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生物化工畢業論文:生物化工發展論文
眾所周知，21世紀具發展潛力的兩大產業是信息技術（IT）和生物技術。信息技術發展迅猛，并已滲透到社會生活的各個角落。有關信息技術的報道——多媒體、互聯網、信息全球化等，不但頻頻亮相于媒體，而且與我們的日常生活息息相關。而與IT的轟轟烈烈相比，生物技術看起來卻平平淡淡，雖然基因、克隆、人類基因組計劃、生物多樣性等字眼經常見諸報端，但離我們的生活似乎還很遙遠。所以，也有專家這樣評論：20世紀不是生物技術的世紀，而是生物工程蓄勢待發的世紀，21世紀才是生物工程的世紀?？寺⊙蚨嗬恼Q生，人類基因組90％測序工作的完成，歐美、日本等發達國家對生物技術產業投資的逐年加大，世界各大公司生命科學產業的合并浪潮一浪高過一浪，所有這一切，都使我們相信，21世紀的的確確是生物技術的時代。
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較??；⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨后，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫藥和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開。現代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界較大的串聯發酵裝置已達75m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝，并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非?；钴S。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由于技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用于臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今后的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統軟件包，可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機監控，依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20％～30％，多數處于20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國品質的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應器和分離純化技術更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2調整產品結構要發展品質產品，如品質醫藥生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統?？梢灶A見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以后，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面，生物農藥品種達12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產量居世界及時位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界及時，檸檬酸的生產和出口也居世界及時。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界經驗豐富地位，目前生產能力達500Va以上，并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界經驗豐富地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極采用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
3．2．6提高從業人員素質生物化工屬高科技產業，從業人員素質尤其重要。我國目前從事生物化工生產的大都是傳統化工行業的從業人員，操作水平還比較低，加強人材培養，以提高生物化工行業人員素質是十分必要的。
3．2．7加強知識產權保護長期以來，我國對生化領域的知識產權保護不夠，挫傷了科研開發人員的積極性，造成大量人才外流。加強知識產權保護，不僅能夠激勵國內科研開發人員，而且能夠吸收一大批在國外發展的科研人員回國發展，從而加快我國生物化工產業的發展。
生物化工畢業論文:生物化工發展對策研究論文
眾所周知，21世紀具發展潛力的兩大產業是信息技術（IT）和生物技術。信息技術發展迅猛，并已滲透到社會生活的各個角落。有關信息技術的報道——多媒體、互聯網、信息全球化等，不但頻頻亮相于媒體，而且與我們的日常生活息息相關。而與IT的轟轟烈烈相比，生物技術看起來卻平平淡淡，雖然基因、克隆、人類基因組計劃、生物多樣性等字眼經常見諸報端，但離我們的生活似乎還很遙遠。所以，也有專家這樣評論：20世紀不是生物技術的世紀，而是生物工程蓄勢待發的世紀，21世紀才是生物工程的世紀?？寺⊙蚨嗬恼Q生，人類基因組90％測序工作的完成，歐美、日本等發達國家對生物技術產業投資的逐年加大，世界各大公司生命科學產業的合并浪潮一浪高過一浪，所有這一切，都使我們相信，21世紀的的確確是生物技術的時代。
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較??；⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨后，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫藥和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?，F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界較大的串聯發酵裝置已達75m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝，并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非?；钴S。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由于技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用于臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今后的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統軟件包，可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機監控，依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20％～30％，多數處于20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國品質的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應器和分離純化技術更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2調整產品結構要發展品質產品，如品質醫藥生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統?？梢灶A見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以后，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面，生物農藥品種達12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產量居世界及時位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界及時，檸檬酸的生產和出口也居世界及時。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界經驗豐富地位，目前生產能力達500Va以上，并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界經驗豐富地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極采用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
3．2．6提高從業人員素質生物化工屬高科技產業，從業人員素質尤其重要。我國目前從事生物化工生產的大都是傳統化工行業的從業人員，操作水平還比較低，加強人材培養，以提高生物化工行業人員素質是十分必要的。
3．2．7加強知識產權保護長期以來，我國對生化領域的知識產權保護不夠，挫傷了科研開發人員的積極性，造成大量人才外流。加強知識產權保護，不僅能夠激勵國內科研開發人員，而且能夠吸收一大批在國外發展的科研人員回國發展，從而加快我國生物化工產業的發展。
生物化工畢業論文:生物化工發展對策探究論文
眾所周知，21世紀具發展潛力的兩大產業是信息技術（IT）和生物技術。信息技術發展迅猛，并已滲透到社會生活的各個角落。有關信息技術的報道——多媒體、互聯網、信息全球化等，不但頻頻亮相于媒體，而且與我們的日常生活息息相關。而與IT的轟轟烈烈相比，生物技術看起來卻平平淡淡，雖然基因、克隆、人類基因組計劃、生物多樣性等字眼經常見諸報端，但離我們的生活似乎還很遙遠。所以，也有專家這樣評論：20世紀不是生物技術的世紀，而是生物工程蓄勢待發的世紀，21世紀才是生物工程的世紀。克隆羊多利的誕生，人類基因組90％測序工作的完成，歐美、日本等發達國家對生物技術產業投資的逐年加大，世界各大公司生命科學產業的合并浪潮一浪高過一浪，所有這一切，都使我們相信，21世紀的的確確是生物技術的時代。
