生物材料行业现状
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生物材料行业现状范文第1篇
引言
生物医学材料是一种毒副作用较小，生物相容性比较好的具有特殊性能和特殊功能的一种医用材料，它对人的生命，组织器官是无害的。它的发展是以提升人类卫生健康水品，疾病治疗，医疗保健为目的一种生物材料。生物医学材料主要以生物高分子材料，生物陶瓷材料，生物医学复合材料及生物金属材料和生物医学衍生材料为主。现如今生物医学而材料已经广泛应用于医学领域和科研领域。
一、生物医学材料的分类
1、医用高分子材料
所谓生物医学材料领域中发展最好的领域，医用高分子材料自改革开放以来就发展非常迅速，现如今医用高分子材料已经研究出了许多性能量好，应用广泛的制成品。医用高分子材料有很大的便利之处是原材料比较容易获取，加工制成品比较简单，而且研究发现人体大部分组织器官的软组织部位，比如血管，呼吸道等都是由高分子材料构成，这一特点使得医用高分子材料的应用越来越受到人们的重视。
2、生物陶瓷材料
生物陶瓷材料也可以因为其化学组成而被叫做生物无机非金属材料，它也是具有大部分生物医学材料共有的生物特性，它是一种具有很好的生物相容性，与医用高分子材料相比生物陶瓷材料化学性质极其稳定。从性能上来讲，生物陶瓷材料与生物体具有高度亲和性，毒副作用非常小，也很少与生物体产生免疫排斥反应。由于生物陶瓷材料的这些良好特性，近年来也逐渐被研究开发，现已经普遍受到关注。生物陶瓷材料可以分为惰性生物陶瓷和生物活性生物陶瓷。每类生物陶瓷材料都逐渐被广泛利用。
3、医用金属材料
生物金属材料顾名思义具有很强的机械强度，因为这种材料的组成主要是金属或者合金，它的化学组成决定了此种材料具有很好的抗疲劳特性。钛合金和钴合金就是被广泛使用在临床上为人所熟知的医用类金属材料，另外还有不锈钢。它们三者常作为植入材料，主要运用于骨和牙等硬组织的替换。比较常用在临床上的是贵重金属例如金，银和铂，当然一些常见材料比如铁、镁及铜等都有应用于临床试验上，只是这些金属的生物特性不是很好，因此尚未受到专家认可。
4、生物医学复合材料
生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料混合而成，比如现运用于临床的一些生物传感器就是由高分子材料结合生物高分子形成的。另外，人工骨头也可以有碳和钛复合而成。
5、生物医学衍生材料
生物医学衍生材料是将生物组织进行特殊处理形成的，虽然它已经不具有生物活性，但是由于它有着天然生物相同的构型因而在人体修复和替换的过程中成功率比较高。
二、生物医学材料的应用现状
生物医学材料作为一项发展迅速的高新技术产业，它的发展已经受到全世界的普遍关注。现如今随着分子材料和人造器官的广泛使用，生物医学材料交叉着诸多学科成为创新材料的重要组成部分。生物医学材料的运用虽然在亚洲地区发展较快，但目前还主要在经济发达国家具有竞争优势。发达国家现已逐步形成生物材料工业体系，创新材料制成产品比较多，每年的销售额也非常巨大，甚至可以达到药物市场的销售额。目前，主要的生物材料产品中具有代表性的有：人工器官、人工关节、人工股骨头都是运用生物医学材料来替代的。
三、生物医学材料的发展前景
生物医学材料作为新技术革命中高新技术产业，将成为国民经济发展的一个重要驱动力。就我国而言，人口众多、人口老龄化、交通拥挤及卫生医疗状况需要改善的国情来讲，人们在生活水平不断提高的同时对医疗保健的要求越来越高，同时对行业创新的提升具有迫切需求。生物医学材料工业体系解决了众多疾病难题，促进了医疗水平和提高了疾病治疗成功率。现如今，国家已经充分认识生物医学材料的V大发展前景，并投入大量资金用于技术研究、仿制到创新。在全区，如今生物医学材料的发展已经能够与汽车行业在经济发展中的地位相比，销售市场和销售额大幅度扩增。
四、结语
综上所述，生物医学材料具有如此强大的经济竞争实力，具有极大的发展前景。我国这场新技术革命中不仅面临国内设施条件的制约，而且被发达国家的材料工业体系所发展的巨大市场所冲击着。我国争取在新技术革命中能够占一席之地，必须加大对生物材料的研究和运用，从仿制到创新，加强知识产权的保护的同时也要积极向发达国家学习，迅速转化成产业成果，重点突破，追踪生物材料的前沿，形成竞争优势。在国家的重点关注和支持的情况下，生物医学材料这种高新技术产业即将在中国迅猛发展。
[参考文献]
[1]何天白，胡汉杰.功能高分子与新技术[M].北京：化学工业出版社，2001.95～98.
