生物材料行業現狀
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生物材料行業現狀范文第1篇
引言
生物醫學材料是一種毒副作用較小，生物相容性比較好的具有特殊性能和特殊功能的一種醫用材料，它對人的生命，組織器官是無害的。它的發展是以提升人類衛生健康水品，疾病治療，醫療保健為目的一種生物材料。生物醫學材料主要以生物高分子材料，生物陶瓷材料，生物醫學復合材料及生物金屬材料和生物醫學衍生材料為主。現如今生物醫學而材料已經廣泛應用于醫學領域和科研領域。
一、生物醫學材料的分類
1、醫用高分子材料
所謂生物醫學材料領域中發展最好的領域，醫用高分子材料自改革開放以來就發展非常迅速，現如今醫用高分子材料已經研究出了許多性能量好，應用廣泛的制成品。醫用高分子材料有很大的便利之處是原材料比較容易獲取，加工制成品比較簡單，而且研究發現人體大部分組織器官的軟組織部位，比如血管，呼吸道等都是由高分子材料構成，這一特點使得醫用高分子材料的應用越來越受到人們的重視。
2、生物陶瓷材料
生物陶瓷材料也可以因為其化學組成而被叫做生物無機非金屬材料，它也是具有大部分生物醫學材料共有的生物特性，它是一種具有很好的生物相容性，與醫用高分子材料相比生物陶瓷材料化學性質極其穩定。從性能上來講，生物陶瓷材料與生物體具有高度親和性，毒副作用非常小，也很少與生物體產生免疫排斥反應。由于生物陶瓷材料的這些良好特性，近年來也逐漸被研究開發，現已經普遍受到關注。生物陶瓷材料可以分為惰性生物陶瓷和生物活性生物陶瓷。每類生物陶瓷材料都逐漸被廣泛利用。
3、醫用金屬材料
生物金屬材料顧名思義具有很強的機械強度，因為這種材料的組成主要是金屬或者合金，它的化學組成決定了此種材料具有很好的抗疲勞特性。鈦合金和鈷合金就是被廣泛使用在臨床上為人所熟知的醫用類金屬材料，另外還有不銹鋼。它們三者常作為植入材料，主要運用于骨和牙等硬組織的替換。比較常用在臨床上的是貴重金屬例如金，銀和鉑，當然一些常見材料比如鐵、鎂及銅等都有應用于臨床試驗上，只是這些金屬的生物特性不是很好，因此尚未受到專家認可。
4、生物醫學復合材料
生物醫學復合材料是由兩種或兩種以上不同材料混合而成，比如現運用于臨床的一些生物傳感器就是由高分子材料結合生物高分子形成的。另外，人工骨頭也可以有碳和鈦復合而成。
5、生物醫學衍生材料
生物醫學衍生材料是將生物組織進行特殊處理形成的，雖然它已經不具有生物活性，但是由于它有著天然生物相同的構型因而在人體修復和替換的過程中成功率比較高。
二、生物醫學材料的應用現狀
生物醫學材料作為一項發展迅速的高新技術產業，它的發展已經受到全世界的普遍關注。現如今隨著分子材料和人造器官的廣泛使用，生物醫學材料交叉著諸多學科成為創新材料的重要組成部分。生物醫學材料的運用雖然在亞洲地區發展較快，但目前還主要在經濟發達國家具有競爭優勢。發達國家現已逐步形成生物材料工業體系，創新材料制成產品比較多，每年的銷售額也非常巨大，甚至可以達到藥物市場的銷售額。目前，主要的生物材料產品中具有代表性的有：人工器官、人工關節、人工股骨頭都是運用生物醫學材料來替代的。
三、生物醫學材料的發展前景
生物醫學材料作為新技術革命中高新技術產業，將成為國民經濟發展的一個重要驅動力。就我國而言，人口眾多、人口老齡化、交通擁擠及衛生醫療狀況需要改善的國情來講，人們在生活水平不斷提高的同時對醫療保健的要求越來越高，同時對行業創新的提升具有迫切需求。生物醫學材料工業體系解決了眾多疾病難題，促進了醫療水平和提高了疾病治療成功率。現如今，國家已經充分認識生物醫學材料的V大發展前景，并投入大量資金用于技術研究、仿制到創新。在全區，如今生物醫學材料的發展已經能夠與汽車行業在經濟發展中的地位相比，銷售市場和銷售額大幅度擴增。
