生物化工前沿
化工科技发展前沿

化工科技发展前沿随着社会经济和科技的不断发展,化工科技也在不断创新和进步。
以下是化工科技发展的前沿:1. 绿色化学绿色化学是指开发、设计、生产、使用、处置化学产品和过程,尽可能减少对人类健康和环境的负面影响,以及提高化学产品的效率和可持续性。
绿色化学是未来化学的发展方向,例如可降解塑料、新能源,以及更环保的化学生产和废物处理。
2. 微尺度技术微尺度技术是指应用微电子技术和微纳加工技术,制造纳米和微米尺度的化学和生物实验室、器材和系统。
这些系统可以实现高通量、高灵敏度和高效率的化学和生物分析和反应,在药物研发、疾病诊断和治疗等领域具有重要的应用价值。
3. 生物技术生物技术是指通过生物学、分子生物学、生物化学、遗传学、微生物学等学科的知识和技术手段,开发和应用生物体系或生物体系中的分子和细胞工程,以获得新的产品和技术。
生物技术在制药、生物能源、粮食安全、环境保护、医疗等领域中拥有极大的应用潜力。
4. 三维打印技术三维打印技术是指通过计算机模型,在数字化控制下,将各种材料逐层固化而制造出三维物体的技术。
化工领域中,三维打印技术主要应用于生产功能性材料和复杂的化学设备和器材、化工反应器和管件等。
5. 新材料技术新材料技术是指以冶金、化学、物理、材料科学、材料工程等领域为基础,通过高科技手段,开发和生产具有新结构、新性能和新应用的新材料。
新材料技术在节能环保、轻量化、新能源、新能源汽车、生物医学等领域中都有广泛应用。
6. 能源化工技术能源化工技术是指利用煤炭、石油、天然气等传统能源和太阳能、风能、水能等新型能源,通过石油炼制、煤化工、天然气化工、新能源化工等技术,生产化学品、清洁能源、高效能源等产品和技术。
总之,化工科技在不断地发展,不但可以带给我们更加健康、环保的生产生活方式,还可以推动社会和经济的持续发展。
生物化工就业前景

生物化工就业前景生物化工是近年来崛起的一种新兴分支,在国家“双创计划”和“智能制造2025”等政策引导下,逐渐成为未来的发展方向之一。
随着生物技术的不断进步和生物化工产业的不断发展,生物化工行业呈现出良好的就业前景。
一、生物化工领域的兴起随着全球经济的不断发展和人口的逐渐增多,传统化工行业已经面临着一系列的挑战,例如环保问题、能源问题以及成本问题等。
为了应对这些挑战,生物化工这一新兴领域逐渐崛起。
生物化工是以生物技术为基础,利用生物大分子和微生物等生物材料进行生产制造的一种新型化工技术。
由于生物化工生产过程中不会产生大量的废水、废气和废渣等污染物,因此被认为是一个环保、可持续的产业。
二、生物化工产业的发展现状生物化工产业已经逐渐发展成为一个庞大的产业链。
作为生物化工的一个主要组成部分,生物药物市场持续增长,与之相关的各类生物检测和生物治疗技术也不断涌现。
另外,生物化工在食品、日化、化妆品等行业中的应用也不断扩大,为相应产业注入了新的生机。
例如,比较有代表性的就是利用酵母进行食品酿造,制造果酱、调味品等多种食品;同时,利用微生物发酵生成的氨基酸、酶类等生物制品,也成为了日化、化妆品等领域的必要原料。
目前,全球生物化工行业已经基本形成了从研发、生产、销售到服务的完整产业链,其中美国、欧洲、日本等发达国家的生物化工行业比较成熟,而中国的生物化工行业仍处于起步阶段。
三、生物化工就业前景由于生物化工所需的人才集成了化学、生物、制造、环保等多个领域的技能,因此在生物化工领域之中的职业种类也非常多样。
根据2018年发布的《中国生物产业人才白皮书》,在生物制药行业,制剂工程师、新药开发研究员、技术研发主管等职业需求最大;在生物农业领域,涉及到育种、种植技术、生物肥料生产等的职位需求日益增多;在生物材料领域,涉及到生物高分子材料的开发和应用等职位同样也非常紧缺。
未来,生物化工行业的发展有望带来更多的就业机会。
通过掌握相关的技能和知识,可以在生物制药、食品、环保、医疗等领域中找到稳定、高薪、有前景的就业机会。
物化生专业的学科前沿与研究热点解读

物化生专业的学科前沿与研究热点解读物化生(物理化学生物学)是一门跨学科的研究领域,涵盖物理学、化学和生物学。
它致力于研究物质的结构与性质,以及生物过程中的物质交互作用,是探索生命科学与物质科学交叉点的重要学科领域。