[2]冯凌云，陈晓明.生物陶瓷材料的生物学性能评价[J].武汉工业大学学报，1998，（18）.
生物材料行业现状范文第2篇
关键词：生物技术；药物；开发
生物制药是利用生物活体来生产药物的方法，生物药物是指综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。
1.生物制药产业发展历史
生物生物制药产业自1953年发现发现DNA双螺旋结构开始，历经29的研发，于1982年成功在美国上市了第一个重组胰岛素，从此拉开了生物制药产业快速发展的序幕。陆续在1986年上市了第一个单抗OKT3、第一个重组疫苗、第一个抗肿瘤生物药物a-干扰素，1987年第一个动物细胞基因工程产品I-PA上市，1989年EPO上市，1994年第一个基因重组嵌合抗体ReoPro上市，1997年第一个组织工程产品Carcitel及第一个治疗性抗体Rituxan上市，1998年第一个反义寡核苷酸药物Vitravene、Neupogen上市，2002年第一个治疗性人源性抗体阿达木单抗注射液上市。2004年我国批准了重组人P53腺病毒注射液上市，这也是我国第一个基因治疗药物，自此开启了我国生物制药产业的大门[1-3]。
2.我国生物制药产业行业现状
目前单抗药物是世界生物制药发展的主流药物，笔者以单抗药物为例，阐述一下单抗的发展现状。
现状分析：1、朝阳行业、增长迅速、利润率高、成长性好；2、高投入、高风险、高回报、技术壁垒高、审批难度大；3、国家政策大力扶持、资本市场青睐、估值高；4、我国尚处于初级阶段，产品重复开发，质量不均。
趋势分析：1、以仿制为主，逐步创新和产品更新换代，加速进口药品的替代；2、随着进入企业的增加，市场竞争将日趋激烈，并购重组行业整合将成为趋势；3、企业发展短期看资本和技术承接能力，长期看技术研发和专利保护能力。4、2010年开 始大量抗体研发企 业诞生，技术逐渐成熟，2013开始申报迅猛增长。目前，共有近60家企业申报，获得批件不到10家，从企业背景来看，人才，技术和资金是抗体研发企业的必备条件 。
3.发展前景
医药产业是国民经济的重要组成部分，与人民群众的生命健康和生活质量等切身利益密切相关。我国医药产业一直处于落后于美国、欧盟，目前国家大力支持发展医药产业，特别是生物医药产业，不断出台促进医药健康发展的政策[4]。
2009年6月国务院办公厅印发了促进生物产业加快发展若干政策的通知，重点发展预防和诊断严重威胁我国人民群众生命健康的重大传染病的新型疫苗和诊断试剂。积极研发对治疗常见病和重大疾病具有显著疗效的生物技术药物、小分子药物和现代中药。加快发展生物医学材料、组织工程和人工器官、临床诊断治疗康复设备，推进生物医药研发外包。国家加大对生物技术创新和生物产业发展的支持力度，使我国生物制药行业保持快速发展势头[5，6]。数据显示，2003-2010年中国生物制药行业销售收入年复合增长率达21.52%，2010年行业产销规模突破千亿元，同比增速超过40%。
未来我国生物药研发与产业化能力也将大幅度提高，形成化学药、中药、生物药三足鼎立的药物新格局。
在生物技术和产业呈现快速发展，主要发达国家和新兴经济体纷纷对发展生物产业做出部署，作为获取未来科技经济竞争优势的一个重要领域的全球大气候下， 我国政府也将生物产业定义为国家战略性新兴产业。2015年，随着我国《生物类似药研发与评价技术指导原则（征求意见稿）》的，标识了业界期盼多时的生物类似药政策大门即将开启[7]。中国生物制药行业有望迎来全新的发展阶段。
近年来，生物制剂已逐渐成为全球制药行业发展的重要推动力。据业内专家预测，未来几年里，生物仿制药将进入快速发展期，随着众多生物药专利到期浪潮袭来，原研药企正在想方设法延长专利保护期，加固"专利堡垒"，生物仿制药企业则在积极地从各方面增强竞争力以进入这个利润丰厚的市场。随着生物制剂的不断发展，包装材料和给药系统作为生物制剂不可或缺的组成部分，对于确保药物的安全性、有效性以及提升药品附加值上发挥着重要作用，因此也越来越受到生物制药企业的关注和重视。
生物技术的应用创立了有160年历史的医药工业，目前正迅速向农业和工业领域渗透和发展，并将对化学工业及其他工业制造部门产生巨大的影响，即改造传统产业，重塑产业结构。日前公布的安永报告显示，去年全球生物技术领域收入增长了17%，达到了546亿美元。其中，美国在此领域的成就遥遥领先，其收入为427亿美元，约占全球的80%。此次研究调查了641家公共生物技术公司和3775家私营生物技术公司。
在经过了一段时间的沉寂后，生物技术公司从2003年底起又开始了上市活动。去年全球生物技术工业共从资本市场募集了212亿美元，较2003年增长了15%。根据安永公司的调查结果，去年美国生物技术产业通过风险投资渠道获得的支持创历史新水平，超过所有风险投资总额的21%。生物技术产业也得到来自政府部门的财政支持，其中美国为36亿美元、加拿大2.71亿美元、欧洲14亿美元。