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較?。虎菽苌a目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨后，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫藥和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?，F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界較大的串聯發酵裝置已達75m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝，并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非常活躍。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由于技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用于臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今后的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統軟件包，可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機監控，依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20％～30％，多數處于20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國品質的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應器和分離純化技術更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2調整產品結構要發展品質產品，如品質醫藥生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統?？梢灶A見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以后，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面，生物農藥品種達12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產量居世界及時位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界及時，檸檬酸的生產和出口也居世界及時。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界經驗豐富地位，目前生產能力達500Va以上，并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界經驗豐富地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極采用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
3．2．6提高從業人員素質生物化工屬高科技產業，從業人員素質尤其重要。我國目前從事生物化工生產的大都是傳統化工行業的從業人員，操作水平還比較低，加強人材培養，以提高生物化工行業人員素質是十分必要的。
3．2．7加強知識產權保護長期以來，我國對生化領域的知識產權保護不夠，挫傷了科研開發人員的積極性，造成大量人才外流。加強知識產權保護，不僅能夠激勵國內科研開發人員，而且能夠吸收一大批在國外發展的科研人員回國發展，從而加快我國生物化工產業的發展。
生物化工畢業論文:生物化工發展論文
眾所周知，21世紀具發展潛力的兩大產業是信息技術（IT）和生物技術。信息技術發展迅猛，并已滲透到社會生活的各個角落。有關信息技術的報道——多媒體、互聯網、信息全球化等，不但頻頻亮相于媒體，而且與我們的日常生活息息相關。而與IT的轟轟烈烈相比，生物技術看起來卻平平淡淡，雖然基因、克隆、人類基因組計劃、生物多樣性等字眼經常見諸報端，但離我們的生活似乎還很遙遠。所以，也有專家這樣評論：20世紀不是生物技術的世紀，而是生物工程蓄勢待發的世紀，21世紀才是生物工程的世紀?？寺⊙蚨嗬恼Q生，人類基因組90％測序工作的完成，歐美、日本等發達國家對生物技術產業投資的逐年加大，世界各大公司生命科學產業的合并浪潮一浪高過一浪，所有這一切，都使我們相信，21世紀的的確確是生物技術的時代。
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較?。虎菽苌a目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨后，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫藥和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?，F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界較大的串聯發酵裝置已達75m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝，并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非常活躍。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由于技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的
DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用于臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今后的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統軟件包，可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機監控，依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20％～30％，多數處于20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國品質的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應器和分離純化技術更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2調整產品結構要發展品質產品，如品質醫藥生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統?？梢灶A見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以后，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面，生物農藥品種達12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產量居世界及時位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界及時，檸檬酸的生產和出口也居世界及時。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界經驗豐富地位，目前生產能力達500Va以上，并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界經驗豐富地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極采用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
3．2．6提高從業人員素質生物化工屬高科技產業，從業人員素質尤其重要。我國目前從事生物化工生產的大都是傳統化工行業的從業人員，操作水平還比較低，加強人材培養，以提高生物化工行業人員素質是十分必要的。
3．2．7加強知識產權保護長期以來，我國對生化領域的知識產權保護不夠，挫傷了科研開發人員的積極性，造成大量人才外流。加強知識產權保護，不僅能夠激勵國內科研開發人員，而且能夠吸收一大批在國外發展的科研人員回國發展，從而加快我國生物化工產業的發展。
生物化工畢業論文:生物化工發展問題分析
1、我國生物化學工程的發展現狀
今年來，由于生物技術的快速發展，使得我國生物學工程的發展也在不斷向前，并已有一定的基礎。調查顯示，當前生物化工的產品已經涉及到保健、醫藥、農藥以及食品等各個領域與方面。①在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展，并且在臨床中的使用最普遍，相關數據表明，目前我國抗生素的產量達到世界首位，此數據還在不斷增長；②在農藥方面，生物化工的農藥品種也層出不窮，主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等，該技術不斷進步，并且逐步滿足了我國農業生產的需要；③在食品與飼料方面，氨基酸、檸檬酸等的產量不斷加大，并呈現數倍增產的趨勢，該產品已經不只為了滿足于本國市場，還出口到世界各國。
2、我國生物化學工程發展中所存在的問題
經過深入調查分析可知，由于各種因素的限制，使得我國生物化學工程在發展過程中也存在著許多問題與不足，也將面臨著新的挑戰，本文主要從以下幾方面的問題著手分析：
（1）我國生物化學工程的產品結構布置不夠科學，許多企業往往存在品種單一、低檔次等問題，不能滿足當今市場的需求。對于檔次較高的醫藥生化產品例如激素類、干擾素、藥用多肽等，在我國的生產技術還不完善，不能滿足本土市場需求，每年還需花費大量資金從國外進口。
（2）當前我國的生物化工產業主要局限于輕工、醫藥、食品業等。所以，許多企業對生物化工產品尤其是精細化工產品這一領域的了解不足，不利于擴大生產，更不用說通過這些技術引領企業走向世界。此外因生物化學發展速度較快，我國相關部門對該行業的研究及規范還不成體系，導致生產過程中的能源消耗大，環境污染嚴重，技術在低水平徘徊。
（3）在生產技術上存在許多不足，生產設備與工藝配套不完善，上下游技術不配套，產物的收得率低，生產成本高企業效益低。相關數據表明，雖然目前我國的產品如檸檬酸、乳酸等的發酵水平較高，但其他絕大多數產品的技術明顯低于國外。從而，某些企業為了引進新技術提高生產效率，只能每年都要投入大量資金從外國進口細胞破碎機、生物反應器、計算機監控設備以及生物傳感器等，不利于企業的長期生產目標。
（4）我國生物化學工程的發展歷史較短，基礎研究的投入較薄弱，還沒有形成一個完整的科研體系，技術創新能力不強，同時，相關企業的技術開發、技術吸收能力差。調查顯示，當前該行業的生產發展多數依靠傳統的粗放型擴大投資的增長模式，從而生產效益低下、市場競爭力不強，不利于企業的發展。
3、我國生物化學工程發展問題的解決建議
本文經過深入探究分析我國生物化學工程發展過程中所存在的問題，并借鑒國外先進技術，主要從以下幾方面來解決當前的問題：
（1）合理調整產業化結構，擴大并發展品質次的產品。例如加大對醫藥生化產品、功能性食品及添加劑等品質產品的研發與生產。此外，使生物化學工程的發展呈現多元化，著重生產如生物色素、微生物多糖、工業酶制劑以及表面活性劑等多種精細化工產品以及采用傳統技術無法生產的產品，從而提高企業的經濟效益與市場競爭力。
（2）不斷擴大生物化工的生產規模，提高競爭力。因此，我國相關部門應該出臺更多有效措施來鼓勵建設大型的生物化工企業，使之能夠將研發、生產、銷售融于一體，從而節省生產成本。尤其要加大力度去培育一批科技創新型企業，此外，還要鼓勵那些具有發展生物化工產業的企業加入該技術發展行列，向著創新型生化公司的方向發展，并淘汰那些生產技術落后，市場競爭力低下的企業，從而提高我國整體生物化工行業的競爭力，并有利于擴大我國生物化工的產業規模。
（3）增加生物化學工程專業的教育投入。因為，人才是基礎，若要提高我國生物化學工程行業的競爭力，必須先從提高相關技術人員的專業素質開始。生物化工作為當今熱門的高科技產業，在我國目前從事生物化工生產技術人員大都是傳統化工行業的從業人員，所以，他們專業知識水平不高，操作能力低下，思想較傳統。因此，如果要從根本上解決我國生物化學工程發展問題，就得重視加強專業人材的培養以及提高生物化工行業技術人員的專業水平。
（4）注重專業技術的研究，并加強知識產權的保護。據報道，長期以來由于我國缺乏對知識產權的重視與認識，使得我國各行各業都有因為對知識產權的保護不到位而喪失市場的現象，從而使企業蒙受巨大損失。同時，我國生物化學工程領域也不例外，人們對知識產權保護力度不夠，本來自己研究出來的產品卻被別人占為己有，從而不久挫傷了科研開發人員的積極性與熱情，還給企業造成重大損失，并加速企業人才的外流。所有，我們必須重視對產品知識產權的保護，不斷加強知識產權保護。只有這樣才能夠有效地激發我國生物化學工程領域科研開發人員的研究激情，并且能夠帶動在國外發展的相關科研人員回國發展，從而促進我國生物化學工程產業的高速、健康地發展。