四、結語
綜上所述，生物醫學材料具有如此強大的經濟競爭實力，具有極大的發展前景。我國這場新技術革命中不僅面臨國內設施條件的制約，而且被發達國家的材料工業體系所發展的巨大市場所沖擊著。我國爭取在新技術革命中能夠占一席之地，必須加大對生物材料的研究和運用，從仿制到創新，加強知識產權的保護的同時也要積極向發達國家學習，迅速轉化成產業成果，重點突破，追蹤生物材料的前沿，形成競爭優勢。在國家的重點關注和支持的情況下，生物醫學材料這種高新技術產業即將在中國迅猛發展。
[參考文獻]
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[2]馮凌云，陳曉明.生物陶瓷材料的生物學性能評價[J].武漢工業大學學報，1998，（18）.
生物材料行業現狀范文第2篇
關鍵詞：生物技術；藥物；開發
生物制藥是利用生物活體來生產藥物的方法，生物藥物是指綜合利用微生物學、化學、生物化學、生物技術、藥學等科學的原理和方法制造的一類用于預防、治療和診斷疾病的藥品。
1.生物制藥產業發展歷史
生物生物制藥產業自1953年發現發現DNA雙螺旋結構開始，歷經29的研發，于1982年成功在美國上市了第一個重組胰島素，從此拉開了生物制藥產業快速發展的序幕。陸續在1986年上市了第一個單抗OKT3、第一個重組疫苗、第一個抗腫瘤生物藥物a-干擾素，1987年第一個動物細胞基因工程產品I-PA上市，1989年EPO上市，1994年第一個基因重組嵌合抗體ReoPro上市，1997年第一個組織工程產品Carcitel及第一個治療性抗體Rituxan上市，1998年第一個反義寡核苷酸藥物Vitravene、Neupogen上市，2002年第一個治療性人源性抗體阿達木單抗注射液上市。2004年我國批準了重組人P53腺病毒注射液上市，這也是我國第一個基因治療藥物，自此開啟了我國生物制藥產業的大門[1-3]。
2.我國生物制藥產業行業現狀
目前單抗藥物是世界生物制藥發展的主流藥物，筆者以單抗藥物為例，闡述一下單抗的發展現狀。
現狀分析：1、朝陽行業、增長迅速、利潤率高、成長性好；2、高投入、高風險、高回報、技術壁壘高、審批難度大；3、國家政策大力扶持、資本市場青睞、估值高；4、我國尚處于初級階段，產品重復開發，質量不均。
趨勢分析：1、以仿制為主，逐步創新和產品更新換代，加速進口藥品的替代；2、隨著進入企業的增加，市場競爭將日趨激烈，并購重組行業整合將成為趨勢；3、企業發展短期看資本和技術承接能力，長期看技術研發和專利保護能力。4、2010年開 始大量抗體研發企 業誕生，技術逐漸成熟，2013開始申報迅猛增長。目前，共有近60家企業申報，獲得批件不到10家，從企業背景來看，人才，技術和資金是抗體研發企業的必備條件 。
3.發展前景
醫藥產業是國民經濟的重要組成部分，與人民群眾的生命健康和生活質量等切身利益密切相關。我國醫藥產業一直處于落后于美國、歐盟，目前國家大力支持發展醫藥產業，特別是生物醫藥產業，不斷出臺促進醫藥健康發展的政策[4]。
2009年6月國務院辦公廳印發了促進生物產業加快發展若干政策的通知，重點發展預防和診斷嚴重威脅我國人民群眾生命健康的重大傳染病的新型疫苗和診斷試劑。積極研發對治療常見病和重大疾病具有顯著療效的生物技術藥物、小分子藥物和現代中藥。加快發展生物醫學材料、組織工程和人工器官、臨床診斷治療康復設備，推進生物醫藥研發外包。國家加大對生物技術創新和生物產業發展的支持力度，使我國生物制藥行業保持快速發展勢頭[5，6]。數據顯示，2003-2010年中國生物制藥行業銷售收入年復合增長率達21.52%，2010年行業產銷規模突破千億元，同比增速超過40%。
未來我國生物藥研發與產業化能力也將大幅度提高，形成化學藥、中藥、生物藥三足鼎立的藥物新格局。