自1992年生物技术公司如雨后春笋般增长以来，仅美国保健生物技术工业收入，就从1992年的80亿美元增加到2003年的390亿美元。截止到2005年4月初为止，美国公开上市的生物技术公司的市值已达3110亿美元。其中2004年基因技术公司（Genentech）盈利7.85亿美元，安进公司（Amgen）盈利24亿美元。2004年生物技术工业的投资达170亿美元，这是2000年以来的最高水平。其中，风险投资达36亿美元。
与此同时，治疗性克隆研究为那些支持它的国家，如英国、瑞典、中国等，提供了战略机遇。英国生物技术产业规模仅次于美国，居世界第二，受益于生物技术的部门雇佣的工人超过175万，产值约占国内生产总值的10%。英国政府一直对生物技术采取积极扶持的态度，认为它是典型的知识经济，是英国的优势所在，是英国产业的未来。
生产力是人类社会发展的决定性因素。在科技这一第一生产力大发展的战略机遇面前，是积极转变观点、调整政策、抓住机遇、促进科技发展，还是出于保守观念或者政治利益的考虑遏制科技发展而丧失机遇，是决定一个国家是否蓬勃发展的关键。一叶落而知天下秋，对待治疗性克隆研究的截然不同态度，很可能预示着未来几十年世界格局将出现新的变革[8]。
4.意义
近年来，人类重大疾病如恶性肿瘤、心脑血管疾病等重大疾病的治疗面临着严峻的挑战。随着生物治疗技术取得的重大突破，其在治疗领域发挥着举足轻重的作用。
中国生物技术药物市场仍处于起步阶段，目前中国生物技术药物的市场总额为180亿元人民币，仅占全球市场总额的2%。但是中国拥有丰富的科技和人才资源，又有巨大的市场需求，有希望打造出世界一流的创新型生物技术药物产业。
参考文献
[1] 高志鹏. 生物制药现状和未来发展趋势分析[J]. 中国科技博览， 2015（40）：190-190.
[2] 吕强. 浅析生物技术药物发展现状以及应对策略[J]. 生物技术世界， 2016（4）.
[3] 王旭， 崔韶晖. 生物技术药物发展现状及我国的对策分析[J]. 科技视界， 2015（19）：115-115.
[4] 毛开云， 杨露， 王恒哲，等. 生物技术药物市场现状与发展趋势[J]. 中国生物工程杂志， 2015， 35（1）：111-119.
[5] 尹再强. 生物技术在药物研发中的应用[J]. 农业与技术， 2014（11）：33-33.
[6] 周帆. 生物技术药物市场分析及前景展望[J]. 自然科学（全文版）， 2016（1）.
生物材料行业现状范文第3篇
根据国家有关规划和有关部门的科技项目安排，结合粮食行业实际情况，我局现开始组织申报*6年国家高技术产业化项目。现将有关事项通知如下：
一、项目申报主要范围
（一）生物能源。开展燃料乙醇、生物柴油、生物质成型燃料、工业化沼气等在内的生物能源产品的产业化项目。主要包括以木薯、甜高粱、秸秆等非粮食原料生产的燃料乙醇，以棉籽、油菜籽、废弃油及其他木本油料植物为原料生产的生物柴油，以秸秆、农林业废弃物等为原料压缩成型生产的生物质成型燃料，以及利用有机废弃物开展大型工业化沼气生产和利用。
（二）生物材料。开展以生物质为原料生产可生物降解高分子材料和替代石油基产品的基础化工材料的产业化。主要包括可生物降解的生物质塑料，淀粉与可生物降解高分子材料共混得到的环境友好高分子材料单体及聚合物，生物合成高分子材料，新型炭吸附材料等。
（三）生物质原料的高效生产。重点支持边际性土地（如沙荒地、盐碱地、山坡地等）高产作物、植物的育种及新品种产业化，基因工程高产淀粉质、纤维质、油料作物等的品种改造与新品种产业化等。
二、高技术产业化项目的实施原则
为确保高技术产业化项目能够取得应有的效果，在项目实施过程要把握好以下几项原则：
（一）注重自主创新和集成创新、技术开发和技术引进相结合，以提高产品的经济性和形成成套工业化生产技术为核心，促进重点技术和产品的新突破。
（二）促进产学研联合，重点扶持合作关系清晰、合作实体明确、合作任务落实的产学研合作重大项目的实施。
（三）充分利用市场机制，发挥国家投资引导的作用，促进企业和社会投资发展高技术产业，培育具有较强开发能力和市场竞争力的企业。
（四）重视项目的产业化基础和申报单位的建设条件。申报单位应具备较强的经营、管理筹资等方面的能力。
三、项目进度安排和相关要求
请各省粮食局积极推荐符合高技术产业化项目申报条件的企业，我局将结合粮食行业实际情况，积极组织推荐申报工作，并组织指导有关企业编写资金申请报告。
各企业请于3月5日前，将资金申请报告和有关附件等材料一式五份报送我局，同时提供电子文本。
特此通知。
附件：
国家高技术产业化项目资金申请报告编制要点
一、项目意义和必要性。国内外现状和技术发展趋势，对产业发展的作用与影响，产业关联度分析，市场分析，与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况。
二、项目技术基础。成果来源及知识产权情况，已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限，技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势，该重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用。