生物化工畢業論文:中美生物化工專業的理論教學的異同
一、美國高校的概況
美國高校的主要特點之一就是多元化，以適應不同對象的不同需求。目前美國高校按照卡內基基金會分類標準可以分為6種類型(圖1)［3］，其中社區學院和二年制初級學院所占比例較高，其次是普通四年制大學，而研究型大學和授予博士學位的大學比例很低，分別為3．1%和2．9%。在美國，上大學很容易，但真正進入名校很難，既要面臨激烈的競爭，又要支付高額的學費。此外，按照公民教育消費情況還可以分為公立學校和私立學校，很多著名的常青藤大學都是私立學校;除此之外，還有宗教學校、世俗學校，以及專為男性或女性開辦的學院和男女同校的學院等。多元化的高等教育既滿足了不同群體的需求，也適應了市場經濟的發展，極大地推動了美國經濟的發展。值得一提的是，美國現代高等教育的高度自主性和開放性也是美國高等教育迅猛發展的重要因素。
二、理論教學的比較分析
由于基礎學科的理論教學比較枯燥抽象，因而提高學生的學習興趣和學習能力至關重要。以生物化工專業為例，筆者對化工熱力學、生物分離、化工原理、生物反應工程等課程，從授課時間、教材、授課內容、授課形式、考試形式、考試內容、教師情況等方面進行了比較，具體內容見表1。通過表1的比較可以發現與中國不同的美國理論教學的幾個特點。
(一)教師教學的靈活性和學生學習自由性相結合
主要表現在3點:學生選課時間、課程教材和教師對教學活動安排的自由度。及時點，學生根據自己的興趣愛好和時間來選課。這一點有利也有弊，利就是更人性化，學生可以根據自己的需要進行選課，弊就是學習的系統性不強，對專業結構還沒有很好把握的學生來說，很可能會出現重要的專業課選不上或者課程學習順序不合理的情況，比如有些學生會先選《化工熱力學》，后選《物理化學》和《化工原理》，不利于學生對課程的消化理解。第二點，沒有專門的課程教材，以教師的PPT為主，課程內容更靈活，可根據學科的發展隨時補充調整知識結構。同時由于沒有固定教材，迫使學生為了解決問題而參考更多的相關書籍，于是學生的學習主動性更強、接觸的知識面更廣。大部分學生會到圖書館借閱參考書，對于學生來說可以省掉可觀的教材購置費，同時又可充分利用資源。而國內大學生還習慣于只學習教師指定的一本教材，只圍繞著考試復習重點和難點內容，這種填鴨式教育在國內高校還普遍存在。在目前入學困難畢業容易的國情下，國內學生學習的積極性、主動性和創造性都受到不同程度的抑制。第三點，教師的教學活動自由度更大。教師遇到出差等情況，在征求同學的意見前提下，調課未果這節課可能就自主取消，而不必承擔嚴重的教學事故。同時，授課教授都有自己的博士生當助教，助教可以代替他們講授習題課和監考等。教授主要以授課為主，不必承擔過大的教學壓力。鼓勵更多的教授給學生上課，最終使學生受益。
(二)高淘汰率的考核和誠實守信的考風相結合
美國許多名牌大學在保障高質量的教學前提下，考試不合格甚至無法畢業的概率都是很高的。只有對畢業學生嚴格把關，才能促使學生提高學習自覺性，也才能保障學生的能力能夠適應激烈的市場競爭需求。另外，校方對學生考試作弊的處罰非常嚴格，學生一旦被發現有作弊行為就可能面臨著無法畢業的后果，所以不敢輕易越雷池，也就形成了誠實守信的考風和學風。這點和國內的很多高校形成了鮮明的對比，特別值得我們借鑒。另外值得一提的是專業課程的考核方式，通過表1可以看出考核方式差別不大，以開卷或閉卷的形式為主，但開卷或閉卷考出的效果卻不一樣。即使是閉卷，美國高校的試卷也會在后面附一些重要公式，所以他們更側重的是公式的應用而不是記憶;開卷考試對他們來說也不是很容易，因為沒有專門的教材，就要在之前把復習準備工作做好，整個過程也是一個復習整合知識的過程。還有一種介于開卷和閉卷考試之間的形式，即只可以帶一張寫滿公式的紙進考場，至于寫什么公式要看你自己對整個課程的理解和把握。整理公式的過程也是復習和歸納知識的過程，不需要死記硬背。這些做法值得借鑒。
(三)教師組成的多元化和高等教育國際化的結合
不同教授有不同的教學風格，除了以美國人為主的教授外，還有隨處可見的中國、日本、韓國、印度等國家的教授。這些教授都是因為非常的成績才得以留在美國高校的，學生也因此而受益。作為經濟強國的美國，本身就吸引了世界各地的人才前往。二戰結束后美國推出的“富布萊特計劃”［4］，更加提升了美國跨國文化交往能力，吸引了更多的國外留學生。20世紀中期，美國高等教育在聯邦政府、州政府以及各種基金會的捐款資助下，一躍成為世界“智力集散地”。1930年在美國學習的外國留學生不足1萬人，到1953年增加到3萬余人，1969年超過10萬人，1976年超過20萬人，1988年高達36萬人，到90年代以后美國接受留學生人數以每年10%的速度增加，美國高等教育的國際化也得以體現。
三、高?？蒲谢顒拥谋容^
高校的科研和教學是相輔相成、相互促進的。對于生物化工專業，很多新興的專業課都是在前沿科技的基礎上發展出來并不斷更新的，如《生物分離工程》《生物工程設備》《發酵工藝》等，教學是為了掌握更多的科研技能，而科研可以不斷改進和豐富教學內容。
(一)科研實驗室的建設和管理
美國高校的實驗室大都建成時間比較久遠，但實驗室內部配套非常完備。實驗室的水電氣一應俱全。每個試驗臺都裝有天然氣、空氣和氮氣接口以及自來水和純凈水接口，既節約了大量設備和空間，又極大地方便了研究人員。此外，美國高校的實驗室十分注重安全性，每個實驗室都有噴淋裝置，并且保障設備正常，如果出現了有毒物品接觸，可以立即噴淋沖洗。實驗室還配有專用洗眼器，不同危險級的實驗室或設備都配有顯著標志。實驗室新進人員都要進行專門的安全培訓，并完成網上安全測試，通過后方可在實驗室里工作。實驗室丟棄物有專門的人員負責清理，可較大程度減少環境污染，可以保障實驗室工作人員在安全方便的環境下安心搞研究。筆者所在的實驗室是教授負責制，每個教授對自己的實驗室負責，實驗室運行產生的費用從教授自己的研究項目中支出，約占每個項目經費的50%，甚至更多。導師的博士生和研究生分別負責各種儀器設備，保障各種設備壞了能夠得到及時維修，使科研活動能夠正常有序進行。
(二)學術活動的規范化
學術交流對于科研工作有重要的意義，可以通過學習借鑒增加知識面，啟發靈感，明確研究方向，還可以嘗試學科交叉以創新技術。把學術交流規范化還有一定難度，筆者所在的院系每周至少有一次學術交流活動，要求博士生必須簽字到場。進行學術報告者大都是全美各高校的教授或相關企業的技術研發人員。學生在保障一定參與率的同時，可以根據自己的喜好參與學術交流，這能極大程度提高博士生、碩士生乃至本科生的科學素養。
四、展望未來
目前美國的現代高等教育是非常成功的，他們不僅靠社區教育做到了高等教育的普及，還通過頂端科研院校為經濟的發展提供強大的智力支持，培養出來的人才能夠滿足市場需求。據世界經濟論壇統計，美國81%的工程類畢業生畢業后可以立即“上手”就職，印度有25%的畢業生可以達到要求，而中國只有10%。中國的大學畢業生還缺少創新和發明能力，這些都是高等教育需要改進的。中國政府正在不斷對教育增加投入，為了落實科教興國戰略實施了一系列的教育戰略工程，如“211”工程［5］、“985”工程和“C9”聯盟，為我國的人才培養邁出了實質性的一步。教育部已于2012年4月24日正式“2011計劃”，即“高等學校創新能力提升計劃”，擬建立一批“2011協同創新中心”。其目的是加快高校機制體制改革，轉變高校創新方式，集聚和培養一批拔尖創新人才，產出一批重大標志性成果，充分發揮高等教育作為科技及時生產力和人才及時資源重要結合點的獨特作用，在國家創新發展中做出更大的貢獻［6］。2012年7月6日召開的全國科技創新大會上，國家主席強調了大力實施科教興國戰略和人才強國戰略。中國學生是勤奮的，在科教興國的國策下中國教育會奮起直追，在世界頂尖教育領域會擁有屬于自己的位置。
作者：趙天濤張麗杰單位：重慶理工大學
生物化工畢業論文:生物化工工程教學改革與思索
生物化工工程簡稱生化工程，是生物工程、發酵工程和生物化工專業的專業基礎課必修課，涉及生物學、化學、工程學等多個學科。目前，生物化工工程已廣泛滲透到生物工程、制藥工程、發酵工程、食品工程、油脂化工、環境工程、化學工程等諸多學科中去，成為這些學科專業課程體系中不可或缺的支撐課程。作為工程類課程，其中既包含了許多生物工程方面的基礎理論知識，又包含了對理論聯系實際的許多實驗設備、工藝流程以及工藝原理等的介紹，內容龐雜，知識點繁多，概念抽象，一些反應動力學的公式與推導更是枯燥，即便是生物工程本專業的同學亦感到難記憶難掌握。那么，如何在短暫有限的課堂教學時間內，提高生物化工工程課程教學的質量，使同學們對學科知識的掌握既有深度又有廣度，激發學生對生物工程專業的學習興趣，能夠真正為進一步的專業課學習打下堅實基礎，已成為必須要思考的問題。因此生物化工工程課程教學的教學改革已越來越顯示出其重要性。
一、生物化工工程的教學現狀分析
傳統的生物化工工程教學模式以《生化工程》課本為基礎，仿照生物工藝流程的線性關系，主要描述從培養基滅菌到生物反應器及生物反應動力學直至發酵工程下游技術。從生物工程專業整個專業人才培養計劃的學科教學大綱來看，其中的許多基礎理論和《微生物工程工藝原理》、《酶工程》以及《生物工程設備》等課程都有不同程度的重復。這種重復知識點的講授很容易讓學生產生輕視情緒，降低學習熱情。另外，生化工程涉及許多枯燥的公式推導，有時整堂課都是“公式復公式，公式何其多”，導致課堂氛圍枯燥，學生思想疲憊，注意力渙散，經常無法達到預期的教學效果。
二、生物化工工程在生物工程專業課程體系中的位置
在整個專業課程體系中，生化工程的主要前修課程有微生物學、生物化學、物理化學、化工原理以及微生物工程工藝原理，生化工程本身又對后面的酶工程、生物工廠設計等專業課的學習起到鋪墊的作用，可謂承上啟下，至關重要。
三、生物化工工程課程教學改革
根據上述的分析，筆者對生物化工工程課程改革提出了以下見解：
1．教學內容的承流與革新
在實際教學過程中應時刻把握好教學核心問題：注重對工程意識的強化，并適當對教學內容做些調整，如弱化培養基滅菌的基礎理論講解，強化其中的動力學衡算過程，將細胞反應動力學中的基礎原理并于《酶工程》與《微生物工程工藝原理》課程講解，但對幾種動力學模型的建立與應用則應當結合具體實例，加強學生對實際應用的興趣和工程意識。另外，設立單獨的生物化工工程綜合實驗l，讓學生利用所學知識，切實感受到生物化工工程從物料準備中間發酵控制到下游處理獲得發酵產品的完整過程，感受生物工程生產線的真實過程，使學生們能夠鞏固理論知識，增強理論聯系實際的能力，并增強團隊合作能力，提高專業實驗設計與分析水平，并能夠激發學生們的科研興趣，增強專業信心。
2．教學方法的突破與創新
隨著計算機及電子技術的進步，多媒體教學已經成為高校教育的主要方式之一，在與形形色色生物產品生物工藝聯系緊密的生物工程類課程的授課過程中，多媒體教學更是能夠發揮特長，靈活的展現生物工程高科技產品的生產過程，為學生們的視聽帶來新體驗，激發學習積極陛。充分利用多媒體的信息再現、信息集成、交互、虛擬等多種功能，可以在授課過程中，穿插為學生播放一些生物工藝流程以及工廠的車間場景的圖片；并可利用虛擬功能，虛擬工程場景，讓學生自主的依據工程基本原理設計布置工廠；還可以播放一些工廠運轉的視頻，強化學生對工程化形成產品生產的認識。課堂教學應以學生為本，不要單一的僅僅采取講授的填鴨式教學，可采用問題探究式教學，從Et常生活中的小問題引出專業問題，如由高壓鍋煲湯引出培養基滅菌，由豆豉的食用引出發酵的能量換算，努力引導學生進行探究發現的良好習慣，培養學生自發自覺的科研精神，有秩序有目的的組織教學內容，形成問題、選擇問題、討論問題、形成新的假設、實踐與論證、如何獲得結論，一步步啟發引導學生的思維流動，帶著自我探究來獲得知識。
3．完善教學評價方法，改變考核方式
傳統的生化工程課程考試，以考卷分數決定學習成績，用填空選擇問答等方式考核學生對相關知識點的掌握，這種考核方式能考核出學生對知識點的記憶和理解，但是對于該學科工科本質來說，更為重要的實際解決工程問題的能力是體現不出來的，因而，在考試中增加一些課程設計和綜合實驗的成分，以論文形式衡量學生對專業技能的掌握程度，將彌補傳統卷面考試的不足，有助于學生綜合素質的培養與提高。
