日期:2017-03-13 来源:本站 供稿:工业生物技术处 作者:管理员 类别:独立撰写
生物制造通过对传统化工工艺路线的技术替代和对化石资源的原料替代,实现传统化工产业的可持续发展。工业生物技术的两大核心技术是生物催化剂的构建与生物制造过程强化。相较而言,我国在生物催化剂改造等工业生物技术上游领域与世界先进水平差距较小,但在工业生物技术的过程科学基础研究以及工业过程集成方面相比国外有较大的落后。
图1 工业生物制造过程设计的三个层面
目前不少工业生物制造过程存在整体生产效率低、“三废”排放量大、难以清洁化生产的问题。究其原因,在于缺少全局调控的新思路,即往往专注于局部过程强化而忽略了过程单元之间的协同作用,同时缺乏将“原料-转化-分离-废物资源化利用”进行一体化的考虑。针对上述问题,南京工业大学等单位在国家高技术研究发展计划(863计划)支持下开展了生物过程集成与清洁生产的关键技术与装备的研究,建立了基于细胞集群效应的工业微生物EPS催化技术、反应-分离耦合、分离过程耦合等过程集成与强化技术以及气体净化以及废弃物综合利用等平台技术,涉及核苷酸、丙烯酰胺、生物丁醇、透明质酸、尾气脱硫、甲烷净化等多个应用(如图2所示)。其中,集成酵母细胞连续化培养技术、EPS体系高效产酶技术、反应-分离耦合酶解核糖核酸技术以及核苷酸分离过程集成与复合结晶技术,建成了国际上规模最大、技术最先进的第一条从酵母-核糖核酸-核苷酸的生物制造生产线,实现了酵母核苷酸的产业化与高端应用,并于2015年获得国家技术发明二等奖。
图2 工业生物制造过程集成与清洁生产