本文将对物化生专业的学科前沿与研究热点进行解读。
一、纳米科学与纳米技术纳米科学与纳米技术是物化生领域的重要前沿。
纳米学是研究尺寸在纳米级别的物质所特有的性质和现象的学科。
纳米技术是指通过控制与调整物质的纳米尺度结构,实现对材料的精确设计、制备以及性能调控的技术。
纳米科学与纳米技术在材料科学、生物医学、能源与环境等领域具有广泛的应用前景,例如:纳米材料的合成、表面修饰与功能化、生物传感器、纳米药物传输系统等。
二、合成生物学合成生物学是指通过对生物系统进行细胞水平的工程设计和合成,构建人工合成的生物系统,用于实现特定功能的研究领域。
合成生物学融合了物理化学、生物学和工程学的方法和技术,在合成生物系统的设计与调控、代谢工程、基因组学以及生物医学领域具有广泛应用。
例如,通过工程设计微生物合成新能源、合成新药物分子、生物传感器等。
三、单分子生物学单分子生物学是研究单个生物分子的结构与功能以及分子间相互作用的学科。
它突破了传统生物学研究的尺度限制,将研究焦点从细胞或组织水平下降到单个分子的尺度。
单分子生物学技术的发展,如荧光显微、核磁共振和扫描隧道显微镜等,不仅使科学家们能够更深入地了解生物分子的功能和相互作用,而且在药物研发、疾病诊断和治疗等领域也具有重要应用。
四、计算化学与机器学习计算化学是利用计算机模拟和计算方法研究化学现象和化学问题的学科。
它通过模拟分子和化学反应的运动过程,揭示了物质的性质和变化。
机器学习是一种人工智能的方法,通过让计算机自动学习并改进自身的性能,实现数据的自动处理和分析,广泛应用于物化生领域。
计算化学与机器学习在新材料发现、药物设计、催化研究、生物信息学等方面发挥着重要作用。
化工行业的技术趋势和前沿研究

化工行业的技术趋势和前沿研究随着科学技术的不断进步和人们对生活质量的不断追求,化工行业作为重要的工业领域之一,也在不断演进和发展。
在这个全球化时代,化工行业的技术趋势和前沿研究备受关注。
本文将探讨化工行业的技术趋势以及目前正在进行的前沿研究。
一、技术趋势1. 绿色化工随着环境污染和资源短缺问题的加剧,绿色化工成为了化工行业的重要发展方向。
绿色化工注重减少对环境的污染和资源的浪费,通过改进工艺和技术,推进可持续发展。
例如,通过采用绿色催化剂和可再生原料,降低了废弃物和有毒副产物的产生,使生产过程更加清洁和环保。
2. 数字化与智能化随着信息技术的快速发展,数字化和智能化正逐渐融入到化工行业中。
通过引入先进的传感器、自动化系统和大数据分析,化工企业可以实现生产流程的监控和优化,提高生产效率和产品质量。
此外,智能化还可以提供实时数据和预测性分析,帮助企业做出更明智的决策。
3. 新材料和高性能化工产品随着科学技术的不断进步,化工行业也不断涌现出新的材料和高性能化工产品。
这些材料具有更好的性能和更广泛的应用领域,为各行各业带来了巨大的发展机遇。
例如,新型聚合物材料和功能性化合物在汽车、电子、航空航天等领域得到了广泛应用,推动了相关行业的快速发展。
二、前沿研究1. 生物化工生物化工是当前化工行业的前沿研究方向之一。
通过利用生物酶和微生物等生物体的特性,生物化工可以实现高效、选择性的合成化学反应。
生物化工不仅可以降低能耗和环境污染,还能减少对有限资源的依赖。
在生物酶工程和代谢工程等领域,许多创新性的研究正在进行,为化工行业的发展带来了巨大的潜力。
2. 纳米技术纳米技术是当今科技领域最具潜力和前景的研究方向之一。
在化工行业中,纳米技术可以用于材料的改性和功能优化,提高产品的性能和品质。
例如,通过纳米材料的添加,可以提高材料的强度、导电性和热稳定性。
此外,纳米技术在催化剂、分离膜和药物输送等领域也有广泛的应用前景。
化工前沿讲座知识点总结

化工前沿讲座知识点总结一、化工前沿技术的发展1.1 绿色化工技术随着人们对环境保护的重视,绿色化工技术成为了化工领域的热门话题。
绿色化工技术主要包括了可再生能源利用、高效催化剂的设计和制备、废弃物资源化利用等方面。
通过绿色化工技术的应用,不仅可以实现能源的可持续利用,还可以减少环境污染,提高资源利用率。
1.2 生物化工技术生物化工技术是近年来化工领域的一个热门领域。