，在生物化工工程課程的改革過程中，取得了一些成績，也發現了一些新問題，例如，大型綜合性實驗很難保障每個學生獨立完成一套實驗，只能分組進行，對一些論文的深度和學生從實驗過程中體驗到的工程思想很難形成客觀標準，當然，所有的革新與進步都離不開發現問題解決問題的循環往復，只要趨勢是進步的，就應堅持改革道路，不斷推陳出新，為提高教學品質盡較大努力。
生物化工畢業論文:生物化工專業實驗課程改革的探索與實踐
摘 要 本文主要介紹了我院在生物化工專業實驗課程改革中所取得的一些經驗和做法。從完善專業實驗計劃和實驗教學大綱；更新教學內容、豐富教學手段；提高教師專業水平、改善實驗條件；改革學生專業實驗課程成績的評定方法等方面對生物化工專業實驗課程改革進行了新的探索與實踐。旨在為我院生物化工專業實驗課程的發展探索一條切實可行的途徑和方法。
關鍵詞 生物化工 專業實驗 課程改革
實驗課程是理工科院校中培養學生動手能力的最直接的一種方式，可以讓大學生從理論課堂中的感性認識提高到實驗課堂中的理性認識。對生物化工專業學生而言，實驗課程是非常重要的實踐性教學環節，是理論教學的拓展延伸。生物工程是一門與實驗緊密相連的學科，因此，實驗教學開展的好壞既是生物專業的學生學好生物工程的一個必備的條件，又是生物專業的老師教好生物專業課程的主要標志。在現有的各種生物專業教材中，實驗包含驗證性實驗、探究性實驗、綜合性實驗等，這些實驗課程的開展，一方面能促進大學生學習生物工程學科的濃厚興趣，另一方面也有利于學生培養創新意識的形成。所以，加強和改革生物化工專業實驗教學至關重要并勢在必行。近年來，我院的生物化工專業實驗課從下面幾方面不斷摸索，并進行深化改革。
1 完善專業實驗計劃和實驗教學大綱
加強和改革生物化工專業實驗課程教學首先必須要完善各專業課程的實驗計劃，規范制定各個實驗教學的大綱。實驗計劃的制定必須應該明確所有的實驗項目、實驗時間、實驗批次、實驗地點、實驗器材（包括實驗儀器、試劑）等內容。完善后各專業課程實驗計劃通過比對，從而減少重復實驗；通過每一門專業實驗計劃的完善可以實現每門實驗課程在內容上的整體性，實驗項目的連貫性。①
制定實驗教學大綱時，要依據“三減少三增多”的原則：即減少演示性實驗，增加操作性實驗；減少傳統的單一性實驗，增加綜合性實驗；減少驗證性實驗，增加設計性實驗。我院原有的生物化工專業實驗以驗證性實驗居多，例如“葡萄糖淀粉酶的活力測定”、“核苷酸的紙電泳”。因此，我們爭取學校物力財力支持，盡可能多地安排設計性實驗，如“生姜蛋白酶的提取純化工藝”、“酵母原生質體的分離與再生”等。這類實驗有趣且實用，實驗操作中包含了很多各種不同的生化技術，如：細胞培養、鹽析、離子交換、結晶、透析、有機沉淀等。設計性實驗的特點是復雜性――實驗內容較為其它實驗更為復雜，綜合性――實驗所涉及的知識面深廣，要求學生既要有篤實的理論知識，又要有很強的分析、解決問題的實際動手能力。設計性實驗沒有完整的操作方案，學生只有在明確了實驗目的及實驗任務的前提下，通過查閱資料，設計實驗方案，擬定實驗步驟，再準備所需實驗器材。實驗前與指導教師討論確認實驗方案的可行性，通過設計實驗方案，學生勇于探索，求新存異，充分拓寬思維，極大地提高了對實驗課的積極性，打破過去墨守成規地按著實驗操作書操作的方式。②
2 更新教學內容，豐富教學手段
生物化工是一門實踐性很強的學科，生物化工專業培養學生的能力重要手段之一就是通過做實驗，通過實驗的完成掌握基本的實驗操作的能力、加強綜合分析問題的能力、提高解決問題的能力、科研能力，創新能力，③最終鞏固和完善所掌握的專業知識。近幾年生物化工領域取得了令人矚目的成績，新方法、新技術層出不窮。因此，跟上生物專業發展的步伐，更新生物專業教學內容，培養學生綜合素質、動手能力和創新能力是目前專業實驗的當務之急。我們淘汰了“紅霉素分配系數的測定”等驗證性實驗，增加了“兩水相萃取糖化酶”、“反膠束提取蛋白酶”、“色譜層析純化乙醇脫氫酶” 等實驗。同時盡可能開放專業實驗室和一些普通簡單的儀器設備，本科學生可以在專任教師或研究生的指導下按規定自由使用。還將我院生物專業的科研課題的研究成果引入專業實驗課，增加一些具有科研成果相關性的實驗，把生物領域中新方法、新儀器、新技術引進實驗，提高了學生的實驗動手能力，培養和提高學生專業前沿知識，激發了學生的專業興趣，使學生盡快地初步掌握新技術、新方法。
3 提高教師專業水平，改善實驗條件
為克服實驗場地和實驗設備不足，首先采用通過共用實驗室的辦法增加實驗室面積，這如此了擴大實驗室面積，精心布置實驗環境，創造良好得實驗氛圍，規范和完善生物實驗室的建設。本科實驗教學增加的普通實驗設備的臺套數，增加一些必備的實驗儀器設備，保障實驗順利進行。配置必要的儀器和設備，規范配置實驗室、實驗員、準備室、藥品室，基本保障本科教學得正常進行。實驗室得條件改善是離不開學校的大力支持。
高校教師都具有教學與科研的雙重任務，這二者是相得益彰的。教師在進行科研的過程中，可以吸取到本專業領域內的新知識，如果能夠將新進的知識及成果引入到實驗教學中，會不斷地更新實驗內容，提高實驗教學水平，最終也會促進學生對本專業的理解和產生興趣，提高學生對實驗的積極性。名師出高徒，才能培養出滿足社會需求的高質量的學生；前沿技術的引進也會提高教師的教學水平，有利于促進廣西北部灣經濟建設特有的資源開發有影響力的創新成果。④總之，大學生物工程專業教師不僅不應該輕視實驗教學，而且還要把實驗教學認定為教學中的一個核心，認真研究，提高自身得專業水平，以充分發揮其實驗教學的領導作用。
4 改革學生專業實驗課程成績的評定方法
4.1 獨立操作能力
生物化工專業實驗增加較多的綜合性實驗及設計性實驗，這些實驗要求學生的學習主動性，充分掌握實驗理論知識及對基本實驗技能的熟練程度。所以實驗的獨立操作能力是對學生評定的基本指標之一。通過多年的本科教學實踐，筆者深刻地體會到了大學生的無限的思維能力，只要專業教材與指導老師不束縛他們的想象力的發揮，并且在實驗過程中為他們盡可能多地創造拓展思維的機會，就能夠發揮出他們的創新精神，并且能將其創新融入到實驗過程中，并最終培養了獨立操作實驗的能力。
4.2 分析問題和解決問題的能力
學生解決實驗過程中出現的各種問題的能力，以及實驗結果的正確程度是對其成績評定的基本指標。以往實驗過程中學生普遍存在依賴教師的現象，即在實驗中一旦出現與實驗指導書不符的實驗現象或結果時，不是自己分析、解決問題，而是求助教師解答。增設設計性實驗，促進學生主思考，培養學生主動分析問題和解決問題的能力。學生在做實驗的過程中，往往都非常重視實驗結果，而不看重對實驗失敗或結果不理想的原因分析，即只是重視實驗結果而不重視分析結果。對此，教師應及時發現并啟發學生查找原因，一起分析實驗過程，發現失敗原因，鼓勵找出原因后再重新完成實驗，這樣不僅會提高學生的實驗技能，而且最終培養了學生主動分析問題和解決問題的能力。
4.3 創新能力
我院生物工程專業的實驗室對本專業學生開放，促進有興趣的學生，走進實驗室，積極參加課外各種科技活動，從而參與本專業教師的科研工作。學生在科技活動中，理論知識、操作技能、觀察、分析和解決問題的能力得到了鍛煉提升，特別是團隊精神和互助友愛的意識得到了增強。學生各種能力的提升運用在專業實驗中，提高了學生對實驗結果的分析，實驗改進方法等創新能力。最終培養的學生的創新能力將是作為衡量學生實驗能力的重要指標。現有生物工程專業的實驗課程中增加了設計性實驗，彌補了傳統驗證性實驗的固有缺陷。因設計性實驗具有探索性，學生可以通過自己查閱資料去探究、設計、總結實驗方案。沒有規定的條條框框，給予了開放式的思維空間，并且能充分地體驗到自主學習的樂趣，充分體現了大學生的主體性。這種教學方式不僅能激發學生對生物工程專業產生濃厚的學習興趣，并且培養了學生查閱專業資料、分析、思考及解決問題的能力，對培養大學生良好的專業素質和創新思維都有積極作用。
4.4 實驗報告的表達能力
實驗報告是描述、記錄某個實驗過程和結果的一種科技應用文體。撰寫實驗報告是實驗工作不可缺少的重要環節，實驗報告要客觀地記錄實驗的過程和結果，著重告知一項實驗事實，不夾帶任何的主觀看法。實驗報告書寫認真，格式規范，實驗內容詳實，實驗結果，實驗討論正確都是評定實驗報告的基本內容。
總之，生物化工專業實驗課程的改革路程很長，務必要積極探索和實踐。同時，提高教師本身的專業水平與業務能力是前提，而完善實驗室的條件是實驗教學改革的成功保障。不斷地孜孜以求，通過研究、實踐，逐步形成科學的、適合于對學生進行應用能力培養的新的生物專業實驗教學模式，以滿足現代社會對生物化工專業的要求。
生物化工畢業論文:新世紀生物化工領域的發展
【摘 要】生物化學工程又稱為生物化工，是生物科技與化學工程技術結合而產生的應用性學科。本文通過對對國內外生物化工行業發展趨勢、科技成果、產業模式以及產品結構等進行深入剖析，針對我國生物化工行業存在的諸多問題，提出較為系統的解決方案，以期進一步推動我國生物化工工業的發展。
一、引言
踏入二十一世紀，高度的人類文明已經今非昔比。強大的科技不僅是我們提高生活水平的工具，也是決定人類自己命運的有力保障。以生物科技和信息科技作為核心的產業潛力無限，在新興產業領域異軍突起。
有位生物領域專家曾這樣預言：經過幾個世紀的積累，生物科技已蓄勢待發，新的世紀必將屬于生物科技。這位專家所言非虛，剛踏入新的時代，生物科技領域成果卓著。日本、歐美等生物工程領域強國正在日趨增加該領域產業資本投入，各跨國企業在生物工程領域所開展的新計劃以及新興公司成立也如同雨后春筍一般層出不窮。
相對他化學工程而言，生物化工的特點非常顯著。首先生物化工所需反應條件沒有傳統化學工業苛刻，其要求的溫度、氣壓可維持在自然狀態下。其次生物化工所需能耗、生產前中期資本投入以及聲場過程中對環境的污染都相對較少。第三，針對傳統化學法無法生產的，亦或是其極難生產的產品，生物化工都能以較高生產效率進行生產。
二、生物化工行業的發展歷史及現狀
生物化工的發展，起源于半個多世紀之前，生物學家對抗生素的研究，之后隨著維生素的生物產生法研發成功、氨基酸發酵技術的日趨成熟以及單細胞蛋白生產的工業化發展，生物化工逐漸在生物技術領域周露頭角。其應用領域涵蓋我們日常生活的各個領域，包括食品、醫藥、資源及能源的利用、環境保護等，正在悄然改變我們的生活。
走過這短短的半個世紀，生物化工已經日趨成熟和完善，形成了有獨立特色的工業產業體系。下文我們將詳細闡述本領域的發展現狀。
（一）市場發展迅速
生物化工應用范圍廣闊，生物科技產品市場需求量巨大，涵蓋生活生產各個領域，為滿足市場需求，生物化工領域的公司在近三十年內不斷涌現。在上世紀八十年代，歐美、日本在內的發達國家生物化工領域的企業就達到兩千多家，美國占近五成以上。隨著越來越多大型跨國企業傾囊致力于生命科學技術研發，該領域在不遠的未來的發展勢必是大勢所趨。
（二）產品結構豐富
生物化工企業在上世紀主要生產食品及抗生素藥物。但伴隨生命科學技術近幾十年的迅猛發展，傳統產品格局歷滄海桑田，生物化工產品已經涉及我們日常生活的各個方面。在醫藥領域有新型抗生素、疫苗、干擾素、胰島素及生長因子等。農業方面，生物農藥有井岡霉素、多樣霉素、春日霉素，在環境、材料、能源方面也成果卓著。
目前高價位產品，如促紅細胞生長素和干擾素等，已經與抗生素、食品飼料添加劑等低價位產品市場份額旗鼓相當。并隨著醫藥產品的市場需求量日益增大，昂貴產品的發展呈現增長趨勢。
（三）科技成果斐然
改革開放以來，伴隨著國際生物化工技術不斷發展，我國該領域科研水平不但緊跟世界步伐，而且通過不斷的自主創新，將理論科技研究成果應用于實際產品開發中去，逐步帶領我國生物化工業進入一個嶄新的階段。
我國農藥領域，生物農藥包括蘇云金桿菌、赤霉素等十二中，其中井岡霉素產量雄踞世界及時位。在醫藥方面，抗生素發展迅速，我國抗生素中青霉素產量居世界首位。檸檬酸鈉、酶制劑、酵母及淀粉增量迅速。乳酸、賴氨酸、卜蘋果氨酸的生產總量可達十萬噸左右。不僅如此，其他化學要集中干擾素，白細胞介素以及乙型肝炎工程疫苗已初步形成產業化生產鏈條。我國用生物法生產的丙烯酞胺與日本不相伯仲，同步處于世界經驗豐富位置。并能獨立生產多種氨基酸、維生素和核酸等。
三、國內生物化工的發展、問題及建議
（一）我國生物化工產業主要問題