三、项目建设方案。项目的产能规模、建设的主要内容、采用的工艺技术路线与技术特点、设备选型及主要技术经济指标、建设地点、建设工期和进度安排、建设期管理等。
四、项目投资。项目总投资规模，投资使用方案、资金筹措方案以及贷款偿还计划。
五、环境保护、资源综合利用、节能与原材料供应及外部配套条件落实情况等。
六、项目法人基本情况。项目法人的所有制性质，主营业务，近三年来的销售收入、利润、税金、固定资产、资产负债率、银行信用等级，项目负责人基本情况及主要股东的概况等。
七、项目财务分析、经济分析及主要指标。内部收益率、投资利润率、投资回收期、贷款偿还期等指标的计算和评估，项目风险分析，经济效益和社会效益分析。
八、资金申请报告报告附件：
1、银行承贷证明(省分行以上)文件；
2、项目法人近三年的经营状况（包括损益表、资产负债表、现金流量表）和项目法人自筹资金保证落实文件；
3、地方、部门配套资金及其它资金来源证明文件；
4、前期科研成果证明材料(需经权威机构认证或出具技术检测报告、专利证书等)；前期科研成果的成熟度，应能够满足产业化试验或产业化示范的要求；
5、相应的环境保护主管部门意见；
6、有关部门出具的产品生产、经营许可文件(医药、生物、农药、信息安全产品等)；
生物材料行业现状范文第4篇
生物化学工程（又叫生化工程或生物化工）是化学工程与生物技术相结合的产物。生物化工是生物技术的重要分支。与传统化学工业相比，生物化工有某些突出特点：①主要以可再生资源作原料；②反应条件温和，多为常温、常压、能耗低、选择性好、效率高的生产过程；③环境污染较少；④投资较小；⑤能生产目前不能生产的或用化学法生产较困难的性能优异的产品。由于这些特点，生物化工已成为化工领域重点发展的行业。
1. 世界生物化工行业的现状
生物化工发展至今已经历了半个多世纪，最早主要是生产抗生素；随后，是为氨基酸发酵、舀体激素的生物转化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生产等工业化服务。自20世纪80年代起，随着现代生物技术的兴起，生物化工又利用重组微生物、动植物细胞大规模培养等手段生产药用多肽、蛋白、疫苗、干扰素等。而且，生物化工的应用已涉及到人民生活的方方面面，包括农业生产、化轻原料生产、医药卫生、食品、环境保护、资源和能源的开发等各领域。随着生物化工上游技术——生物工程技术的进步以及化学工程、信息技术（IT）和生物信息学（bioinformatics）等学科技术的发展，生物化工将迎来又一个崭新的发展时期。
生物化工行业经过50多年的发展，已形成了一个完整的工业体系，整个行业也出现了一些新的发展态势。下面简要描述生物化工行业的现状。
1．1工业结构
由于生物化工涉及面广，涉及的行业多，所以从事生物化工的企业较多。据报道，90年代中期，美国生物化工企业有：000多家，西欧有580多家，日本有300多家。近年来，虽然由于行业竞争日趋激烈，生物化工企业有较大幅度减少，但与生命科学（主要指医药和农业生化技术）诸侯割据的局面相比，生物化工行业依然是百花齐放，百家争鸣。既有象诺华、捷利康等从事生命科学的世界性大公司，也有象DSM、诺和诺德等大型的精细化工公司，当然也有在某一方面有专长的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科学部分转移，生物化工行业百花齐放的局面在很长一段时间内不会有什么改变。
1．2产品结构
传统的生物化工行业主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行业，而在目前，它已几乎渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。同时，生物化工产品也得到了极大的拓展：医药方面有各种新型抗生素、干扰素、胰岛素、生长激素、各种生长因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有赖氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、苏氨酸、脯氨酸等以及各种多肽；酶制剂有160多种，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、青霉素酶、过氧化氢酶等；生物农药有Bt、春日霉素、多氧霉素、井岗霉素等；有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亚麻酸、透明质酸等。还有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年销售额在400亿美元左右，每年约以7％～8％的速率增长。从产品结构来看，生物化工领域生产规模范围极广，市场年需求量仅为千克级的干扰素、促红细胞生长素等昂贵产品（价格可达数万美元／g）与年需求量逾万吨的抗生素、酶、食品与饲料添加剂、日用与农业生化制品等低价位产品（部分价格不到：美元／g）几乎平分秋色。高价位的产品市场份额在50％～60％，低价位的产品市场份额在40％～50％。而且，根据近年来生物化工的发展趋势及人们对医药卫生的重视来看，高价位产品的发展速率高于低价位产品。