在生物技術和產業呈現快速發展，主要發達國家和新興經濟體紛紛對發展生物產業做出部署，作為獲取未來科技經濟競爭優勢的一個重要領域的全球大氣候下， 我國政府也將生物產業定義為國家戰略性新興產業。2015年，隨著我國《生物類似藥研發與評價技術指導原則（征求意見稿）》的，標識了業界期盼多時的生物類似藥政策大門即將開啟[7]。中國生物制藥行業有望迎來全新的發展階段。
近年來，生物制劑已逐漸成為全球制藥行業發展的重要推動力。據業內專家預測，未來幾年里，生物仿制藥將進入快速發展期，隨著眾多生物藥專利到期浪潮襲來，原研藥企正在想方設法延長專利保護期，加固"專利堡壘"，生物仿制藥企業則在積極地從各方面增強競爭力以進入這個利潤豐厚的市場。隨著生物制劑的不斷發展，包裝材料和給藥系統作為生物制劑不可或缺的組成部分，對于確保藥物的安全性、有效性以及提升藥品附加值上發揮著重要作用，因此也越來越受到生物制藥企業的關注和重視。
生物技術的應用創立了有160年歷史的醫藥工業，目前正迅速向農業和工業領域滲透和發展，并將對化學工業及其他工業制造部門產生巨大的影響，即改造傳統產業，重塑產業結構。日前公布的安永報告顯示，去年全球生物技術領域收入增長了17%，達到了546億美元。其中，美國在此領域的成就遙遙領先，其收入為427億美元，約占全球的80%。此次研究調查了641家公共生物技術公司和3775家私營生物技術公司。
在經過了一段時間的沉寂后，生物技術公司從2003年底起又開始了上市活動。去年全球生物技術工業共從資本市場募集了212億美元，較2003年增長了15%。根據安永公司的調查結果，去年美國生物技術產業通過風險投資渠道獲得的支持創歷史新水平，超過所有風險投資總額的21%。生物技術產業也得到來自政府部門的財政支持，其中美國為36億美元、加拿大2.71億美元、歐洲14億美元。
自1992年生物技術公司如雨后春筍般增長以來，僅美國保健生物技術工業收入，就從1992年的80億美元增加到2003年的390億美元。截止到2005年4月初為止，美國公開上市的生物技術公司的市值已達3110億美元。其中2004年基因技術公司（Genentech）盈利7.85億美元，安進公司（Amgen）盈利24億美元。2004年生物技術工業的投資達170億美元，這是2000年以來的最高水平。其中，風險投資達36億美元。
與此同時，治療性克隆研究為那些支持它的國家，如英國、瑞典、中國等，提供了戰略機遇。英國生物技術產業規模僅次于美國，居世界第二，受益于生物技術的部門雇傭的工人超過175萬，產值約占國內生產總值的10%。英國政府一直對生物技術采取積極扶持的態度，認為它是典型的知識經濟，是英國的優勢所在，是英國產業的未來。
生產力是人類社會發展的決定性因素。在科技這一第一生產力大發展的戰略機遇面前，是積極轉變觀點、調整政策、抓住機遇、促進科技發展，還是出于保守觀念或者政治利益的考慮遏制科技發展而喪失機遇，是決定一個國家是否蓬勃發展的關鍵。一葉落而知天下秋，對待治療性克隆研究的截然不同態度，很可能預示著未來幾十年世界格局將出現新的變革[8]。
4.意義
近年來，人類重大疾病如惡性腫瘤、心腦血管疾病等重大疾病的治療面臨著嚴峻的挑戰。隨著生物治療技術取得的重大突破，其在治療領域發揮著舉足輕重的作用。
中國生物技術藥物市場仍處于起步階段，目前中國生物技術藥物的市場總額為180億元人民幣，僅占全球市場總額的2%。但是中國擁有豐富的科技和人才資源，又有巨大的市場需求，有希望打造出世界一流的創新型生物技術藥物產業。
參考文獻
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[6] 周帆. 生物技術藥物市場分析及前景展望[J]. 自然科學（全文版）， 2016（1）.