國內生物化工領域雖然發展迅速，但目前國內生物化工產業仍存在一些問題。由于國家以及各企業對基因產品普遍看好，各種資本紛紛進駐，企業大量涌現，導致市場需求過度飽和，產生惡性競爭，影響市場發展。其次，上下游技術水平不均衡，如國內乳酸、檸檬酸生產水平高于其下游領域，導致每年需要花重金從國外購買分離純化設備、生物反應器等，致使大多技術優勢產品實際收益甚低。第三，產品種類單一，產業結構不完整，整體層次偏低。我國生產藥品主要集中于低層層次領域，激素、干擾素、生長因子等品質藥品產量尚無法滿足國內需求，每年需要大量進口。第四，環境及資源浪費嚴重。由于產品生產技術過低，生產原料無法被高效利用，生產過程中剩余物質不能被高效分解，形成二次利用，對環境造成極大危害。
（二）針對較為突出問題的解決方案
針對目前我國生物化學領域存在的問題，解決方案有以下幾點：及時、發展大型企業。我國市場上目前存在大量中小型企業，此類企業生產技術落后，生產質量品質差、技術層次低。為優化國內生物化學市場的產業結構，應該建設一批注重科技研發的創新性企業，建設集開發、生產、研發、銷售為一體的大型生物化工企業，并鼓勵建設小型技術創新型公司，是我國的生物化工市場更具有活力。第二、注重整體技術水平，一條產業鏈條的發展遵循木桶原理，短板往往制約整體的水平，我國生物技術由于下游與國際水平相差近二十年。因此，應著眼于提高，包括生物化工設備、生物化學分離與提純技術等下游滯后性技術，以達到提升整體實力水平。第三、發展高層次產品。國內生產的產品多集中于低層次，低附加值的產品，而這一層次產品在市場中所占比重并不多，且業已飽和。我國應著力發展市場需求大，技術含量高的產品，優化產業結構。
生物化工畢業論文:淺談生物化工的發展現狀及應用
【摘 要】生物化工產業已被國家列為戰略性新興產業之一。目前我國已形成了現代生物工業產業群，生物技術廣泛應用于國民經濟各個領域，帶來了極大的產業價值。
【關鍵詞】生物化工 現狀 應用
生物化工是生物技術與化學工程相結合的產物，它既是生物技術的一個重要組成部分，又是化學工程的一個分支學科。生物學定律在化工專業中的正確應用形成了生化學科，其任務是把生命科學的發現轉化為實際的產品、過程或系統，以滿足社會的需要。隨著生命科學的迅速發展，越來越多的生物高技術產品需要用高效的加工技術進行工業規模生產，才能在產品質量高、成本低、時間短的激烈競爭中立于不敗之地，所以近年來生物化工發展非常迅速。生物化工技術是我國化工行業實現生產方式變革、產品結構調整與清潔高效制造的有效手段。隨著當今科技的高速發展，我國加大了對生物化工技術領域的科研投入，在生物催化劑定向改造、規模化的生物催化技術系統、生物材料和生物能源等領域取得重要成果。生物化工產業對于促進工業技術進步和產業調整、促進綠色化學工業的發展起著至關重要的作用。
一、生物化工的發展現狀
近十年來，世界生物技術迅速發展促使生化領域取得了許多重大科技成果。生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢，最早主要是生產抗生素；隨后，是為舀體激素、氨基酸發酵的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工利用動植物細胞、重組微生物大規模培養等手段生產藥用疫苗、蛋白、多肽等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、環境保護、醫藥衛生、化輕原料生產、食品、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術――生物工程技術的進步以及化學工程、生物信息學和信息技術等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。在能源方面有纖維素發酵連續制造乙醇已成功；在農藥方面有許多新型農藥不斷生產；還有用微生物生產的高性能液晶、高性能膜、生物可降解塑料等技術不斷成熟。
我國的生物技術在20世紀70年代中期開始走步，已經走過40多年的歷程。國內許多研究單位相繼開展細胞工程、基因工程、酶工程和發酵工程的研究，為我國生物技術的發展奠定了基礎。這個階段我國生物技術發展的特點是學習，跟蹤國外；發展水平以基因工程為例，還處于“國外材料，國內組裝”階段。近年來，由于生物技術的快速發展，使得我國生物學工程的發展也在不斷向前，并已有一定的基礎。目前，我國已形成了醫藥、保健、農藥、食品與飼料、海洋生物技術等上、中、下游結合，門類齊全的生物技術研究、開發、生產體系，生物技術產業已初具規模。近幾年，國家發改委支持籌建了生物技術下游國家重點實驗室，國家科技部組建了數個國家生物化工研究開發中心，這些均為我國生物化工產業的發展提供了良好的條件。目前我國現代生物工業產業群已經形成，生物塑料、生物能源、生物基化工材料等產業得到了快速發展。
二、生物化工的發展特點
生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工具有一些突出特點：
一是主要以可再生資源作原料，不依賴地球上的有限資源，而注重再生資源的利用。玉米作為目前生物加工好的再生資源將發揮越來越重要的作用。目前，國外玉米化工利用開發的重點是：以玉米淀粉糖為原料，采用發酵工藝生產 3-羥基丙酸，進一步發展丙烯酸和丙二醇；同樣以發酵方法生產丁二酸，進而發展丁二醇和四氫呋喃等產品，為工程塑料和特種纖維氨綸提供原料。
二是在常溫常壓下生產，反應條件溫和，一般為常壓、常溫、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；可連續化操作，并可節約能源，減少環境污染；
三是可解決一般技術和傳統方法不能解決的問題，能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的新產品。
由于具有上述優勢，生物化工已成為化工領域重點發展的產業。生物化工已成為一項重要的化學工業技術，是生物技術產業化的關鍵，也是化學化工技術的主要前沿領域。
三、生物化工的主要應用領域
各種新興的生物技術已被廣泛地應用于制藥業、農業、精細化工、資源的開發利用、環境保護、生物加工等行業，并對其他相關產業的發展產生了深遠的影響。傳統的生物技術正在被改造，新興的生物技術產業的規模在不斷擴大。
（一）現代生物制藥
生物化工在藥物的研制方面也有很大的成就，天然藥物資源的自然生產是很有限的，而利用生物化工生產的天然資源則能滿足人們的需求，生產的可控制性是其很大的優勢，可適時地提高資源的品質，使藥物優化，所以這項技術具有很大前景。現在是生物技術的新時代，細胞生物學、分子生物學、免疫學、生物化學、遺傳學以及信息技術等學科的迅速發展，正在改變藥物的發現和開發進程，使制藥工業發生了重大變革，并為開發新藥、征服疾病開辟了新路徑。目前有60%以上的生物技術成果集中應用于制藥工業，使生物制藥成為最活躍、進展最快的產業之一。把生物工程技術應用到藥物制造的過程稱為生物制藥。例如研究人血液代用品的關鍵是如何取代血液中紅細胞輸送氧的功能。
總之，生物制藥是一種技術含量高、知識密集、多學科互相滲透、高度綜合的新興產業。它的應用擴大了疑難病癥的研究領域，有效控制了威脅人類生命健康的重病，從而有力地改善人們的健康狀況。
（二）精細化工中的生物技術
精細化工已成為世界化學工業發展的戰略重點之一，也是化學工業激烈競爭的焦點之一。生物技術在精細化工中的應用及快速發展已成為世界各國化學工業發展的戰略方向之一，在開發新資源、新材料與新能源方面有著廣闊的前景。然而在我國由于生物化工和精細化工的起步較晚，發展速度比較緩慢，與發達國家仍有相當的差距，特別是在工業化生產階段有一定的距離，因此需要進一步挖掘生物技術在精細化工生產中的應用潛力，確定開發重點，結合生物化工和精細化工的特點，在高新技術的基礎上實現生產的規?；彤a品的系列化。精細化工發展的戰略目標是高科技領域的開發研究世界各國現在都在大力發展精細化工，已使整個化學工業向高精尖方向取得了較大的進步。目前生物技術已在精細化工的多個領域開發成功，如表面活性劑、食品添加劑、飼料添加劑、水處理劑、醫藥中間體等，可替代原有的化學合成精細產品，既有益于人體的健康，又保護了自然環境。可以說，為了提高人類生活質量，保護環境，延長生命，生物技術在精細化工中的開發、應用的前景是無限廣闊的。
我國環境問題嚴重，具有良好化學工程背景和生物技術知識的生物化工研究人員，在廢物循環利用、減少廢物排放方面將發揮重要的作用。其中要特別指出的是循環的廢物實際上是一種可再生資源，對其綜合利用甚至可以生產高附加值產品，但這方面的工作僅僅是開始，難度很大但意義重大。
（三）生物石油化工
石油作為品質能源和寶貴的化工原料，其本身就是一種特殊的生物產品。隨著生物技術的迅速發展和地球上石油變為緊缺資源，生物技術和石油的關系也越來越密切。生物技術與石油化工結合形成生物石油化工。利用生物技術，特別是酶工程和發酵工程技術，開發利用石油、天然氣資源，為解決目前世界面臨的三大危機開辟新的道路。生物技術是當今迅速發展的產業，而微生物技術更是生物技術中極為重要的一塊，在各個領域有著很大的作用。石油工業也影響著整個世界工業的發展，而微生物技術作為一項新興技術，人們開始關注并將微生物技術引入石油工業，以求更好地發展石油工業。為了提高勘探的性，在傳統勘探方法的基礎上，引入了微生物勘探石油的新技術，這是一種依靠地表微生物進行油氣勘探的技術。在底土中存在著能利用氣態烴為碳源的微生物，這些微生物在土壤中的含量和在底土中的烴濃度存在某種對應的關系，因此可用這些微生物作為勘探地下油氣田的指標菌。另外，在石油煉制中，生物技術可用于石油的脫蠟、脫硫和脫氮等精制過程，原油硫含量的持續上升和環保法規的日益嚴格推動了石油生物脫硫的研究，為提高油品質量，微生物在煉油工業中應用也越來越多。在石油生產、儲運、煉制加工過程中石油及石油制品的泄露及溢出是不可避免的，這將對水源和土壤造成嚴重的污染。因此，對環境進行保護，防止和治理污染就特別重要。
總之，生物化工技術的發展將廣泛應用于國民經濟的生物和化工生產領域，帶來巨大的社會和經濟效益。尤其生物學定律在化工技術中的應用為化工發展注入了新的活力，今后生物化工技術在高技術的生物醫學與醫藥、石油化工生物技術、清潔新能源、可再生資源等生物化工技術與環境方面將會有很大發展。
生物化工畢業論文:探析生物化工的發展及其應用
摘 要：當今，生物技術迅猛發展，在與之相關專業大融合的環境下，化學工藝有很多已經被生物化工技術所取代。有調查顯示，生物化工產業是21世紀最熱門的產業，也是最有發展前景的產業之一。生物化工產業是生物科學與化學工程技術的大融合，它們彼此依存，兩種傳統工藝的融合勢必會有非同凡響的“化學反應”。生物化工技術已經不再只是用于生物、化工和制藥領域，它還有更大的發展空間。
關鍵詞：生物化工 發展 作用
一、生物化工的發展前景
1.生物化工的發展狀況
近年來社會討論最多的莫過于能源問題，石油、煤炭等都是不可再生能源，一旦消耗殆盡就會影響人類的生活和社會發展，人們也致力于尋找新的能源。而生物能源恰好可以滿足人們的需求，它可再生，對環境污染小，儲藏量大。比如說，氫能儲藏量大分布范圍廣，利用它解決能源短缺很有效；燃料酒精的開發很有價值，利用玉米等農作物提煉酒精作燃料，既環保又有發展空間。尤其近十年來，世界生化技術迅速發展促使生化領域取得了許多重大科技成果，主要表現在：一能源方面，纖維素發酵連續制造乙醇已成功，煤制甲醇、煤制烯烴技術已成熟；二環保方面，固定化酶處理氯化物已實際應用；微生物法生產丙烯酰胺、脂肪酸、 乙二酸等產品的生產已達到了一定規模。
常軼智說過，“由于人們對生物發展的越來越重視，生物技術和生物化工技術已經初具規模，例如微生物法生產丙烯酰胺、透明質酸、己二酸等。還有，我國檸檬酸的產量已經達到世界經驗豐富水平，在生物農業，食品等方面也有很多成就。
我國在氨基酸的發展中，谷氨酸的發展及產業已經獨具規模，谷氨酸俗稱味精，是世界上銷售量較大的氨基酸，我國在谷氨酸的發展中僅次于抗生素的發展。近年來，我國還開發了許多的生物農藥——蘇云金桿菌、井岡霉素、公主嶺霉素等，這些生物農藥都具有高效安全、低毒方便等特性，在對農作物殺蟲方面都很有效。我國在生物催化劑發展方面也有很快的提高，2009年光生物催化劑已經有近兩億美元的市場。
2.我國生物化工發展存在的問題
