傳統(tǒng)化工是以煤和石油等為基本原料,，你能否設(shè)想一下，農(nóng)作物秸稈,、林木剩余物等這些生物質(zhì)材料,，也能成為化工原料嗎？實際上這已經(jīng)成為現(xiàn)實,，以生物質(zhì)為基本原料的生物化工在世界范圍方興未艾,，被稱為21世紀(jì)最有生命力的技術(shù)，也是石油化工綠色低碳的希望之路,。在《中國石化“十二五”科技進(jìn)步規(guī)劃》中,，生物化工成為需要重點創(chuàng)新突破的戰(zhàn)略性新技術(shù)之一。揚子石化研究院對生物法制丁二酸進(jìn)行了大量的研究工作,，其成果已經(jīng)應(yīng)用到該公司正在建設(shè)的千噸級生物法制丁二酸中試裝置上,。
化腐朽為神奇
據(jù)揚子研究院生物化工博士馬江鋒介紹，生物化工與石油化工和煤化工的主要區(qū)別,，是后兩者在反應(yīng)中要有催化劑,，而生物化工，則是在微生物的作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),，也就是要進(jìn)行發(fā)酵,。實際上發(fā)酵技術(shù)在我國早就有了，傳統(tǒng)的釀酒,、制醬,、釀醋都需要發(fā)酵，發(fā)酵控制得如何是這些產(chǎn)品制作是否成功的關(guān)鍵,。而工業(yè)生物技術(shù)與傳統(tǒng)發(fā)酵的區(qū)別,，在于原料從糧食直接發(fā)酵過渡到分離后的單糖、多糖，發(fā)酵過程從多菌共存發(fā)酵過渡到純菌種發(fā)酵,，同時在整個工業(yè)生物技術(shù)中引入了先進(jìn)的定向進(jìn)化,、代謝工程、蛋白質(zhì)工程,、多參數(shù)發(fā)酵過程調(diào)控等技術(shù),。通過工業(yè)生物技術(shù)轉(zhuǎn)化，可以制成各種各樣的化工產(chǎn)品,，目前世界上采用生物制造的丁醇,、丙烯酸、乙醇,、丙烯酰胺等大宗化學(xué)品年產(chǎn)量已達(dá)1100多萬噸,，每年可節(jié)省原油1100余萬噸，減排二氧化碳近3300萬噸,。另一方面,，我國若能將城市生活垃圾、農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物,、水生植物低劣生物質(zhì)資源等通過生物煉制生產(chǎn)生物能源等,，則一年約可產(chǎn)生1800億立方米生物甲烷，相當(dāng)于節(jié)省1.4億噸標(biāo)煤,，減排約5億噸二氧化碳,。如果能將城市生活污水也通過生物的方法善加利用，可節(jié)水182億噸,。生物化工,，真是“化腐朽為神奇”！
綠色化工的“酵母”
生物化工對于促進(jìn)工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)調(diào)整,、促進(jìn)綠色化學(xué)工業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,，可以說是綠色化工的“酵母”。馬江鋒指出,，生物技術(shù)不僅可提供大量廉價的化工原料和產(chǎn)品,，而且還將改變某些化工產(chǎn)品的傳統(tǒng)工藝，甚至一些性能優(yōu)異的化合物也將通過生物催化合成?，F(xiàn)代生物技術(shù)引入化工行業(yè),，既可改造傳統(tǒng)化工產(chǎn)品及工藝，又有研制新型化工產(chǎn)品的巨大潛力,。生物化工的發(fā)展將有力地推動生物技術(shù)和化工生產(chǎn)技術(shù)的變革和進(jìn)步,，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。有專家預(yù)見,，將來在化工領(lǐng)域20%-30％的化學(xué)工藝過程將會被生物技術(shù)過程所取代,，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，生物化工將成為21世紀(jì)的重要化工產(chǎn)業(yè)。
生物化工應(yīng)用已涉及到人民生活的方方面面,，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、化輕原料生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生,、食品,、環(huán)境保護(hù)、資源和能源的開發(fā)等各領(lǐng)域,。馬江鋒舉了這樣幾個例子：生物化工開發(fā)生物固氮領(lǐng)域,，研制高效優(yōu)質(zhì)生物固氮菌劑，并探究糧食作物自主固氮功能,，為減少化學(xué)氮肥,，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色革命作出貢獻(xiàn)，同時探索高等動物及人體腸道內(nèi)固氮菌及其功能,，為人類制造食用固氮菌劑,，改變現(xiàn)有食品結(jié)構(gòu)，使之多元化,，富含營養(yǎng)保健功能,，達(dá)到藥膳結(jié)合開辟途徑；提高微生物生產(chǎn)丙烯酰胺,、聚-β-羥丁酸工業(yè)化生產(chǎn)水平，既有利于生物可降解塑料產(chǎn)業(yè)化,，又有益于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,；發(fā)展再生資源，通過細(xì)菌合成纖維素等工程,，開辟化工新原料源,，使廢棄的有機(jī)物等通過現(xiàn)代微生物技術(shù)手段獲取更多的化工產(chǎn)品，實現(xiàn)廢物資源化,。
發(fā)展生物化工時不我待
生物化工已經(jīng)成為世界著名化學(xué)公司爭奪的熱點,。生物技術(shù)從醫(yī)藥領(lǐng)域逐漸向化工領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，使傳統(tǒng)的以石油為原料的化學(xué)工業(yè)發(fā)生變化,，向條件溫和,、以可再生資源為原料的生物加工過程轉(zhuǎn)移。如傳統(tǒng)化學(xué)法合成的丙烯酰胺已在日本實現(xiàn)了生物法合成工業(yè)化,，成本和產(chǎn)品純度都優(yōu)于化學(xué)法合成的丙烯酰胺,。又如杜邦公司開發(fā)的生物法合成乙醛酸的轉(zhuǎn)化率和選擇性都達(dá)到1O0％，明顯優(yōu)于化學(xué)合成法,。
發(fā)展生物化工,，對于我國石化企業(yè)已是時不我待。隨著我國現(xiàn)代生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展，近年來,，我國生物化工取得了可喜的成就,，并形成了新的發(fā)展特點：以仿照跟蹤為主向自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變、以實驗室研究為主向模式化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,、以國內(nèi)市場為主向開拓國外市場轉(zhuǎn)變,，并逐漸形成了獨立自主開發(fā)生物化工的初步能力。但是與發(fā)達(dá)國家相比,，尤其是美國,、日本，我國在生物化工研發(fā)和應(yīng)用上仍然存在差距,，技術(shù)力量還是相對薄弱,，產(chǎn)品種類有待于進(jìn)一步拓展，生物化工產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備也需要不斷發(fā)展,。在中國石化建設(shè)世界一流能源化工公司的進(jìn)程中,，生物化工是不可缺少的一環(huán)。從事這項工作的專家們希望,，積極培養(yǎng)一批具有生物,、化工和機(jī)電等綜合能力的新型生物技術(shù)研究、開發(fā)人才,，將自主研究和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合,，優(yōu)先支持、鼓勵研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品,、新材料,、新工藝、新設(shè)備,，逐步形成一批中國石化生物化工的優(yōu)勢產(chǎn)品,，為生物化工技術(shù)產(chǎn)業(yè)增長方式的轉(zhuǎn)變和可持續(xù)發(fā)展服務(wù)，用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)的化工技術(shù),，建立新型生物化工產(chǎn)業(yè),，讓生物化工為中國石化的發(fā)展如虎添翼。(生物谷Bioon.com)