1．3技术水平
生物化工经过80年代以后的蓬勃发展，不仅整个行业技术水平有大幅度提高，而且许多新技术也得到广泛应用。
1．3．1发酵工程技术已见成效
据估计，全球发酵产品的市场有120～130亿美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有机酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。发酵产品市场的增大与发酵技术的进步分不开。现代生物技术的进展推动了发酵工业的发展，发酵工业的收率和纯度都比过去有了极大的提高。目前世界最大的串联发酵装置已达75 m＼许多公司对发酵工艺进行了调整，从而降低了生产成本。如ADM（Archer Danie1s Mid1and）和Cargill公司在20世纪90年代初对其发酵装置进行改造，将以碳水化合物为原料的生产工艺改为以玉米粉为原料，从而降低了生产成本，ADM公司生产的赖氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技术有了长足的进步
酶工程技术包括酶源开发、酶制剂生产、酶分离提纯和固定化技术、酶反应器与酶的应用。目前世界酶制剂从酶源开发到酶的应用都已进入了良性发展阶段，各阶段生产企业和用户关系密切，合作广泛。据报道，1998年全球工业酶制剂的销售额为13亿美元，预计到2010年将增长到30亿美元，每年以6．5％的速率增长。其中食用酶占40％，洗涤用酶占33％，其它（主要是纺织、造纸和饲料等用酶）占27％。
1．3．3分离与纯化技术也有很大进步
影响生化产品价格的因素，首当其冲的是分离与纯化过程，其费用通常占生产成本的50％～70％，有的甚至高达90％。分离步骤多、耗时长，往往成为制约生产的“瓶颈”。寻求经济适用的分离纯化技术，已成为生物化工领域的热点。已大规模应用的分离纯化技术有：双水相革取、新型电泳分离、大规模制备色谱、膜分离等。
1．3．4上游技术广泛应用于下游生产
利用基因工程技术，不但成倍地提高了酶的活力，而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中，构建基因菌产生酶。利用基因工程，使多种淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、氨基酸合成途径的关键酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、稳定性得到提高，氨基酸合成的代谢流得以拓宽，产量提高。随着基因重组技术的发展，被称为第二代基因工程的蛋白质工程发展迅速，显示出巨大潜力和光辉前景。利用蛋白质工程，将可以生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质，可以定向改造酶的性能，从而生产出新型生化产品。
1．3．5新技术在生物化工中也得到了极大的应用
比如，在超临界液体状态下进行酶反应，从而大大降低酶反应过程的传质阻力，提高酶反应速率。超临界C02无毒、不可燃、化学情性、易与反应底物分离。利用超临界CO2取代有机溶剂进行酶反应，具有极大的发展潜力。又比如，微胶羹技术已被广泛用于动物细胞的大规模培养、细胞和酶的固定化以及蛋白质等物质的分离方面。
2．世界生物化工行业的发展趋势
2．1工业结构
行业与行业间的划分将日趋模糊，企业间的合作将加大。目前，许多从事医药、农业、环境、能源等方面生产的企业，正在从事生物化工生产。特别是某些从事传统化工行业的生产厂家，也纷纷涉足生物化工领域。如杜邦公司，长期以来主要从事有机化工和聚合材料的生产，现在正加大生物化工的开发力度，已开发成功了生物法生产1，3-丙二醇工艺，并正在开发用改性大肠杆菌生产己二酸工艺。DSM公司以前主要从事抗菌素方面的生产，现也加大了生物化工的投资力度。
由于生物化工涉及面广，许多生化公司都有自己的专长，它们之间为了商业利益的合作也非常活跃。此外，随着从事传统行业的生产厂家的加入，由于技术与生产方面的原因，它们与从事生物化工开发与生产的企业合作也很频繁。所有这一切，都使生物化工行业的合作越来越广泛。如杜邦公司与杰宁科乐公司合作开发用生物法生产1，）丙二醇，进一步生产PTT树脂。荷兰的Purac公司与美国Cagill公司合资建设年产3．4万tL。乳酸装置，并计划进一步发展到6．8万V入DSM公司与美国Maxygen公司签定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培养技术，开发在7一ADCA和其它青霉素生产中使用的酶和菌种。
2．2产品结构
生物化工产品正向专业化、高科技含量、高附加值方向发展。传统的低价位产品受到冷落，而高价位产品如生化药物、保健品、生化催化剂等则备受青睐。许多公司为了追求较高利润，都将低附加值的产品剥离。如日本武田药品工业公司不再生产味精，转而生产其它高附加值的调味品如肌甘酸二钠（IMP）和鸟甘酸二钠（GwtP）。另外，生物化工将涉足它以前很少涉足的领域如高分子材料和表面活性剂等。