政府不夠重視生物化工，資金的投入不夠，政府對生物技術產業因為了解不深故認可度不高，不能成長遠角度看生物化工產業，導致生物化工產業發展總是有一些障礙。另外，產業化程度低，科技研究成果不能很好的轉化為生產力。由于生物化工技術研究費時，周期長，不能在短期內見效，不能實現經濟效益的立即體現，所以研究力量不均勻，企業對其投入不大。我國沒有像發達國家一樣的強大的研發隊伍，團隊力量不夠。
二、生物化工的應用
生物化工涉及多個領域，主要是生物高科技醫療制藥產品、資源能源和環保三方面的領域。像生物降解高分子材料指的就是能被生物體侵蝕而降解的材料。生物降解高分子材料的應用十分廣泛，一是可以利用在醫療方面，外科手術的縫合線，人造血管等制品，骨骼代替物如人工關節等；二是可以利用在工業方面，無污染可再生的降解再生的包裝材料；三是農業方面可用作殺蟲劑的釋放可控制材料。生物轉化的實現，促進了酶在藥物合成中的應用。用酶和細胞代替化學催化劑進行有機合成具有選擇性專一、步驟簡單、過程溫和的特征，一些用常規化學方法不能進行的反應可以由酶和細胞來完成。但是酶和細胞的弱點是不穩定、造價高，反應速度也十分有限，致使生物轉化大都停留在研究階段。要克服這一弱點，必須通過生物和化學的方法穩定酶和細胞。
脂肪酶生物技術被廣泛應用于修復生態和被污染的環境，石油開采中重大漏油事故都可以靠脂肪酶來解決。脂肪酶可以用作處理廢水，通過脂肪酶可以制造液體肥皂，可以說生物化工是應用廣泛的，還例如，米曲霉可以用來處理毛發，假單胞菌可以用作改造被石油污染的土壤和有毒有害的氣體，不同的微生物可以用來處理廢水、廢棄的食用油、生物膜的沉積物、聚合物廢物等。由于煤炭、石油都屬于不可再生能源，迫切的需要找到替代物品，其中生物能源就被廣泛的應用。酒精就是一種很清潔并且環保的能源，我國就選出很優良的菌種使用玉米，為了減輕污染加大投入對傳統的制造酒精技術加以改進，使用低溫蒸煮的方式向快速發酵方向發展，成功的研制了生物燃料。
生物化工在藥物的研制方面也有很大的成就，天然藥物資源的自然生產是很有限的，而利用生物化工生產的天然資源則能滿足人們的需求，生產的可控制性是其很大的優勢，可適時地提高資源的品質，使藥物優化，所以這項技術具有很大前景。在中草藥資源上，利用規模化培養技術可減少、甚至免去對天然植物的依賴，對于我們這樣一個植被破壞面積大、沙漠化嚴重、大面積干旱缺水的國家是可持續發展的一項戰略措施。其次在天然產物的制備上，要充分發揮生物化工分離技術的優勢，用層析、膜分離等高效分離純化技術和高效選擇性精度取代現有中草藥制備中的某些落后工藝，對整個過程進行優化，提高產物收率、純度，實現組分的綜合利用，同時降低溶劑消耗量，從而可以達到降低成本，保護環境的作用。
木質纖維素生物轉化產品被廣泛的應用，可再生性的木質纖維素的開發已經被發達國家列入了戰略性研究課題，是纖維素，半纖維素，木質素重組，將生物能源，生物化肥，生物飼料，生物微生物材料作為了生物化工的重要應用領域。
另外，我國檸檬酸的生產量和出口總量每年都在不斷提高，是世界上檸檬酸出口及時大國。所以我建議我國的有機酸行業應該多向生產檸檬酸產業靠攏，可以加大力度再進行研發新項目并且努力在技術上創新，可以擴大企業的規模改善經營的模式，擴大檸檬酸的應用領域。
三、總結
生物化工的發展前景是很廣闊的，其應用領域也很廣泛，生物化工產業必將成為未來炙手可熱的行業。
生物化工畢業論文:淺談我校生物化工專業課程開發
摘要：根據市場經濟的發展對中職教育必須培養應用型技術人才的要求，對本校生物化工專業的課程開發的思路、內容與課程結構體系的設置等方面做了一定的探索，在學生的培養上落腳于以能力為本位，以就業為導向，為企業培養出零適應期的生物化工專業的中職人才。
關鍵詞：生物化工 課程開發
我校生物化工專業創辦于1994年，已連續培養生物化工中等專業畢業生十六屆1000余人，畢業生就業后主要從事產品質量監督與分析檢驗、環境監測、質量管理、無公害食品生產、食品工藝等方面的工作；90%以上的畢業生現都在從事本專業及相關工作，工作穩定，工作中后勁足，有一定的發展空間，部分畢業生已成為企業里的技術負責人之一。因此我校的生物化工專業已成為我校的一個特色專業，在社會和企業中都有了較好的知名度與美譽度。但隨著社會經濟的發展，企業對人才要求的變化及就讀本專業學生生源情況的變化，傳統的課程體系及教育模式受到了嚴峻的考驗。
1 課程開發的思路
1.1 學生素質整體下降，要求課程開發必須更加突出以學生為主，做到因材施教。隨著我國工業化進程的加快，企業對有一定專業技能的人才的需求日益增大，國家大力發展職業教育，并把職業教育放到了非常突出的位置，中等職業教育現已實行免學費政策，接受中等職業教育學生已占初中畢業生總人數的40%左右。但另一方面，由于傳統的思維觀念的制約，接受中職教育的學生絕大部分都是“雙差生”，和以前學生的整體素質相差較大，這就要求課程開發必須面對現實，課程的設置上應根據學生的具體情況，把握好課程的難易程度，做到因材施教，才能達到較好的教學教育效果。
1.2 企業的用人要求決定了培養學生必須以能力為本位的素質教育。生物化工專業人才培養主要是面向企業，為企業提供人才服務；由于我國工業的快速發展，各行各業的競爭日趨激烈，企業要提高競爭力，員工的綜合能力與綜合素質就顯得非常重要，這就要求學校不能只進行專業教育，還必須重視以提高學生能力為本位的素質教育，提高學生的綜合素質和能力，那么，培養出來的人才才能符合企業的用人要求。
1.3 社會主義市場經濟的發展要求中等職業教育必須是以就業為導向。在傳統的教育模式中，本專業的學生在知識技能的學習上一貫偏重于理論，目的是為學生打好基礎，以期學生將來在企業中能有長足的發展，故在教學安排上（重視理論、學時數）必然影響了學生對專業技能的學習，學生到企業工作是一般都要經過3個月左右的技能方面的學習，才能自主地工作。而現在的企業，都希望學校培養的是零適應期的人才，在市場經濟面前，只有學校去主動適應市場的變化，學校才可能有立足之地，學生才能較好地就業，這就要求職業學校在學生的培養上必須以就業為導向，當然，本專業的課程開發也必須遵循這一原則。
2 課程開發內容
基于企業對中等職業教育人才的要求，中職學校培養的應是應用型技術人才，學生素質與能力的培養必須通過實踐教學體系來實現，而實踐教學體系要以理論教學體系為基礎，因此對學生進行適度的專業理論知識教育是保障人才質量的關鍵，理論教學體系和實踐教學體系在中職人才培養中處于同等地位，二者相輔相成，共同構筑了中職人才的素質培養體系。由于中職畢業生的服務崗位是生產及時線，人才質量的高低主要看實際工作能力，因此，在安排理論教學內容時以“必須”、“夠用”為原則，適當降低理論課深度和廣度。
我校生物化工專業主要面向企業培養學生從事產品質量監督與分析檢驗、環境監測、質量管理、無公害食品生產、食品工藝設計等工作的中級技術人員。生產操作與質量分析檢驗是該專業的出發點和落腳點。根據該專業畢業生崗位職責要求，確定以該專業所必備的技術應用能力為主線，按照“實際、實用、實踐”的原則，構建專業知識技能體系，課程開發的主要內容應體現在建立“1342”擴展式素質能力培養模式。形成具有該專業特點的教育教學體系，實現“崗位型”人才培養目標。
“1342”擴展式素質能力培養模式是指“一主線、三體系、四層次、二證書”模式，即以專業技術應用能力和崗位素質培養為主線，建立理論教學、實踐教學和職業素質教育體系。按照循序漸進的規律，將課程劃分為四個層次，即職業公共基礎課、職業理論基礎課、職業能力主干課和職業能力延伸課。二證書是指除了中職畢業證書外，學生還能獲得崗位職業資格證書。在該模式中“三體系”是核心，是實現人才培養目標的基礎和保障，三體系指理論課程體系、實踐課程體系和潛能開發體系。
所以課程的開發上應符合技術應用型人才的培養規律。根據該專業設計的學生知識、能力、素質的結構，構建了教育教學課程體系。力求使學生具有的知識基礎，同時也具有較深入的專業知識和技能。為滿足企業對該專業人才有教強動手能力培養的需要，應增大實踐教學的比重。實踐課，包括課程教學實踐和大型實驗、操作、實習等，必要時可根據學生掌握技能的熟練程度，用一定的時間，集中進行技能強化訓練，時間一般都安排在就業之前。另外，還必須建立職業素質培養體系。
3 課程結構體系的設置
3.1 理論課程體系。理論課程體系，為符合中職技術應用型人才培養目標，按照社會人才需求和生物化工專業特點，以理論知識“必須、夠用”的基本原則而構建。課程體系中反映出職業公共課基礎（重點在素質教育方面），職業理論基礎課、職業能力主干課和職業能力延伸課的基本構架，在專業基礎課程和專業課程的課內學時中都應包括著實訓內容，同時應將實踐教學的課時比例提高到50%；開展集中實訓的項目，能使學生理論用于實踐，知識達到融會貫通，是課程體系中的重要組成部分。這樣的課程體系，是一種相互滲透、相互依存的有機課程體系。與傳統的理論課程體系相比，在新的理論課程開發體系建設中主要進行了以下方面的調整和改革：①調整課程結構。按照基礎與專業理論以“必須、夠用”的原則，對原有的部分課程進行適當的綜合和整合，可實行模塊式教學。②根據本專業的職業能力培養要求，《乳品分析》課程內容與乳品分析工考試科目靠攏。《飼料分析》課程內容與飼料分析工考試科目靠攏。③更新教學內容。為了提高學生的適應市場的需求，更新專業課內容，提高了學生的專業適應性和就業競爭力。④開設限定選修課。依據社會實際需求，靈活選擇限定選修課的內容，以適應生物化工新技術不斷發展的需要。⑤改變理論課程傳統的課堂講授模式，注重利用專業教室、多媒體課件和電化教學等先進的教學手段進行教學。⑥舉辦學術講座。請校內外專家來我校進行學術交流、講座，增強學術氛圍，開闊學生視野，為延伸其職業能力提供方向。
3.2 實踐課程體系。實踐教學是培養學生技術應用能力，實現培養目標的關鍵環節，可按以下思路建立實踐教學體系：①重視與加強實踐教學環節，按培養基本技能、專業基本能力、專業綜合能力的不同目標設置實踐環節，與理論教學體系相配套，互相交叉、互相滲透、有機融合。②增加實踐教學占總教學時間的比例，實踐教學占總教學時間提高到50%。③實踐教學注意校內、校外相結合。④根據課程建設情況，要求學生參加實驗室、實訓基地勞動或其他社會實踐，接觸社會及工廠環境，培養勞動觀念，培養素質，鍛煉適應社會的能力。
3.3 職業素質培養。該專業課程開發上同樣需要體現主動適應社會經濟發展的需要，要推進素質教育，樹立科學的人才觀、質量觀和教育觀，將素質教育貫穿于人才培養的全過程，以素質教育的思想和觀念為指導，改革人才培養模式，使學生既具有較強的業務工作能力，又具有愛崗敬業、踏實肯干、謙虛好學和與人合作的精神，安心在生產、建設、管理和服務及時線工作。提高學生的職業能力，將教學活動與社會生產實踐、社會服務、技術推廣及技術開發緊密結合起來，把職業能力培養與職業道德培養緊密結合起來，培養學生實踐能力、專業技能、敬業精神和嚴謹求實作風。
在中等職業教育發展的又一個春天來臨之際，我們必須緊跟市場經濟的腳步，在生物化工專業課程開發中面對新問題、適應新形勢、提出新方案，才能解決該專業教育教學中的新問題，使我校的生物化工專業又快又好地發展，培養出更多的祖國社會主義現代化建設急需的應用型專業技術人才。
生物化工畢業論文:生物化工的發展及應用
摘 要：生物化工已超越傳統化工的穩固地位，成為21世紀最有生命力具發展前景的新興技術。作為一門生物和化學相互穿插的學科，生物化工在生物工程、化學工程、醫學工程等方方面面的應用比比皆是。本文就生物化工起源、發展和潛在前景等方面及其應用情況進行了簡要介紹。
關鍵詞：生物化工 發展前景 應用
1 生物化工的簡介
生物化工（Biological Chemistry）是一門以實驗研究為基礎、理論和工程應用并重，綜合遺傳工程、細胞工程、酶工程與工程技術理論，通過工程研究、過程設計、操作的優化與控制，實現生物過程的目標產物。它在生物技術中有著重要地位，其產品具有實用價值高、需要成本低的特點，將為解決人類所面臨的資源、能源、食品、健康和環境等重大問題起到積極的作用，對人類社會文明起著關鍵性作用。
2 生物化工的起源及應用
