2005年工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展回顧

　　工業(yè)生物技術(shù)是以微生物或酶為催化劑進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，大規(guī)模生產(chǎn)人類所需的化學(xué)品、醫(yī)藥、能源、材料等，是解決人類目前面臨的資源、能源及環(huán)境危機的有效手段。它為醫(yī)藥生物技術(shù)提供下游支撐，為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)提供后加工手段。隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等生物技術(shù)的飛速發(fā)展，大大地推動了工業(yè)生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。工業(yè)生物技術(shù)將是生物技術(shù)革命的第三次浪潮。世界經(jīng)合組織（OECD）指出：“工業(yè)生物技術(shù)是工業(yè)可持續(xù)發(fā)展最有希望的技術(shù)”。　

　　1.　生物能源

　　能源緊缺已經(jīng)成為阻礙全世界經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。為應(yīng)對能源問題，各國政府紛紛出臺生物能源計劃，倡導(dǎo)使用生物燃料。菲律賓政府通過法案鼓勵用生物乙醇替代汽油。　美國生物柴油稅優(yōu)惠政策獲準(zhǔn)延期，同意將生物柴油稅優(yōu)惠政策延長到2010年。歐盟制定出一項宏偉的計劃，準(zhǔn)備到2010年為止將機動車動力用生物燃料的比例從2005年的1％提高到5．75％。馬來西亞種植與原產(chǎn)業(yè)部希望將生物柴油的強制銷售納入擬議的生物燃料法案，馬來西亞可能成為首個要求用生物燃料替代柴油驅(qū)動車輛與機械的亞洲國家。生物柴油項目已列入印度國家生物燃料發(fā)展計劃。印度政府已指定農(nóng)村發(fā)展部作為全國生物柴油項目的執(zhí)行單位，任務(wù)是通過大規(guī)模種植麻風(fēng)樹等非食用油料作物或植物，開發(fā)生物柴油。國家計劃委員會將為項目提供140億盧比，本財政年度的撥款額度為4.5億盧比。　印度擬制定國家生物燃料政策印度政府宣布實行生物柴油價格保護政策。英國政府將于2010年之前強制石油公司在出售的燃油中添加5％的生物燃料。丹麥哥本哈根的歐洲環(huán)境署（EEA）制定了“歐洲可持續(xù)能源2005-2008”計劃，將生物能源作為重點發(fā)展項目。

　　2005年，我國各類生物質(zhì)能源項目正如火如荼的進行，如哈爾濱的發(fā)酵法生物制氫生產(chǎn)線和生物質(zhì)能發(fā)電廠、河北大名縣的生物質(zhì)能發(fā)電CDM(清潔發(fā)展機制)項目、湖北省正在醞釀中的“能源油料作物與生物柴油研究中心”、江蘇興化市中科生物質(zhì)能發(fā)電有限公司投入試運行的生物質(zhì)能發(fā)電項目、落戶　廣東省清遠(yuǎn)的燃料乙醇工業(yè)化試制生產(chǎn)線　、即將在福建投產(chǎn)的生物柴油項目等。另外廣西香港將合作建設(shè)年產(chǎn)20萬噸酒精項目；貴州省將與德國合作開發(fā)貴州小油桐生物柴油；意大利公司獨資年產(chǎn)20萬噸生物柴油項目在黑龍江省佳木斯市簽約。

　　在生物質(zhì)材料研究方面，除了玉米、甜菜、甘蔗等植物材料，海濱錦葵、芒草、象草、甜高粱、油棕等也已在今年被證明可作為生物質(zhì)能源材料。

　　2.　生物材料

　　生物材料具有可再生、可生物降解、應(yīng)用前景廣闊的突出優(yōu)點。目前，生物材料研究和開發(fā)主要是針對生物降解塑料進行的。據(jù)專家預(yù)測，在2010年前，世界生物降解塑料的市場需求將每年增加30%，到2010年生物降解塑料的市場規(guī)模將增加到130萬噸，生產(chǎn)能力將達(dá)到100萬噸。當(dāng)前，生物降解塑料產(chǎn)品品種包括聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、全淀粉塑料及大豆蛋白塑料等，其中已成功實現(xiàn)商業(yè)化的有CargillDow　公司的聚乳酸工廠和DuPont　公司由1　,32丙二醇生產(chǎn)的PTT。

　　美國Gargill　Dow公司是宣布在未來兩年內(nèi)，將投資30億美元進行聚乳酸和聚交酯的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。德國巴斯夫公司計劃于2005年后在法國、北美和亞洲開設(shè)更多的工廠，其產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)之一是在兩年內(nèi)將產(chǎn)品成本降到與普通塑料一樣。中國開發(fā)機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)對于降解塑料的研制開發(fā)也日漸活躍，并部分進入工業(yè)化生產(chǎn)。

