來(lái)源:中國(guó)醫(yī)藥報(bào) 時(shí)間:2013-12-10 19:38:01 熱度:910
11月30日,以“生物科技 環(huán)境友好”為主題的2013·天俱時(shí)科技論壇在河北石家莊舉辦。中國(guó)工程院院士、北京化工大學(xué)校長(zhǎng)譚天偉教授在論壇上表示,作為工業(yè)可持續(xù)發(fā)展最有希望的技術(shù),工業(yè)生物技術(shù)在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用成效顯著,需求強(qiáng)烈,值得進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,擴(kuò)大新興產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
優(yōu)勢(shì)明顯
譚天偉介紹,工業(yè)生物技術(shù)是以可再生生物質(zhì)資源為原料基礎(chǔ)生產(chǎn)化學(xué)品、材料與能源的新型工業(yè)模式,已經(jīng)成為世界各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,正在培育一場(chǎng)新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。據(jù)世界經(jīng)合組織(OECD)預(yù)測(cè),至2030年,將有35%的化學(xué)品和其他工業(yè)產(chǎn)品來(lái)自生物制造。
“工業(yè)生物技術(shù)具有以下特點(diǎn):提高資源利用效率;減少能耗,提高生產(chǎn)效率;減少溫室氣體和廢物排放以及環(huán)境污染;增加化學(xué)工業(yè)新品種和工業(yè)產(chǎn)值?!弊T天偉談到,世界各國(guó)都在積極行動(dòng),加快工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展。如美國(guó)在《2020年制造業(yè)挑戰(zhàn)的展望》中,明確將工業(yè)生物制造技術(shù)作為戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域,并列為2020年制造技術(shù)挑戰(zhàn)的11個(gè)主要方向之一。英國(guó)2010年發(fā)布了《生命科學(xué)的時(shí)代》戰(zhàn)略,提出了未來(lái)5年的關(guān)鍵重點(diǎn)領(lǐng)域是食品安全、生物能源和工業(yè)生物技術(shù)、支持健康的基礎(chǔ)生命科學(xué)。
在制藥領(lǐng)域,工業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。所需的化學(xué)品可以應(yīng)用生物催化方法進(jìn)行合成,具有低碳化;條件溫和,能耗低;專一性高,“三廢”排放少等優(yōu)點(diǎn)。譚天偉舉例說(shuō),脂肪酶是催化合成領(lǐng)域用途最廣的酶,2002年,美國(guó)輝瑞公司的調(diào)脂藥物阿托伐他?。↙ipitor)的化學(xué)合成工藝就被脂肪酶催化工藝所代替。采用傳統(tǒng)化學(xué)合成工藝要通過(guò)多步化學(xué)合成,即經(jīng)過(guò)手性轉(zhuǎn)化、腈化、水解、酯化、鹵代反應(yīng)、腈化,再轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g體。而采用生物工藝,采用了3種酶的3步耦合催化,經(jīng)生物加氫還原、生物催化腈化就能得到中間體,不僅生產(chǎn)過(guò)程大大簡(jiǎn)化,而且產(chǎn)率提高100多倍,有害溶劑使用顯著減少,生產(chǎn)成本大幅度下降,因此獲得2006年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)獎(jiǎng)。再以生物材料的合成為例,1,3丙二醇是有機(jī)合成的重要中間體,可用于多種藥物、聚酯、抗氧劑的合成。與化學(xué)法相比,采用微生物發(fā)酵法獲得生產(chǎn)成本低,轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物分離簡(jiǎn)單,無(wú)環(huán)境污染。
期待加強(qiáng)
譚天偉表示,目前,我國(guó)工業(yè)生物技術(shù)研究發(fā)展具備一定的基礎(chǔ):具有全球最大規(guī)模的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ);基本形成了現(xiàn)代生物工業(yè)產(chǎn)業(yè)群體與產(chǎn)業(yè)化條件;基本擁有一支技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)隊(duì)伍與平臺(tái)條件;基本具備獲得突破的工作積累——在微生物基因組、系統(tǒng)生物學(xué)、微生物代謝、酶工程、發(fā)酵工程與過(guò)程工程等領(lǐng)域具有一定的基礎(chǔ),大宗發(fā)酵產(chǎn)品具有國(guó)際產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),生物塑料、生物能源、生物基化工材料、精細(xì)化學(xué)品與化學(xué)藥原輔料生化工藝等方面正在快速發(fā)展,許多產(chǎn)品規(guī)模已經(jīng)為全球最大。
同時(shí),我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)界對(duì)工業(yè)生物技術(shù)的創(chuàng)新亦有強(qiáng)烈需求。譚天偉介紹,比如酶制劑,80%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被國(guó)外公司壟斷,與國(guó)外相比,我國(guó)酶種單一,生產(chǎn)水平低幾倍甚至幾十倍,迫切需要高產(chǎn)酶的野生菌、高表達(dá)酶的工程菌。此外,我國(guó)的大宗發(fā)酵產(chǎn)品(有機(jī)酸、氨基酸、抗生素)產(chǎn)量雖然國(guó)際領(lǐng)域,但生產(chǎn)菌株水平低20%~50%,且以高資源消耗、高能耗和低人工成本參與競(jìng)爭(zhēng),也迫切需要新的分子育種技術(shù)改造工業(yè)菌株。同時(shí),精細(xì)化學(xué)品和醫(yī)藥化學(xué)品與中間體市場(chǎng)需求大,但我國(guó)化學(xué)法合成物耗、能耗高,污染重,迫切需要以生物催化轉(zhuǎn)化替代,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
譚天偉談到,生物產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域。未來(lái)幾年,資源短缺和環(huán)境惡化等嚴(yán)峻形勢(shì),對(duì)生物產(chǎn)業(yè)提出了迫切要求,對(duì)健康、綠色食品、優(yōu)質(zhì)環(huán)境將提出更高要求,這些都令我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)面臨重大機(jī)遇。同時(shí),我國(guó)的生物產(chǎn)業(yè)也面臨著突破成果轉(zhuǎn)化、實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)發(fā)展、提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。其中,重要問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)就是,如何高效地把這些創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化成為有用的技術(shù),轉(zhuǎn)化到產(chǎn)業(yè)中去。
譚天偉認(rèn)為,工業(yè)生物技術(shù)在“十一五”“863”計(jì)劃生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的投入和產(chǎn)出已顯示極高的科研效率,雖然投入經(jīng)費(fèi)只占8%(3億元),但產(chǎn)出占到所獲國(guó)家獎(jiǎng)的25%,發(fā)明專利的20%,產(chǎn)值的90%。今后工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,擴(kuò)大新興產(chǎn)業(yè)規(guī)模,完善產(chǎn)業(yè)鏈,從而盡快實(shí)現(xiàn)由先進(jìn)生物技術(shù)模仿到核心技術(shù)自主創(chuàng)新,由傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)大國(guó)到現(xiàn)代生物制造強(qiáng)國(guó),由能耗高污染重的傳統(tǒng)化學(xué)工藝到清潔、高效、綠色生化工藝的轉(zhuǎn)變。
據(jù)悉,由天俱時(shí)工程科技集團(tuán)舉辦的天俱時(shí)科技論壇,自2008年至今已連續(xù)舉辦6屆。在本屆論壇上,16位科研院所、高等院校的著名專家與來(lái)自全國(guó)制藥、污水處理、醫(yī)藥化工設(shè)計(jì)等單位的近200名代表,共同探討了如何通過(guò)自主創(chuàng)新推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展、綠色發(fā)展。
□ 本報(bào)記者 白 毅
(責(zé)任編輯:秋彤)
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