生物化工學科起始于第二次世界大戰時期，以抗生素的深層發酵和大規模生產技術的研究為標志。1928年9月3號，弗萊明意外發現青霉素之后，抗生素開始快速且呈現正趨勢的發展。特別是第二次世界大戰以后，因結合轉基因、生物催化、動植物細胞培養等新型、傳統生物技術，將生物化工逐步分化出來，成為完好地學科體系，并形成一個讓人意外的新興產業。從酒精的醫藥用途、味精的調味使用，到氨基酸的大力發酵、激素可以實現生物式的轉化為止，這段路程無不將生物化工注入醫學、飲食、工業的精髓。如1957年，日本某公司將谷氨酸棒狀桿菌提純分離，利用葡萄糖作為基本營養，借鑒前人的發酵生產法成功生產了L-谷氨酸。直到現在谷氨酸仍然應用在各種醫用藥物、炫彩的化妝品、人造皮革等方面。
3 生物化工的發展及應用
20世紀80年代，美國以石油化工作為國民經濟的重要支撐點，大力發展石油化工產業，甚至不惜以犧牲環境為代價。1995年至1999年，生物化工產值從3675億美元上升到4200億美元，增加了14.5個百分點。同時，環境污染浪費造成2319億美元的損失。要想發展好生物化工產業以破壞環境為代價并不是持久的辦法，必須繼續找尋新的生產方式。與此同時，中國生物化工技術剛剛起步，只能亦步亦趨跟在發達國家的后面，進行著一次又一次的模仿秀表演，還是將實驗室作為實踐的基點。1986年我國的疫苗制作在醫學史上還是一片空白，直到在1986年美國成功使得乙型肝炎的淺層抗原在真菌、細菌和哺乳動物里完成表達過程，并且進一步成功翻譯為HBsAg，中國才“山寨”成功所謂的HBsAgII（之后銷聲匿跡了）。此后，基因工程的藥物1996年為1.85億元，2000年漲到30億元人民幣，2002年之前，我國就有801中生物農藥有效注冊，使用范圍有2.5×107 hm2，這樣的成就不可能忽略的。
然而，時間從不會停止腳步，科學技術依然迅猛發展，生物化工亦是如此?；虻某晒χ亟M、催化正式在生物中采用、酶的神奇作用等等種種成果的偉大形成，使得許多的化工原料與產品得到充分且有效地使用，甚至創新化工工業工藝的生產，真正做到污染少，易節能的新型工藝。比如巴西的乙醇占了整個汽車行業的52%，那就有了31億加侖的潛在價值回收；美國杜邦、英國ICI公司等一系列大型公司對生物化工事業的支持與應用，為人類的文明建設取得了無法估算的成就。預計到了2020年，因為生物化工的改進，各方面的技術能源消耗將大大下降30%，令人頭疼的污染問題同步減少30%，生物化工總增值39%，在農業、醫學、特別是工業中占據相當大的比例。
4 生物化工的潛在前景應用
未來的能源發展不可避免做到效用與環境的真正配合，因此決定了生物化工的兩個發展方向的拓展：一是化學學科和生物學科結合在醫學上的開發，特別針對于以每一個嬰兒都是擁有一個健康的童年為目標，治療現在無法解決的先天后天性遺傳疾??；二是生物物種之間的無差異轉換。這是我們古人的夢想，也是我們未來的期盼，那時候羨慕小鳥的翅膀就變得沒有意義了。當然，發展前景固然美好，但因為生產的進行所存在的問題是必不可少的。就新生能源、“第四大能源”—— 生物質能來說，我國進展仍是遲緩。而其它傳統生物化工更是因為規模利用率低，可再生能力低，潛在性危險大，以及種種向后代借用能源的生存問題，促使我們不得不重視綠色環保的生物化工。
5 結語
總的來說，生物化工技術產業，才剛剛正式步入軌道，“863”和“973”計劃剛將其納入羽翼之下，作為一個21世紀的朝陽產業，美國的某雜志贊頌的十大科技奇跡，生物化工就占了四大，這樣的情景不可估量的產業，終會蓋過信息技術的時代，鑄就新的世界經濟領頭軍—— 生物經濟，掀起生物技術的又一次暴風雨。
生物化工畢業論文:高職生物化工工藝專業課程體系的構建
摘 要：本文作者承擔了教育部教職成司組織的“高等職業教育專業教學基本要求——生物化工工藝專業”編寫工作。本文對“要求”中生物化工工藝專業課程體系建立的內容進行了介紹和要點分析。
為了落實好教育部教職成司函[2011]158號文件精神，生物技術教指委組織篩選了部分高職院校專題立項編寫生物技術類各專業的“高等職業教育專業教學基本要求”。筆者承擔了生物化工工藝專業的要求編寫工作。生物化工工藝專業課程體系的建立，是整合了4個開設本專業的院校體色，提煉出普遍適用的要求?？紤]到全國各高職院校辦學水平的差異，這個要求只是是生物化工工藝專業開設的低要求和建議。
一、生物化工工藝專業概況
生物化工工藝專業是培養具有現代生物技術和化工基本技術的綜合能力，學生的專業。本專業畢業生應該能熟練使用化學與儀器分析手段檢驗產品，熟悉質量管理體系，具備產品推廣與市場維護能力，能夠在生物、化工、制藥等行業生產、檢驗和銷售環節從事生產操作、技術管理、質量管理與產品營銷等工作的高素質技能型專門人才。生物化工工藝專業本專業畢業生就業主要面向生物化工該專業畢業生就業主、化學工業、農藥化肥、醫藥、環保領域及其他與本專業相關的企業或部門。能從事勝任微生物制備、發酵控制、生物轉化、化學合成、產品分離精制等生產操作；相關原料與成品檢測以及相關產品的營銷與市場維護工作。
二、生物化工工藝專業的崗位分析
1.初始崗位群
1.1主要職業崗位
1.1.1生物化工相關的生產操作崗位：主要指粉碎、糖化、發酵、菌種操作、生物催化、化學合成等操作崗；蒸餾、過濾、萃取等提取單元操作崗；消毒滅菌、產品包裝、生產現場衛生等輔助單元的崗位操作崗。
1.1.2生物化工相關企業的品控崗位：主要指原材料、半成品及產品相關的檢驗、化驗等操作崗、品管、品管等管理崗。
1.1.3產品營銷與市場維護崗位：主要指推銷，市場督導，售后服務等崗位。
1.2相近職業崗位
1.2.1防疫、商檢、技術監督、環境檢測等國家部門的檢驗崗位。
1.2.2生物化工產品、食品研發助理崗位，相關科研或教學單位的實驗員。
1.2.3實驗室認證服務，企事業單位生物化工相關網站內容管理員等拓展崗位。
2.發展崗位群
經過2～5年的工作，在獲得一定的工作經驗（進修）后，可升遷至以下職業崗位：
2.1在生產管理、工程組織等部門從事生產管理工作，如車間主任、生產部經理等企業中高層管理人員。
2.2在品控部門從事質量控制工作，如檢驗室主任，品管部長等。
2.3在生物產品生產企業的銷售部門從事產品銷售及售后服務的管理工作，如區域銷售經理、部門銷售經理等。
三、課程體系建立
1.指導思想
課程體系構建要堅持以就業為導向，以能力為本位的職業教育指導思想，體現以職業素質為核心的素質教育培養。依據工學結合的人才培養模式，采用理論和實踐一體化，職業能力遞進的課程體系。通過崗位群的工作過程分析，根據專業核心能力對應的能力點和知識點設置課程，突出課程的應用性和實踐性，以過程性知識為主，輔以適度夠用的原理和概念，要與區域經濟及企業結合，針對職業培養目標，緊貼崗位開發課程。形成以工學結合為基礎，以企業真實生產任務為導向，涵蓋國家職業技能鑒定內容的職業能力和職業素質基礎知識培養的課程體系。
2.課程體系總體要求
三年制專業建議課內總學時1 600～1 900學時，專業技能訓練課程建議24～28周，課內學分，實踐學分和其他素質培養學分總學分建議130～140。
2.1課程體系設計思路應以生物化工核心技能為主線，整合教學內容，避免課程間教學內容出現簡單重復的問題。
2.2突出理論適度，強化技能的高職特色。專業基礎課程控制在5門以內，基礎實踐與專業實踐環節總共占總學分的30%。
2.3提倡開設與企業共同開發的專業核心課程。
3.課程體系
教學進程安排應包括四個層次，一般的，從低年級到高年級依次是公共基礎課程專業基礎課程專業核心課程專業拓展課程。但不需要局限于這一順序，開設課程要體現素質教育與技能培訓，并貫穿整個教學過程。建議各?？梢愿鶕拘５膶嶋H情況靈活安排教學進程。
3.1公共基礎課程
公共基礎課程是為培養基本素質所開設的，主要按照教育部規定執行。
3.2職業基礎課程
職業基礎課程應包括但不限于生物學大類和化工專業大類的基礎課程，根據專業特色開設3～5門，建議開設的課程《無機及分析化學》、《有機化學》、《物理化學》、《生物化學》《微生物操作與育種技術》《電工技術》《化工制圖與CAD技術》《化工儀表與自動化控制》《化工原理》等。
3.3職業核心課程
職業核心課程應能體現生物化工行業的核心技能的課程，要成為職業資格證書考核內容、職業崗位任職要求的知識與能力載體。建議開設的課程《發酵工程技術與實踐》《生化分離技術》《生物工程設備》《生物工業分析技術》《發酵工廠工藝設計》《發酵產品生產技術》。
3.4職業拓展課程
職業拓展課程是為滿足學生橫向學習及縱向發展等方面的需求設置的，如相近專業、專業技術方向、綜合素質等。各類技能證書未涉及的課程安排在職業拓展課程課程中。一下是各院校開設的職業拓展課程，但不僅限于此。《生物工程概論》《精細化工技術》《燃料乙醇生產應用技術》《環境生物技術》《藥品生產質量管理》《安全生產技術》《微生物制藥》《生物技術制藥》《推銷與談判技術》《中小企業經營管理》等。
4.實踐教學環節
實踐教學應突出產學結合特色，培養學生實踐技能，與國家職業技能鑒定接軌，把教學活動與生產實踐、社會服務、技術推廣及技術開發緊密結合，把職業能力培養與職業道德培養緊密結合，保障實踐教學時間，培養學生的實踐能力、專業技能、敬業精神和嚴謹求實的作風。實踐教學體系可以構建基本技能訓練職業單項技能訓練職業綜合技能實訓職業綜合社會實踐的四層遞進體系和畢業考核和社會實踐環節。
四、結語
在的專業基本要求中，高職生物化工工藝專業課程體系只是一個參考，并不是硬性的規定。這種基本要求，既能夠確保生物化工工藝專業培養規格，又可以讓各院校結合當地的經濟特色開展特色教育。
生物化工畢業論文:生物化工專業教學標準研究
[摘 要] 隨著世界生物科技的不斷發展，生物工程學對人們的貢獻越來越大，現在世界各國正在加大對生物工程方面的投資，我國政府高度重視生物工程的研究，積極扶持生物化工產業。生物化工是對生物技術實驗成果加以開發和工程化的一門學科，廣泛服務于制藥工業、食品工業、農藥工業、環境生態保護、化學工業等領域，對國民經濟的發展具有重要意義，有很強潛在的經濟效益和社會效益。我校堅持以社會需求為切入點，與時俱進，了解企業的人才需求情況、崗位設置、工作職責及工作內容等，為社會輸送專業對口、崗位對接的合格的基層人才。
[關鍵詞] 生物化工專業；教學標準
一、教學標準的研究過程
以問卷，走訪，座談，電話訪談等方式，采用調研法，分析法，歸納法等方法，對典型的生物化工企業發放問卷或實地走訪，并組織討論，通過對生化企業崗位的調研，圍繞生物化工技術的應用，確定了工作崗位群及所需素質能力的要求。調研內容包括：政府對該行業的發展規劃；行業發展現狀與趨勢；從業人員基本情況（從業人數、技術等級、年齡結構、學歷分布結構、工資收入等）；行業核心崗位調查分析；職業崗位需求分析；企業對中職畢業生的能力期望；生物化工典型工作任務及職業能力等。
調研步驟以信息采集信息歸納信息分析改革建議專題論證信息補充改革建議修正的流程實施。通過對企業的高層管理人員、基層管理人員、技術骨干和一線工人代表，以及學校教育管理者，教師和畢業生的信息采集歸納，采用分析法，歸納法等方法，確定專業崗位職業崗位群，通過對崗位群分析，選取典型的工作任務，歸納出生物化工專業職業崗位能力，通過分析專業職業崗位能力要求，提煉出本專業的崗位核心能力。同時掌握全國中職生物化工專業培養現狀，有針對性的提出標準。
生物化工生產企業基層崗位設置主要有操作工、化驗員、技術員、設備員、物料稱量崗位、菌種培養崗位、培養基配制崗位、滅菌崗位、預處理崗位、發酵崗位、分離和純化崗位、包裝崗位、環保崗位等。生產的產品品種繁多，分布在制藥、食品、化工、農業等多個行業。
我國生化企業現有技能人才隊伍在數量、結構、質量等方面存在與企業發展不相適應的矛盾，我國生化企業的職工素質和技術水平與經濟社會生活中企業發展的客觀需求相比還有較大的差距。企業期望畢業就職的學生能具有較強的理論功底，表現出專業的水平，且有較強的適應能力，能吃苦耐勞，具有較好的職業道德，服從管理，忠于公司。有扎實的專業技能，自主學習新技術的能力，組織協調能力和創新思維能力。
職業教育應側重于實踐性教學，提高學生操作技能。在教學實踐中應更重視學生對問題的分析和應用能力的培養，側重于對某類產品加工制作的工藝過程進行教學，側重于對學生將已有的設計、決策、規劃等成果進行創造性地實施轉換成產品能力的培養。
專業教學標準中的課程結構由三部分組成，即，文化素質課程，專業能力課程，綜合能力課程。本專業教學標準為開辦本專業的低合格標準，全國的同類學校辦學達到此標準者可以認定為達到合格教學要求。因此，專業教學標準的制定可以起到規范同類學校基本教學質量的作用，更可促進各校在合格基礎上提高質量，發展特色，它鼓勵學校教師發揮創造性而絕無約束學校發展的可能。
