導讀:在固氮領(lǐng)域,利用生物化工技術(shù)研制高效優(yōu)質(zhì)生物固氮菌劑,并探索糧食作物自主固氮功能,為減少化學氮肥,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色革命作出貢獻,。發(fā)展生物化工時不我待,生物化工已經(jīng)成為世界著名化學公司爭奪的熱點,。
在《中國石化(600028)“十二五”科技進步規(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)。揚子石化研究院對生物法制丁二酸進行了大量的研究工作,,其成果已經(jīng)應用到該公司正在建設的千噸級生物法制丁二酸中試裝置上,。
我國生物化工取得了可喜的成就,但與發(fā)達國家相比仍存在較大差距,。專家表示,,應積極培養(yǎng)一批具有生物、化工和機電等綜合能力的新型生物技術(shù)研究,、開發(fā)人才,,將自主研究和引進先進技術(shù)相結(jié)合,用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)的化工技術(shù),,建設新型生物化工產(chǎn)業(yè),。
化腐朽為神奇
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,、煤化工的主要區(qū)別,,是后兩者在反應中要有催化劑,而生物化工則是在微生物的作用下產(chǎn)生化學反應,,也就是要進行發(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,。”他說。
工業(yè)生物技術(shù)與傳統(tǒng)發(fā)酵的區(qū)別,,在于發(fā)酵過程從多菌共存發(fā)酵過渡到純菌種發(fā)酵,,同時工業(yè)生物技術(shù)中引入了先進的定向進化、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,生物原料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品年產(chǎn)量已達1100萬噸,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)品加工剩余物等通過生物技術(shù)生產(chǎn)生物質(zhì)能,,則一年可產(chǎn)生1800億立方米生物甲烷,相當于節(jié)省1.4億噸標準煤,,減排5億噸二氧化碳,。如果能將城市生活污水也通過生物化工技術(shù)善加利用,可節(jié)水182億噸,。
生物化工滲透方方面面
生物化工對促進工業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)調(diào)整,、促進綠色化學工業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,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,而且可改變某些化工產(chǎn)品的傳統(tǒng)工藝,,甚至一些性能優(yōu)異的化合物也可以通過生物催化合成,。將現(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)的變革和進步,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,。專家預見,,將來化工領(lǐng)域20%~30%的化學工藝過程會被生物技術(shù)過程所取代。
目前,,生物化工應用已涉及生活的方方面面,,包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原料生產(chǎn),、醫(yī)藥衛(wèi)生,、食品,、環(huán)境保護、資源和能源的開發(fā)等領(lǐng)域,。
比如,,在固氮領(lǐng)域,利用生物化工技術(shù)研制高效優(yōu)質(zhì)生物固氮菌劑,,并探索糧食作物自主固氮功能,,為減少化學氮肥,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色革命作出貢獻,;提高微生物生產(chǎn)丙烯酰胺,、PHB(聚β-羥丁酸)的工業(yè)化生產(chǎn)水平,既有利于生物可降解塑料產(chǎn)業(yè)化,,又有利于保護生態(tài)環(huán)境,;通過細菌合成纖維素等工程,開發(fā)化工新原料源,,使廢棄的有機物等通過現(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)成為世界著名化學公司爭奪的熱點,。比如,,傳統(tǒng)化學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)于化學法合成的丙烯酰胺,;杜邦公司開發(fā)的生物法合成乙醛酸的轉(zhuǎn)化率和選擇性都達到100%,。
發(fā)展生物化工,對我國石化企業(yè)而言,,時不我待,。
隨著我國現(xiàn)代生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展,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)達國家相比,,尤其是美國,、日本,我國在生物化工研發(fā)和應用上仍然存在差距,,技術(shù)力量還是相對薄弱,產(chǎn)品種類有待于進一步拓展,,生物化工產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)和設備也需要不斷發(fā)展,。
在中國石化建設世界一流能源化工公司的進程中,,生物化工是不可缺少的一環(huán)。從事這項工作的專家希望,,積極培養(yǎng)一批具有生物,、化工和機電等綜合能力的新型生物技術(shù)研究、開發(fā)人才,,將自主研究和引進先進技術(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,用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)的化工技術(shù),,建設新型生物化工產(chǎn)業(yè),。