　　2005年，以生物塑料為原料的產(chǎn)品相繼推出，更多的生物原料被證明可加工成生物塑料。NTTDocomo通訊公司發(fā)布了以植物復(fù)合材料為原料制造的試驗手機。日本NEC和Unitika公司研制出了一種環(huán)保型的移動電話，電話的機身是由一種生物塑料制成的。同濟大學(xué)與上海新上化高分子材料有限公司開發(fā)的醫(yī)用可降解生物材料通過驗證，中試生產(chǎn)的產(chǎn)品各項性能可與國外同類產(chǎn)品相媲美。英國石油公司（BP）公司將與美國Metabolix公司合作開發(fā)可再生和可生物降解的植物為原料的塑料。　俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院生物物理研究所借助氫細(xì)菌成功研制出可與人體組織兼容并自動降解的生物聚合材料，這兩種生物聚合材料已通過動物試驗，目前正轉(zhuǎn)入臨床試驗中。美國康納爾大學(xué)的一個研究小組發(fā)明了通過桔子等柑橘類植物和二氧化碳生產(chǎn)的塑料。　日本大賽珞化學(xué)工業(yè)公司最近開發(fā)出一種名為“Celgreen”的生物可降解塑料。意大利全國科研委員會研究人員發(fā)現(xiàn)廢棄的西紅柿皮可加工成環(huán)保塑料袋。德國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)大葉藻是一種很好的可再生原材料。玉米大豆制出生物降解塑料通過了廣東省專家鑒定，并已經(jīng)申報了4項國家發(fā)明專利，有望解決“白色污染”問題。

　　另外，德國科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌成功制造出了優(yōu)質(zhì)“蛛絲”，　其韌度可達(dá)天然蛛絲的２０％，將來能利用這種絲紡織出精美布料或者輕巧而結(jié)實的繩索。

　　3.　環(huán)境生物技術(shù)

　　聯(lián)合國2005年4月1日在全球8個城市同時發(fā)布《千年生態(tài)環(huán)境評估報告》，指出過去50年中，由于人口急劇增長，人類過度開發(fā)和使用地球資源，一些生態(tài)系統(tǒng)所遭受的破壞已經(jīng)無法得到逆轉(zhuǎn)。2005年2月16日，《京都議定書》正式生效，標(biāo)志著全球第一部旨在控制溫室效應(yīng)、要求締約方共同減排溫室氣體的國際性條約誕生。目前，世界各國都在大力推進環(huán)境污染治理技術(shù)的研究，生物技術(shù)首當(dāng)其沖成為治理環(huán)境的重要工具。生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)在：利用轉(zhuǎn)基因植物吸收環(huán)境中的有毒重金屬，或利用微生物降解環(huán)境中的有害成分；利用厭氧或其他工藝處理印染污水和生活污水，凈化水質(zhì)；種植海澡治理海水或湖泊赤潮、或富營養(yǎng)化。

　　3．1吸收或降解環(huán)境中的有害物質(zhì)

　　美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校和美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心的科學(xué)家們培育的轉(zhuǎn)基因擬南芥可吸收污染土壤中的硒，而且野外試驗中的效果比在溫室好。同時，研究人員使用的基因工程方法可以避免轉(zhuǎn)基因植物的花粉污染天然的野生植物，增強了轉(zhuǎn)基因植物的安全性。轉(zhuǎn)基因白楊已經(jīng)用于吸收美國康涅狄格州丹伯里的廢棄帽子廠土壤里的污染物—汞。　劍橋大學(xué)的研究人員培養(yǎng)出可以吸收土壤中TNT的轉(zhuǎn)基因煙草，這種煙草把TNT轉(zhuǎn)化成對其他植物無害的物質(zhì)，從而去除土壤的污染。德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了能夠在核廢料中生存的細(xì)菌，它們能夠積聚有毒金屬，可用來清潔金屬有毒物廢棄場所。　美國波士頓東北大學(xué)的生物學(xué)家們利用基因技術(shù)培育出一種海藻，這種海藻能中和海邊未爆炸炮彈里泄漏出來的TNT(炸藥)，使其失去毒性。

　　3．2處理生活和工業(yè)污水
　
　　2005年，我國生物技術(shù)治理污水項目相繼通過驗收和鑒定。中科學(xué)院微生物所承擔(dān)的國家“十五”重大科技專項“水污染控制技術(shù)與治理工程”子課題“生物降解基因資源開發(fā)與應(yīng)用”項目通過科技部驗收。南京工業(yè)大學(xué)主持完成的“膜生物反應(yīng)器處理PTA廢水的高效組合工藝”通過省科技廳組織的專家鑒定和驗收。該項工藝技術(shù)使我國PTA廢水處理技術(shù)達(dá)到了國際先進水平。沈陽生態(tài)所“污染土壤修復(fù)生態(tài)過程與技術(shù)體系研究”項目重點開展了復(fù)合污染生態(tài)過程、污染土壤生態(tài)毒理診斷指標(biāo)、污染土壤原位和異位修復(fù)理論與技術(shù)體系研究。中國石化公司與南京大學(xué)、香港大學(xué)、國家環(huán)保總局南京環(huán)境科學(xué)研究所聯(lián)合承擔(dān)的國家863計劃《跨界融合構(gòu)建基因工程菌處理石化廢水的研究》通過了江蘇省科技廳主持的科技成果鑒定。遼河油田含油污泥處理工程和稠油污水處理工程已啟動。由大連輕工學(xué)院和大連民生環(huán)保科技有限公司研發(fā)的新型淀粉及羧甲基淀粉基高分子系列環(huán)保絮凝劑獲得成功，可用于污水處理。