二、教學標準實施的成效
（一）建設成一支結構合理、教學水平過硬的專業師資隊伍。本教學標準的實施需要教師不僅具備專業理論方面的知識，還要具有一定的職業素養與職業技能。因此激勵了專業教師在教學工作中積極提高自身的業務水平，同時學校也通過派教師參加國內通過教師教學技能的培訓，到企業參加生產實踐培訓，參加教育教學課題研究等活動，提升老師的操作技能和解決生產實踐問題的能力。教師職稱結構、雙師結構合理，能夠保障教學效果。
（二）建設起完善的校內實驗實訓設施，保障了實驗實訓效果。不僅具備充足的化學化工實驗實訓設備，如化學實驗室、化工原理實驗室、化工工藝實訓車間、化工仿真實訓室等，而且，逐年按計劃購置現代化生物制藥實驗設備，建設基本完備的生物培養實驗室、生化實驗室等，保障在校內的化學、化工、生物技術，生化制藥技術的實驗實訓效果。
（三）教學標準實施過程中，提出了“四位一體”新型教學模式，切實把以就業為導向，以學生為本位落到實處。教學標準注重“做中學、做中教”，重視理論實踐一體化教學，強調實訓和實習等教學環節，嚴格教學評價，突出職教特色。在教學過程中教師嚴格按照企業安全管理條例和崗位職業能力指導學生，學生的作業即是產品，教師即是師傅，學生即是徒弟，教室即是車間，形成了“四位一體”的新型教學模式。新標準與教學模式培養的學生更適應企業的需求。
新的教學模式的改革，解決了生物化工專業人才培養中無法進入企業實習的難題，并有效地提高專業人才的綜合職業素質和崗位技能，實現了學校人才培養目標與生產企業人才需求目標的一致性。
（四）新編教材和課件建設。編寫適合中職學生理解和接受的教材，有系統性的知識、趣味性、前沿性、實用性、生對性，并針對企業的崗位需求，編寫一系列生物化工專業的校本教材。同時，理論和實踐課都加入了多媒體教學，借鑒大學和高職的多媒體課件，制作了適用于中職學生的生物化工專業課件。
該教學標準的推廣使用，將使教師的教學更有依據，真正實現了教學水平和教學質量的穩定性，杜絕了教學隨意性。生物化工教學標準實施后，有效地激勵了教師學習專業技能提升業務水平的激情，保障了職業學校的教學能力教學水平能與時俱進，保障學校培養的人才就是企業所需的人才。
三、存在的不足
生物化工專業教學標準在實施過程中顯示了職業教育以“以職業能力為核心”的現代職教理念，由于時間尚短，仍有許多問題需要探索解決，加快雙師型教師隊伍建設，逐漸購進近期的實驗實訓設備，在教學工作中不斷更新和完善校本教材以及多媒體課件。同時，加強校企合作，實施“訂單”培養，為服務地方經濟打下扎實基礎，時刻保持職業技術學校的專業教學標準與職業標準相一致。
作者簡介：任奕（1981-），女，漢族，遼寧沈陽人，本溪市化學工業學校助理講師，研究方向：藥物制劑教學及班級管理。
生物化工畢業論文:基于生物化工發展問題分析
1、我國生物化學工程的發展現狀
今年來，由于生物技術的快速發展，使得我國生物學工程的發展也在不斷向前，并已有一定的基礎。調查顯示，當前生物化工的產品已經涉及到保健、醫藥、農藥以及食品等各個領域與方面。①在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展，并且在臨床中的使用最普遍，相關數據表明，目前我國抗生素的產量達到世界首位，此數據還在不斷增長；②在農藥方面，生物化工的農藥品種也層出不窮，主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等，該技術不斷進步，并且逐步滿足了我國農業生產的需要；③在食品與飼料方面，氨基酸、檸檬酸等的產量不斷加大，并呈現數倍增產的趨勢，該產品已經不只為了滿足于本國市場，還出口到世界各國。
2、我國生物化學工程發展中所存在的問題
經過深入調查分析可知，由于各種因素的限制，使得我國生物化學工程在發展過程中也存在著許多問題與不足，也將面臨著新的挑戰，本文主要從以下幾方面的問題著手分析：
（1）我國生物化學工程的產品結構布置不夠科學，許多企業往往存在品種單一、低檔次等問題，不能滿足當今市場的需求。對于檔次較高的醫藥生化產品例如激素類、干擾素、藥用多肽等，在我國的生產技術還不完善，不能滿足本土市場需求，每年還需花費大量資金從國外進口。
（2）當前我國的生物化工產業主要局限于輕工、醫藥、食品業等。所以，許多企業對生物化工產品尤其是精細化工產品這一領域的了解不足，不利于擴大生產，更不用說通過這些技術引領企業走向世界。此外因生物化學發展速度較快，我國相關部門對該行業的研究及規范還不成體系，導致生產過程中的能源消耗大，環境污染嚴重，技術在低水平徘徊。
（3）在生產技術上存在許多不足，生產設備與工藝配套不完善，上下游技術不配套，產物的收得率低，生產成本高企業效益低。相關數據表明，雖然目前我國的產品如檸檬酸、乳酸等的發酵水平較高，但其他絕大多數產品的技術明顯低于國外。從而，某些企業為了引進新技術提高生產效率，只能每年都要投入大量資金從外國進口細胞破碎機、生物反應器、計算機監控設備以及生物傳感器等，不利于企業的長期生產目標。
（4）我國生物化學工程的發展歷史較短，基礎研究的投入較薄弱，還沒有形成一個完整的科研體系，技術創新能力不強，同時，相關企業的技術開發、技術吸收能力差。調查顯示，當前該行業的生產發展多數依靠傳統的粗放型擴大投資的增長模式，從而生產效益低下、市場競爭力不強，不利于企業的發展。
3、我國生物化學工程發展問題的解決建議
本文經過深入探究分析我國生物化學工程發展過程中所存在的問題，并借鑒國外先進技術，主要從以下幾方面來解決當前的問題：
（1）合理調整產業化結構，擴大并發展品質次的產品。例如加大對醫藥生化產品、功能性食品及添加劑等品質產品的研發與生產。此外，使生物化學工程的發展呈現多元化，著重生產如生物色素、微生物多糖、工業酶制劑以及表面活性劑等多種精細化工產品以及采用傳統技術無法生產的產品，從而提高企業的經濟效益與市場競爭力。
（2）不斷擴大生物化工的生產規模，提高競爭力。因此，我國相關部門應該出臺更多有效措施來鼓勵建設大型的生物化工企業，使之能夠將研發、生產、銷售融于一體，從而節省生產成本。尤其要加大力度去培育一批科技創新型企業，此外，還要鼓勵那些具有發展生物化工產業的企業加入該技術發展行列，向著創新型生化公司的方向發展，并淘汰那些生產技術落后，市場競爭力低下的企業，從而提高我國整體生物化工行業的競爭力，并有利于擴大我國生物化工的產業規模。
（3）增加生物化學工程專業的教育投入。因為，人才是基礎，若要提高我國生物化學工程行業的競爭力，必須先從提高相關技術人員的專業素質開始。生物化工作為當今熱門的高科技產業，在我國目前從事生物化工生產技術人員大都是傳統化工行業的從業人員，所以，他們專業知識水平不高，操作能力低下，思想較傳統。因此，如果要從根本上解決我國生物化學工程發展問題，就得重視加強專業人材的培養以及提高生物化工行業技術人員的專業水平。
（4）注重專業技術的研究，并加強知識產權的保護。據報道，長期以來由于我國缺乏對知識產權的重視與認識，使得我國各行各業都有因為對知識產權的保護不到位而喪失市場的現象，從而使企業蒙受巨大損失。同時，我國生物化學工程領域也不例外，人們對知識產權保護力度不夠，本來自己研究出來的產品卻被別人占為己有，從而不久挫傷了科研開發人員的積極性與熱情，還給企業造成重大損失，并加速企業人才的外流。所有，我們必須重視對產品知識產權的保護，不斷加強知識產權保護。只有這樣才能夠有效地激發我國生物化學工程領域科研開發人員的研究激情，并且能夠帶動在國外發展的相關科研人員回國發展，從而促進我國生物化學工程產業的高速、健康地發展。
生物化工畢業論文:對生物化工發展問題分析
1、我國生物化學工程的發展現狀
今年來,由于生物技術的快速發展,使得我國生物學工程的發展也在不斷向前,并已有一定的基礎。調查顯示,當前生物化工的產品已經涉及到保健、醫藥、農藥以及食品等各個領域與方面。①在醫藥方面,抗生素得到迅猛發展,并且在臨床中的使用最普遍,相關數據表明,目前我國抗生素的產量達到世界首位,此數據還在不斷增長;②在農藥方面,生物化工的農藥品種也層出不窮,主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等,該技術不斷進步,并且逐步滿足了我國農業生產的需要;③在食品與飼料方面,氨基酸、檸檬酸等的產量不斷加大,并呈現數倍增產的趨勢,該產品已經不只為了滿足于本國市場,還出口到世界各國。
2、我國生物化學工程發展中所存在的問題
經過深入調查分析可知,由于各種因素的限制,使得我國生物化學工程在發展過程中也存在著許多問題與不足,也將面臨著新的挑戰,本文主要從以下幾方面的問題著手分析:
(1)我國生物化學工程的產品結構布置不夠科學,許多企業往往存在品種單一、低檔次等問題,不能滿足當今市場的需求。對于檔次較高的醫藥生化產品例如激素類、干擾素、藥用多肽等,在我國的生產技術還不完善,不能滿足本土市場需求,每年還需花費大量資金從國外進口。
(2)當前我國的生物化工產業主要局限于輕工、醫藥、食品業等。所以,許多企業對生物化工產品尤其是精細化工產品這一領域的了解不足,不利于擴大生產,更不用說通過這些技術引領企業走向世界。此外因生物化學發展速度較快,我國相關部門對該行業的研究及規范還不成體系,導致生產過程中的能源消耗大,環境污染嚴重,技術在低水平徘徊。
(3)在生產技術上存在許多不足,生產設備與工藝配套不完善,上下游技術不配套,產物的收得率低,生產成本高企業效益低。相關數據表明,雖然目前我國的產品如檸檬酸、乳酸等的發酵水平較高,但其他絕大多數產品的技術明顯低于國外。從而,某些企業為了引進新技術提高生產效率,只能每年都要投入大量資金從外國進口細胞破碎機、生物反應器、計算機監控設備以及生物傳感器等,不利于企業的長期生產目標。
(4)我國生物化學工程的發展歷史較短,基礎研究的投入較薄弱,還沒有形成一個完整的科研體系,技術創新能力不強,同時,相關企業的技術開發、技術吸收能力差。調查顯示,當前該行業的生產發展多數依靠傳統的粗放型擴大投資的增長模式,從而生產效益低下、市場競爭力不強,不利于企業的發展。
3、我國生物化學工程發展問題的解決建議
本文經過深入探究分析我國生物化學工程發展過程中所存在的問題,并借鑒國外先進技術,主要從以下幾方面來解決當前的問題:
(1)合理調整產業化結構,擴大并發展品質次的產品。例如加大對醫藥生化產品、功能性食品及添加劑等品質產品的研發與生產。此外,使生物化學工程的發展呈現多元化,著重生產如生物色素、微生物多糖、工業酶制劑以及表面活性劑等多種精細化工產品以及采用傳統技術無法生產的產品,從而提高企業的經濟效益與市場競爭力。
(2)不斷擴大生物化工的生產規模,提高競爭力。因此,我國相關部門應該出臺更多有效措施來鼓勵建設大型的生物化工企業,使之能夠將研發、生產、銷售融于一體,從而節省生產成本。尤其要加大力度去培育一批科技創新型企業,此外,還要鼓勵那些具有發展生物化工產業的企業加入該技術發展行列,向著創新型生化公司的方向發展,并淘汰那些生產技術落后,市場競爭力低下的企業,從而提高我國整體生物化工行業的競爭力,并有利于擴大我國生物化工的產業規模。
(3)增加生物化學工程專業的教育投入。因為,人才是基礎,若要提高我國生物化學工程行業的競爭力,必須先從提高相關技術人員的專業素質開始。生物化工作為當今熱門的高科技產業,在我國目前從事生物化工生產技術人員大都是傳統化工行業的從業人員,所以,他們專業知識水平不高,操作能力低下,思想較傳統。因此,如果要從根本上解決我國生物化學工程發展問題,就得重視加強專業人材的培養以及提高生物化工行業技術人員的專業水平。
(4)注重專業技術的研究,并加強知識產權的保護。據報道,長期以來由于我國缺乏對知識產權的重視與認識,使得我國各行各業都有因為對知識產權的保護不到位而喪失市場的現象,從而使企業蒙受巨大損失。同時,我國生物化學工程領域也不例外,人們對知識產權保護力度不夠,本來自己研究出來的產品卻被別人占為己有,從而不久挫傷了科研開發人員的積極性與熱情,還給企業造成重大損失,并加速企業人才的外流。所有,我們必須重視對產品知識產權的保護,不斷加強知識產權保護。只有這樣才能夠有效地激發我國生物化學工程領域科研開發人員的研究激情,并且能夠帶動在國外發展的相關科研人員回國發展,從而促進我國生物化學工程產業的高速、健康地發展。