生物材料行業現狀范文第3篇
根據國家有關規劃和有關部門的科技項目安排，結合糧食行業實際情況，我局現開始組織申報*6年國家高技術產業化項目。現將有關事項通知如下：
一、項目申報主要范圍
（一）生物能源。開展燃料乙醇、生物柴油、生物質成型燃料、工業化沼氣等在內的生物能源產品的產業化項目。主要包括以木薯、甜高粱、秸稈等非糧食原料生產的燃料乙醇，以棉籽、油菜籽、廢棄油及其他木本油料植物為原料生產的生物柴油，以秸稈、農林業廢棄物等為原料壓縮成型生產的生物質成型燃料，以及利用有機廢棄物開展大型工業化沼氣生產和利用。
（二）生物材料。開展以生物質為原料生產可生物降解高分子材料和替代石油基產品的基礎化工材料的產業化。主要包括可生物降解的生物質塑料，淀粉與可生物降解高分子材料共混得到的環境友好高分子材料單體及聚合物，生物合成高分子材料，新型炭吸附材料等。
（三）生物質原料的高效生產。重點支持邊際性土地（如沙荒地、鹽堿地、山坡地等）高產作物、植物的育種及新品種產業化，基因工程高產淀粉質、纖維質、油料作物等的品種改造與新品種產業化等。
二、高技術產業化項目的實施原則
為確保高技術產業化項目能夠取得應有的效果，在項目實施過程要把握好以下幾項原則：
（一）注重自主創新和集成創新、技術開發和技術引進相結合，以提高產品的經濟性和形成成套工業化生產技術為核心，促進重點技術和產品的新突破。
（二）促進產學研聯合，重點扶持合作關系清晰、合作實體明確、合作任務落實的產學研合作重大項目的實施。
（三）充分利用市場機制，發揮國家投資引導的作用，促進企業和社會投資發展高技術產業，培育具有較強開發能力和市場競爭力的企業。
（四）重視項目的產業化基礎和申報單位的建設條件。申報單位應具備較強的經營、管理籌資等方面的能力。
三、項目進度安排和相關要求
請各省糧食局積極推薦符合高技術產業化項目申報條件的企業，我局將結合糧食行業實際情況，積極組織推薦申報工作，并組織指導有關企業編寫資金申請報告。
各企業請于3月5日前，將資金申請報告和有關附件等材料一式五份報送我局，同時提供電子文本。
特此通知。
附件：
國家高技術產業化項目資金申請報告編制要點
一、項目意義和必要性。國內外現狀和技術發展趨勢，對產業發展的作用與影響，產業關聯度分析，市場分析，與國家高技術產業化專項總體思路、原則、目標等關聯情況。
二、項目技術基礎。成果來源及知識產權情況，已完成的研究開發工作及中試情況和鑒定年限，技術或工藝特點以及與現有技術或工藝比較所具有的優勢，該重大關鍵技術的突破對行業技術進步的重要意義和作用。
三、項目建設方案。項目的產能規模、建設的主要內容、采用的工藝技術路線與技術特點、設備選型及主要技術經濟指標、建設地點、建設工期和進度安排、建設期管理等。
四、項目投資。項目總投資規模，投資使用方案、資金籌措方案以及貸款償還計劃。
五、環境保護、資源綜合利用、節能與原材料供應及外部配套條件落實情況等。
六、項目法人基本情況。項目法人的所有制性質，主營業務，近三年來的銷售收入、利潤、稅金、固定資產、資產負債率、銀行信用等級，項目負責人基本情況及主要股東的概況等。
七、項目財務分析、經濟分析及主要指標。內部收益率、投資利潤率、投資回收期、貸款償還期等指標的計算和評估，項目風險分析，經濟效益和社會效益分析。
八、資金申請報告報告附件：
1、銀行承貸證明(省分行以上)文件；
2、項目法人近三年的經營狀況（包括損益表、資產負債表、現金流量表）和項目法人自籌資金保證落實文件；
3、地方、部門配套資金及其它資金來源證明文件；
4、前期科研成果證明材料(需經權威機構認證或出具技術檢測報告、專利證書等)；前期科研成果的成熟度，應能夠滿足產業化試驗或產業化示范的要求；
5、相應的環境保護主管部門意見；
6、有關部門出具的產品生產、經營許可文件(醫藥、生物、農藥、信息安全產品等)；
生物材料行業現狀范文第4篇
