（BiologicalChemistry）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2.5×107hm2,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.