生化药物由于附加值高而成为今后生物化工领域发展的重点。1997年生化药物市场销售额达130亿美元，其中细胞分裂素80亿美元，激素30亿美元，其它20亿美元；就具体药物而论，促红细胞生长素35亿美元，人胰岛素18亿美元，粒性白细胞克隆刺激因子16亿美元，人生长激素15亿美元，小干扰素11亿美元。预计今后其市场销售额还将以8％的速率增长。
在氨基酸方面，虽然用于药物合成氨基酸的量相对较小，但其发展潜力很大。据报道，500种主要药物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在药物合成中，使用最广泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管紧张素转化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的发展重点之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽键组成的化合物，在临床上使用非常广泛，主要用于治疗癌症、HIV病毒和兔疫系统功能减退、对传统抗生素产生抗体的感染以及疫苗等。全球合成多肽原药的产量在100kg左右，但销售额达2．5亿～3亿美元，而做成制剂的销售额则达25亿～30亿美元。多肽原药需求量的年增长率在10％以上。
碳水化合物方面，用于临床的碳水化合物受到人们越来越多的关注。但是，用于临床的碳水化合物结构复杂，如一对单糖，其不同的化学键就多达22种。因此，用化学法合成复杂的碳水化合物比较困难，难以实现工业化，而用酶法合成则是一条切实可行的途径。
作为生化催化剂的酶，也将是今后发展的重点。1997年，生化用催化剂销售额约1．3亿美元，在过去的3～5年间，每年增长速率在8％～9％，预计在未来的3～5年间，将以同样速度增长。生化催化剂主要用于手性药物的合成。当前，手性药物已成为国际新药研究与开发的新方向之一。
1997年手性药物制剂世界市场的销售额为879亿美元，占药品市场的28．3％，到2000年将达到900亿美元。在未来的25年内，约有一半的手性药物要通过生化催化合成，因此，生化催化剂无论从需求量和需求种类来看，都具有很大的发展潜力。
生化表面活性剂由于具有无毒、生物降解性好等优点，今后可能成为表面活性剂的升级换代产品，但目前还处于探索阶段。
生物化工在高分子材料、特殊化学品、生物晶片、环保等方面也将有极大的发展潜力。
2．3技术水平
不断提高菌株活力、发酵水平、生化反应过程、分离纯化水平，依然是生物化工面临的课题。
在菌种开发方面，由于从20世纪70年代以来从自然界中筛选菌种以获得新的代谢产物的机会明显减少，人们便考虑利用已知菌种经适当改变其代谢特性后生产新的产品。如日本协和发酵公司已成功地把生产谷氨酸的菌种改为生产色氨酸。
在生化反应器方面，反应器放大一直是一个老大难的问题。因此，利用计算机技术对整个生化反应过程进行数字化处理，从而优化反应过程，是今后的发展方向之一。
在分离纯化方面，亲和层析受到广泛重视，并有人研制了一种综合专家系统软件包，可在几分钟内告知对方被分离物系的分离方法和顺序，以便根据产品所需进行取舍。
另外，在生化过程的在线检测和控制方面，利用生物传感器和计算机监控，依然是今后的发展方向。
在酶催化反应中将发展有机溶剂中的催化反应。
生物上游技术的发展，将对生物化工产生深远影响。人们对从病毒、细菌、植物、动物到人类基因组顺序测定工作十分重视，并在此基础上形成了基因许多产品一哄而上，盲目上马，遍地开花，最终形成恶性竞争，许多企业破产倒闭。在竞争中生存下来的企业，也是元气大伤，难以进一步组织技术改造。如仅江苏省停产的发酵生产线就多达上百条。另外，行业内企业间的生产水平相差悬殊，企业技术装备水平达到20世纪80年代以后国际先进水平的仅占20％～30％，多数处于20世纪60～70年代水平。
二是产品结构不合理，品种单一，低档次产品重复生产，不能适应需求。在我国高档的医药生化产品如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等，有的产量很小，有的没有生产，因此每年都需进口。
三是在生产技术上，工艺、设备不配套，上下游技术不配套，产物的收得率低。我国虽然某些产品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高，但大多数产品的收率都低于国外，酶制剂的活力也明显低于国外，生化反应器和分离纯化技术更是落后国外15～20年。每年都要花费大量资金从国外进口生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离介质、生物传感器和计算机监控设备。
四是有些产品投入产出比达15／＝以上，造成严重的资源浪费和环境污染。
五是基础研究薄弱，技术创新能力不强，企业的技术开发、技术吸收能力差，生产发展多数依靠传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式，效益低、市场竞争力低。
3．2 建议针对我国生物化工行业存在的问题，笔者有以下建议：