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投資較小；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。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75 m＼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（Archer Danie1s Mid1and）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。在我國高檔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高檔產品，如高檔醫藥生化產品、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。可以預見，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（combinatorical chemistry）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33 486h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第一位。
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第一，檸檬酸的生產和出口也居世界第一。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領先地位，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領先地位。
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。
生物材料行業現狀范文第5篇
【關鍵詞】高濃度污水 處理 IRB AF處理工藝
中圖分類號：U664文獻標識碼： A
油田廢水，包括原油脫出水（又名脫水原油生產水），鉆井廢水和其他類型的站內含油廢水。油田廢水的處理根據油田生產，環境和其他因素的許多方面可以有多種方法。當需要注水時，油田污水處理后回注地層，這要對水中一系列的懸浮物、油等嚴格控制，防止其對地層形成傷寒。大多數油田生產單位在干旱地區，水資源嚴重短缺，如何處理油田生產過程中的廢水，具有十分重要的意義。
1、油田污水處理技術現狀
油田的水處理工藝，其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選（或旋流除油）——過濾”，即通常稱為的“老三套”，其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內，此工藝流程被廣泛地應用于各油田的采出水處理中，而且效果良好，處理后的水質一般都能達到回注水的要求。
1.1 技術分類
根據不同程度的油田污水處理和質量要求的污水處理技術，通常分為一級、二級和三級處理技術。一般一級處理為預處理，二級處理，以去除懸浮固體的90%—95%和可降解有機物的90%。然而，在高碳化合物的毒性的重金屬和難降解有機物的過程中，氮、磷、難以完全消除，仍需要進行三級處理。處理技術的各個層面，包括重力分離，粗粒化，浮選法，過濾，膜分離和生物法，等十幾種方法。
1.2 油田污水處理的一般工藝
油田污水成分復雜，油含量和油在水存在的形式也不同，大多數情況下，往往與其他廢水混合，因此，單一的處理方法往往效果不佳。同時，各種方法有其局限性，在實際應用中通常是結合使用兩個或三個方法來滿足排放標準的質量標準，另外，對油田的生產方式和環保要求及不同水處理的用途，是油田污水處理技術中差別比較大的。