通过利用生物技术手段,实现对微生物的改造和利用,生物化工技术可以生产出许多传统化工无法生产的物质。
生物化工技术的发展不仅可以推动化工领域的革新,还可以为医药、食品等领域提供更多的可能性。
1.3 智能化工技术随着人工智能技术的不断发展,智能化工技术也逐渐成为了化工领域的热门话题。
智能化工技术主要包括了智能监控系统、智能制造系统、智能化工设备等方面。
通过智能化工技术的应用,可以更加高效地进行化工生产,提高生产效率,减少人员的手动操作,降低事故发生的风险。
1.4 纳米化工技术纳米化工技术是化工领域的一个前沿技术,通过控制物质的纳米级尺度,实现对物质性能的调控。
纳米化工技术主要包括了纳米材料的制备与性能研究、纳米催化剂的设计与合成等方面。
通过纳米化工技术的应用,可以实现对物质性能的精细化调控,提高材料的性能,拓展化工材料的应用领域。
1.5 信息化工技术信息化工技术是近年来快速发展的化工领域的一个热门方向。
信息化工技术主要包括了化工过程的模拟与优化、化工装备的智能化、化工生产的自动化等方面。
通过信息化工技术的应用,可以实现对化工生产过程的精细管理,提高生产效率,降低生产成本,实现化工生产的智能化管理。
二、化工生产过程中关键技术2.1 高效催化剂的设计与制备催化剂在化工生产过程中起着至关重要的作用,它可以加速化学反应的进行,提高反应速率、降低反应温度,从而减少能源消耗和提高产品质量。
高效催化剂的设计与制备是一个重要的研究方向,通过对催化剂的结构和性能进行精细化控制,可以实现对催化反应的高效控制。
化学生物学的前沿研究与应用

化学生物学的前沿研究与应用化学生物学是一个蓬勃发展的领域,将化学和生物学两个学科结合起来,旨在探索生命现象中的化学机制及其应用。
近年来,随着科技的进步和研究的深入,化学生物学的研究取得了许多突破性的成果,并在多个领域取得了广泛的应用。
1. 蛋白质工程:蛋白质是生命活动的基石,通过对蛋白质的结构和功能进行研究,人们可以设计和构建出具有特定性质和功能的新蛋白质。
这在药物研发、酶工程等领域具有重要的应用价值。
例如,利用蛋白质工程的技术,科学家们可以通过改变蛋白质的结构和活性,研发出更有效的药物,如抗癌药物和抗生素。
2. 基因组学:基因组学研究涉及到对生物体基因组的序列和功能的研究。
通过对基因组的解读,人们可以了解到基因的组成和功能,从而为疾病的诊断和治疗提供重要的信息。
近年来,随着高通量测序技术的发展,基因组学研究取得了飞速的发展,例如在个体化医疗领域,通过分析个体的基因组信息,可以制定个性化治疗方案,提高治疗效果和减少副作用。
3. 药物筛选:化学生物学在药物筛选方面发挥着重要作用。
传统的药物筛选方法繁琐、费时、费用高,而化学生物学技术的应用可以大大加快药物筛选的速度和效率。
通过研究药物与生物分子的相互作用,设计和合成具有特异性和高活性的药物分子。
这对于发现新药物、改进药物疗效和减少毒副作用都有重要意义。
4. 生物传感器:生物传感器是一种将生物材料与传感器技术相结合的新型器件,可以实时、快速、高灵敏地检测生物体内的物质。
化学生物学在生物传感器的研发方面发挥了重要作用。
通过利用生物材料的特异性识别能力,如酶、抗体和DNA等,将其与传感器相结合,可以实现对特定物质的高灵敏检测。
这种生物传感器在生命科学、医学诊断和环境监测等领域都具有广泛的应用前景。
综上所述,化学生物学的前沿研究与应用涉及到多个领域,包括蛋白质工程、基因组学、药物筛选和生物传感器等。
这些研究和应用的结果将对药物研发、疾病诊断和治疗、环境保护等领域产生深远的影响。
生物化工:让传统产业站在前沿——访中国工程院院士欧阳平凯

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小 公司如 Al s 。而且 ,由于国际 t 等 u 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
化学 工程 、信息 技 术 和生 物 信 息等
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技 术—— 生 物 工程 技 术 的进 步 以及