3．2．1 扩大经济规模，提高竞争力要鼓励建设大型的生物化工企业集团公司，使之集科研、开发、生产、销售干一体。尤其要培育一批科技创新型企业。同时，也要鼓励在某些方面有一定特色的小型技术创新型生化公司的发展，并淘汰一批生产规模小、生产技术落后、没有市场竞争力的企业，从整体上优化我国生物化工的产业结构。
3．2．2 调整产品结构要发展高档产品，如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂（主要有低热值、低胆固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等产品）、生化催化剂等。另外，也应发展众多精细化工产品及用化学法无法生产或很难生产的产品，如微生物多糖、生物色素、工业酶制剂、甜味剂、表面活性剂、高分子材料等。
3．2．3 节约有限资源，强化环境保护在生化生产组学（genomics）。近年来又在信息学（informatics）的基础上建立了生物信息学（bioinformatics）。信息学的内容包括信息科学十生物技术十生物工程十生物动力学等的综合信息系统。可以预见，基因组学和生物信息学在生物化工中应用的商业前景极为可观。
另外，其它行业的新技术如分子蒸馏技术、组合化学（combinatorical chemistry）等，也将在生物化工中得到应用。
3. 我国生物化工的发层现状及建议
3．1发展现状
我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。
在医药方面，抗生素得到迅猛发展61998年我国抗生素的产量达到33 486h青霉素的产量居世界首位。其它生化药物中，初步形成产业化规模的有干扰素、白细胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在农药方面，生物农药品种达12种，主要有苏云金杆菌、井岗霉素、赤霉素等。其中，井岗霉素的产量居世界第一位。
在食品与饲料方面，作为三大发酵制品的味精、柠檬酸、酶制剂的产量也有很大的增加／1998年味精产量从1990年的22．3万、增加到56．4万一柠檬酸产量从1990年的6．13万、增加到56．4万一酶制剂从1990年的8．5万t增加到24万t。酵母及淀粉糖的产量也有明显增加。我国的味精生产和消费居世界第一，柠檬酸的生产和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的产量在1．5万t左右，赖氨酸的产量在2万t左右，卜苹果酸的产量在6000t。
在有机酸方面，衣康酸的产量达5000乙我国开发的生物法长链二元酸工艺居世界领先地位，目前生产能力达500Va以上，并有数家企业有建设长链二元酸生产装置的意向。
在保健品方面，我国已能用生物法生产多种氨基酸、维生素和核酸等。另外，我国生物法丙烯酞胺的生产能力达到2万V山与日本同处于世界领先地位。
但是与发达国家相比，我国生物化工行业存在着许多问题：
一是我国的生物化工产业主要以医药、轻工、食品业为主。部分企业对生物化工产品大都是精细化工产品这一点了解不够，加之行业规范也不够，导致过程中，应选择合适的原料，以降低成本与消耗，并加强废物处理，减少环境污染。
3．2．4提高生产技术水平，特别是下游技术水平因为我国生物技术上游技术水平与国外相差仅3～5年，而下游技术水平则比国外相差15年以上，改造传统发酵产品生产技术，不断提高发酵法产品的生产技术水平，开发生物反应器，提高我国生物化工产品分离和提纯技术，大规模开发生物化工装备等应首先提上议事日程。另外，还应积极采用微生物法代替化学法，开发基础化工新产品的工业化生产技术。
3．2．5加强产学研结合，注重上下游结合国内生物化工技术力量分散，为了做到优势互补，应加强产学研结合。另外在生物化工生产过程中遇到的很多问题，都是由于上、下游结合不够紧密而影响技术经济指标。因此，在人力和财力的投入上，应考虑上下游结合，以加快生物化工产业的发展。
生物材料行业现状范文第5篇
【关键词】高浓度污水 处理 IRB AF处理工艺
中图分类号：U664文献标识码： A
油田废水，包括原油脱出水（又名脱水原油生产水），钻井废水和其他类型的站内含油废水。油田废水的处理根据油田生产，环境和其他因素的许多方面可以有多种方法。当需要注水时，油田污水处理后回注地层，这要对水中一系列的悬浮物、油等严格控制，防止其对地层形成伤寒。大多数油田生产单位在干旱地区，水资源严重短缺，如何处理油田生产过程中的废水，具有十分重要的意义。
1、油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油——过滤”和“隔油——浮选（或旋流除油）——过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中，而且效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.1 技术分类
根据不同程度的油田污水处理和质量要求的污水处理技术，通常分为一级、二级和三级处理技术。一般一级处理为预处理，二级处理，以去除悬浮固体的90%—95%和可降解有机物的90%。然而，在高碳化合物的毒性的重金属和难降解有机物的过程中，氮、磷、难以完全消除，仍需要进行三级处理。处理技术的各个层面，包括重力分离，粗粒化，浮选法，过滤，膜分离和生物法，等十几种方法。