1.3 膜生物反應器工藝
膜生物反應器（MBR）是一種膜分離單元和處理單元相結合的新型水處理技術，在膜組件中取代二沉池，以保持高活性的污泥濃度對反應器的污水進行處理，減少設施占地，保持低污泥負荷，減少污泥量。相比傳統的生化水處理技術，MBR具有以下主要特點：處理效率高，出水水質好；設備緊湊，面積小，自動控制易于實現，管理簡單等。在我國，作為一項高新技術，膜生物反應器的開發與研究已越來越深入。雖然目前膜反應我國也在實際應用中，然而，在日益短缺的水資源形勢下，隨著膜技術的發展，新型膜材料的開發以及膜材料成本的逐漸下降，膜生物反應器將會有良好的發展前景。
2 、污水處理技術分析
目前，石化行業的堿渣廢水處理方法主要有直接處理法、化學處理法和生物氧化法。直接處理法有出售、稀釋、深井注入和焚燒處理等方法，其中以焚燒法為主，直接處理法容易出現污染轉移（大氣）或轉嫁（其他地方），故受到一定限制。
化學處理法通常使用濕式空氣氧化處理技術，（WAO），也就是說，在1 5 0～200℃，1.5—10MPa條件下，直接使用氧氣氧化去除堿渣中的硫化物，達到堿渣預處理的目的。堿渣處理的效果受制于氧化反應體系的壓力，溫度等。污染物去除效率越高，需要相應的系統壓力，溫度就越高。WAO法高昂的投資費用和操作設備的運行費用限制了其應用。焚燒和濕式催化氧化是運行費用投資非常高的處理技術。相反，采用生化處理技術的投資、運行費用只有濕式催化，焚燒法的一小部分或幾十分之一，運行管理簡單，處理效果穩定。
3、IRBAF處理工藝簡介
內循環固定生物氧化床技術（Enternal Recurrence Fixed BiologicalBed縮寫IRBAF）在正常的溫度和壓力條件下，利用專屬微生物特殊的工藝環境，形成一個高活性生物酶催化氧化床，促使水體中污染物氧化。BAF反應池運行一定時間后，會產生大量的生物質材料在其填料中，如生物質床太多時，可能會影響內部運行的水填充效率，降低處理效率，這時，需通過反沖洗將生物床中的過剩生物質脫出。BAF的反沖洗可通過反沖洗自控系統或半自控系統來完成。IRBAF工藝的特點：（1 ）高品質填料：生物床采用粘土陶粒，具有較大的比表面積和總孔容積，抗機械磨損強度高，表面粗燥，化學穩定性強。（2）隔離式曝氣技術：采用獨有的隔離式曝氣技術，給反應器充氧的同時，將污水沿曝氣管道提升，再經過反應器生物床，形成循環，避免了傳統曝氣方式對濾料的沖刷，同時由于反應器水體呈內循環狀態，每小時可以循環10～20次，增加了濾料內水流速度，增強了污水與生物體之間介質的交換，提高了反應器的處理效能，具有完全混合式反應器的特點，提高了反應器耐有毒物質的能力和抗沖擊能力，隔離式的曝氣技術改變了傳統曝氣方式容積利用率低，易形成水流短路的現象，提高了反應器的容積效率和處理效率。（3）獨特的氣水聯合反沖洗方式：IRBAF的反沖洗技術是一種對傳統反洗技術的改進，提高了濾料層擾動的強度，提高系統應力中的附加切應力，提高顆粒間的碰撞機會，從而提高系統的反沖洗效果，避免濾料的粘結堵塞，保持反應器的活性，達到穩定處理的目的。（4）自動化程度高：反沖洗是保障系統正常運行的關鍵，對出水水質、運行周期、運行狀況的影響很大，設計系統的整個反沖洗過程由程序控制，自動按次序控制管道上的閥門，減少人力，方便操作。對于一直困擾著煉油化工行業污水處理場的堿渣高濃度污水，經過隔油、氣浮等物化處理后，再進入內循環固定生物氧化床IRBAF工藝進行生化預處理，能夠有效穩定去除大部分COD，減輕后續普通生化處理工藝的處理負荷，提高整個污水處理場的抗沖擊能力，出水水質穩定，操作簡便、工程造價和運行費用低，必將在煉油石化行業的堿渣高濃度污水處理的領域中得到較廣泛的應用。
參考文獻
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