传统不可降解地膜耗费大量石油资源 .而且破坏深层土壤结构。可生物降解地膜 以可 再 生 资 源 作原 料 ,环 境 污染 小 .经 济 和社 会 效 益 大 。 图 为使 用 了生 物 降 解 地 膜 的 作 物 。
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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 。生物 化工 的应用领域 已涉 及 到 人 类生 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
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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 工生 产 的 业 ,也 纷纷 涉 足 生物 化 工领
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又一 个崭新 的 发展 时期 。
化工行业的生物技术和生物制造趋势

化工行业的生物技术和生物制造趋势近年来,生物技术和生物制造在化工行业中的应用越来越受到重视。
在全球环保意识不断增强和资源短缺的背景下,生物技术和生物制造正成为化工行业实现可持续发展的重要手段。
本文将从生物技术和生物制造的概念、应用案例以及发展趋势等方面,分析化工行业中生物技术和生物制造的重要性和发展前景。
一、生物技术和生物制造的概念和应用案例生物技术是指利用生物体或其组织、细胞等作为生产工具,通过对生命过程的认识及其调控,以制备化学品、材料和能源等产品的一门技术。
生物制造则是通过生物技术的手段,将生物材料转化为有用的产品或能源。
这些产品包括生物燃料、生物塑料、生物药品、生物化肥等。
生物技术和生物制造在化工行业中有着广泛的应用。
以生物燃料为例,生物技术可以通过发酵、酶解等方式将农作物秸秆、木质纤维等生物质转化为生物酒精、生物柴油等可替代传统燃料的能源。
此外,生物塑料是近年来的研究热点,通过利用生物技术将植物材料转化为可降解的塑料,可以有效解决传统塑料带来的环境问题。
二、化工行业中生物技术和生物制造的重要性1. 环保效益化工行业是世界上重要的污染源之一,传统的化工生产过程通常会产生大量的废气、废水和固体废弃物。
而生物技术和生物制造可以实现对废物的再利用或降解,有效减少环境污染。
2. 资源可持续利用生物技术和生物制造可以利用可再生的生物质资源,如农作物秸秆、木材等,通过发酵、转化等过程将其转化为有价值的产品或能源,实现对资源的可持续利用。
3. 新产品开发生物技术和生物制造可以开发出新型的生物产品,如生物燃料、生物塑料、生物医药等,满足人们对新产品的需求,推动化工行业的创新和发展。
三、化工行业中生物技术和生物制造的发展趋势1. 新型转化技术的研发生物技术和生物制造领域正处于快速发展阶段,新的转化技术不断涌现。
例如,合成生物学、基因编辑技术等的发展,将有助于提高生物转化过程的效率和产物的选择性。
2. 多元化产品的应用生物技术和生物制造可以实现多元化产品的生产。
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生物化工的主要应用领域
②生物转化的实现。 • 手性药物的需求促进了酶和细胞在药物合成中的应用, 而美国麻省理工学院科来比诺夫等人的工作又掀起了关于 有机相中酸催化的热潮。用酶和细胞代替化学催化剂进行 有机合成具有选择性专一、步骤简单、过程温和等特点, 一些用常规化学方法不能进行的反应可以由酶和细胞来完 成。但是酶和细胞的弱点是不稳定、造价高,反应速度也 十分有限,致使生物转化大都停留在研究阶段。要克服这 一弱点,必须通过生物和化学的方法稳定酶和细胞。我国 一些单位对于极端微生物的重视,其背景之一也是生物转 化的应用。这个课题难度很大,但意义有极其巨大。这一 药物如能研制成功将会使手性药物的生产更加快捷、高效, 能满足更多人的需求,对于人类抗击疾病和维护自身健康 具有相大的推动作用。
生物化工前沿高新技术发展重点