1.2 油田污水处理的一般工艺
油田污水成分复杂，油含量和油在水存在的形式也不同，大多数情况下，往往与其他废水混合，因此，单一的处理方法往往效果不佳。同时，各种方法有其局限性，在实际应用中通常是结合使用两个或三个方法来满足排放标准的质量标准，另外，对油田的生产方式和环保要求及不同水处理的用途，是油田污水处理技术中差别比较大的。
1.3 膜生物反应器工艺
膜生物反应器（MBR）是一种膜分离单元和处理单元相结合的新型水处理技术，在膜组件中取代二沉池，以保持高活性的污泥浓度对反应器的污水进行处理，减少设施占地，保持低污泥负荷，减少污泥量。相比传统的生化水处理技术，MBR具有以下主要特点：处理效率高，出水水质好；设备紧凑，面积小，自动控制易于实现，管理简单等。在我国，作为一项高新技术，膜生物反应器的开发与研究已越来越深入。虽然目前膜反应我国也在实际应用中，然而，在日益短缺的水资源形势下，随着膜技术的发展，新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有良好的发展前景。
2 、污水处理技术分析
目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法，其中以焚烧法为主，直接处理法容易出现污染转移（大气）或转嫁（其他地方），故受到一定限制。
化学处理法通常使用湿式空气氧化处理技术，（WAO），也就是说，在1 5 0～200℃，1.5—10MPa条件下，直接使用氧气氧化去除碱渣中的硫化物，达到碱渣预处理的目的。碱渣处理的效果受制于氧化反应体系的压力，温度等。污染物去除效率越高，需要相应的系统压力，温度就越高。WAO法高昂的投资费用和操作设备的运行费用限制了其应用。焚烧和湿式催化氧化是运行费用投资非常高的处理技术。相反，采用生化处理技术的投资、运行费用只有湿式催化，焚烧法的一小部分或几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定。
3、IRBAF处理工艺简介
内循环固定生物氧化床技术（Enternal Recurrence Fixed BiologicalBed缩写IRBAF）在正常的温度和压力条件下，利用专属微生物特殊的工艺环境，形成一个高活性生物酶催化氧化床，促使水体中污染物氧化。BAF反应池运行一定时间后，会产生大量的生物质材料在其填料中，如生物质床太多时，可能会影响内部运行的水填充效率，降低处理效率，这时，需通过反冲洗将生物床中的过剩生物质脱出。BAF的反冲洗可通过反冲洗自控系统或半自控系统来完成。IRBAF工艺的特点：（1 ）高品质填料：生物床采用粘土陶粒，具有较大的比表面积和总孔容积，抗机械磨损强度高，表面粗燥，化学稳定性强。（2）隔离式曝气技术：采用独有的隔离式曝气技术，给反应器充氧的同时，将污水沿曝气管道提升，再经过反应器生物床，形成循环，避免了传统曝气方式对滤料的冲刷，同时由于反应器水体呈内循环状态，每小时可以循环10～20次，增加了滤料内水流速度，增强了污水与生物体之间介质的交换，提高了反应器的处理效能，具有完全混合式反应器的特点，提高了反应器耐有毒物质的能力和抗冲击能力，隔离式的曝气技术改变了传统曝气方式容积利用率低，易形成水流短路的现象，提高了反应器的容积效率和处理效率。（3）独特的气水联合反冲洗方式：IRBAF的反冲洗技术是一种对传统反洗技术的改进，提高了滤料层扰动的强度，提高系统应力中的附加切应力，提高颗粒间的碰撞机会，从而提高系统的反冲洗效果，避免滤料的粘结堵塞，保持反应器的活性，达到稳定处理的目的。（4）自动化程度高：反冲洗是保障系统正常运行的关键，对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大，设计系统的整个反冲洗过程由程序控制，自动按次序控制管道上的阀门，减少人力，方便操作。对于一直困扰着炼油化工行业污水处理场的碱渣高浓度污水，经过隔油、气浮等物化处理后，再进入内循环固定生物氧化床IRBAF工艺进行生化预处理，能够有效稳定去除大部分COD，减轻后续普通生化处理工艺的处理负荷，提高整个污水处理场的抗冲击能力，出水水质稳定，操作简便、工程造价和运行费用低，必将在炼油石化行业的碱渣高浓度污水处理的领域中得到较广泛的应用。
参考文献
[1]马红英、刘红伟、刘君：《浅谈油田采出水处理方法的现状及发展前景》，魅力中国，2010年第09期。
[2]杨家明：《油田污水微生物处理技术研究》，中国石油和化工标准与质量，2011年08期。
[3]朱成泽：《浅议油田水污染处理技术及利用》，科技资讯，2012年06期。
[4]黄霞：《膜生物反应器技术的现状与未来展望》，中国建设信息(水工业市场),2008年03期。
[5]罗敏：《浅谈IRBAF工艺在石化废水处理中的应用》，科技资讯，2009年第02期。
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