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工业生物技术正在蓬勃发展-【新闻】

发布时间:2021-05-28 19:45:40 阅读: 来源:门护栏厂家

工业生物技术正在蓬勃发展

工业生物技术在国外发展十分迅速。美国科学家J.Keasling将植物基因和微生物基因重组在一起,直接酯化为生物柴油,改变了现有的乙醇与脂肪酸的技术路线,正在产业化;JamesLiao开发的循环利用二氧化碳合成高级醇技术,将乙醇和丁醇的基因导入藻类CO2,直接合成乙醇和丁醇,2010年还获得了美国总统绿色化学挑战奖;美国杜邦公司开发的基因工程菌生产1,3-丙二醇,以及与固特异合作完成异戊二烯橡胶中试技术,最近也获得了成功。

我国工业生物技术也在蓬勃发展,脂肪酶也实现了国产化。北京化工大学开发的脂肪酶催化合成维生素A棕榈酸酯,传统化学合成需8步反应,转化率75%,副产物多,须用有毒试剂;而酶法合成一步酶法合成,转化率达93%,无副产物,并且反应条件温和,对维生素A无破坏作用,获得国家发明专利。

葡萄糖酸是大宗有机酸产品,国内葡萄糖酸系列产品年产能20万吨,占全球市场的近一半份额,一直采用化学法和发酵法生产。其中化学法必须使用重金属催化剂,同时选择性低,导致品质较差,而发酵法则会产生大量废水。江苏连云港瑞邦药业有限公司采用的生物法固定化酶合成葡萄糖酸工艺技术,将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶微生物或直接双酶氧化,产收率达98%,产品纯度高,并且操作简单,无副产物废。与化学法相比,废水废渣减排90%,化学需氧量(COD)减少98%,能耗降低40%,生产成本减少50%。

中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟谭天伟表示,近年来,我国生物炼制和合成生物学技术也获得了重大突破。北京化工大学承担的甜高粱全利用研究课题,将甜高粱秸秆经过五级连续发酵、蒸馏生产乙醇,高粱渣经过水解、发酵等生产丁醇,水解残渣加工木塑复合材料并副产丙酮。该技术工艺简单,无“三废”排放,获得国家发明专利,目前已建立千吨级中试装置。

据世界经合组织(OECD)预测,到2030年生物经济将初具规模,其中工业生物技术的贡献率达到39%,农业生物技术占36%,医药生物技术占25%,大约将有35%的化学品和其他工业产品来自工业生物技术。

“工业生物是可持续发展最有希望的技术,通过生物质资源替代化石能源,新技术与传统化学工业改造相结合,有利于节能减排,发展低碳经济,促进产业升级。”谭天伟认为,目前全球工业生物技术研发投入较低,在工业生物、农业生物和医药生物中的总量仅占2%,远低于医药生物的87%。我国“十一五”期间,科技部在工业生物技术在生物医药领域中的投入和产出显示极高的科研效率,经费投入3亿元占8%,发明专利虽然只占20%,但产值却占了90%。这充分说明工业生物技术投入小、见效快、产出大,是能迅速形成产业的技术。

“太阳能和二氧化碳通过光合作用合成生物质,再由生物质合成化学品,使用完后分解产生二氧化碳,是未来工业循环经济、可持续发展的方向。”谭天伟告诉记者,目前我国生物产业年产值1.6万亿元以上,年均增长21.6%,维生素C、柠檬酸等10多个发酵产品产量位居世界第一。但原料转化率低、效率低、消耗高,“三废”排放高于国外1~3倍,生物工业废水COD占全国总排放量的19%。因此,开展工业生物过程技术攻关、提高生物技术水平已经十分迫切。然而,“生物工业不会完全取代化学工业。”他补充说,“二者将协同发展。”

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