③新蒸馏技术:分离与反应偶合-反应蒸馏,分离 与 分离偶合-吸附蒸馏,加盐蒸馏、分子蒸馏、膜蒸 馏等。 ④新萃取技术:双相萃取、膜萃取、电泳萃取、酶 膜 反应萃取等。 ⑤新结晶技术:熔融结晶、加压结晶等。 ⑥其他:变压吸附、深冷分离与低温蒸馏、毛细管 电泳。
生物化工前沿高新技术发展重点
生物化工的主要应用领域
• 生物化工研发主要涉及生物高技术医药产品、资源和 能源产品、环境保护三个领域: • ①化学与生物法结合研制新型人红细胞代用品。研究人 血液代用品的关键是如何取代血液中红细胞输送氧的功能。 新型红细胞代用品具有携带、释氧功能,保存、运输方便, 免除配血型之烦和交叉感染之忧等优点,同时可成为治疗 心脑血管缺氧性疾病和治疗肿瘤的增氧剂的新药。人红细 胞代用品在我国开发成功,将产生不可估量的经济效益和 深远的社会效益。首先,人红细胞代用品能代替血液则其 经济价值将非常高,如出口海外将会获得巨大的经济回报, 其次,人红细胞代用品可治疗恶性血液病,一旦研制成功 将很大限度的解决患者无匹配骨髓来源的问题。从此此类 疾病将能被更快更好的治愈,最大程度的保护了人类健康, 造福了社会。
生物化工前沿高新技术发展重点
• ②新催化技术:配位催化、相转移催化、超强酸超强碱催化、杂多酸 催化、胶束催化、氟 离子催化、钛化合物催化、纳米粒子催化、光 催化、晶格氧选择氧化及非晶态合金加氢催化等。 • ③锅合成法:传统的有机合成是一步一步地进行反应,步骤多、产率 低、选择性差,且操作繁杂。一锅合成法可将多步反应或多次操作置 于一锅内合成,不再分离许多中间产物,因而具有高效、高选择性、 条件温和等特点,是一种清洁的合成技术。 • ④生物化工合成法:包括发酵工程、酶工程、基因工程及细胞工程等。 • ⑤绿色化学合成法:绿色化学合成将使化工清洁生产成为主导生产方 式,为实现“绿色世纪”
• 化学合成技术为使化学合成选择性好、产率高、 原子利用率高、反应速度快、反应条件温和,目 前已发展了一系列新的合成方法与技术。
• ①新合成方法:声化学合成、微波电介质热效应合成电化 学合成。等离子体化学合成、力 化学固相合成、冲击波 化学合成、手性合成、利用太阳能进行化学合成、超临界 状态下化学 合成、室温和低温下化学合成及光化学合成 等。
世界生物化工前沿研究领域
• ④金属间化合物研究是近十年来国际材料界研究的热点之 一。金属间化合物是指丌同种类的原子长程有序排列构成 的有较确定化学当量比的合金相。这类合金相原子间结合 力强,具有高温结构材料所期望的优异性能。其中具有代 表性的Ni-Al、Ti-Al系合金,更兼具有比重轻、熔点高等 特点。 • ⑤生物柴油是一种优质清洁柴油。美国的全国生物柴油协 会(National Biodiesel Board,简称NBB)对生物柴油的评 价如下:无毒(比10%食用盐还小);能生物降解(不食 糖相当);基本无硫和芳烃;不石油柴油具有良好的调合 性,可以仸意比例混兑。
生物化工前沿
目录
• • • • • 生物化工简介 世界生物化工前沿研究领域 生物化工的主要应用领域 生物化工前沿高新技术发展重点 生物化工水平提高途径
什么是生物化工?
生物化工最突出的特点是什么?
未来面临怎样的发展机遇?
生物化工
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,生物化工有其突出特点:主要以 可再生资源作原料;反应条件温和,多为常温、常压,生产 过程能耗低、选择性好、效率高;环境污染较少;投资较 小;能生产目前不能生产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。
生物化工
• 生物化工(Biological Chemical Engineering)是一门以实验研究为基础、理论 和工程应用并重,综合遗传工程、细胞工程、酶 工程与工程技术理论,通过工程研究、过程设计、 操作的优化与控制,实现生物过程的目标产物。 因此它在生物技术中有着重要地位。本学科也是 生物技术的一个重要组成部分,将为解决人类所 面临的资源、能源、食品、健康和环境等重大问 题起到积极的作用。
生物化工水平提高途径
• 3.广泛吸收资金,加大生物化工的科技开发投入生物化工是高科技开 发投入、高产出的产业,这种高科技投入,并不是完全来自政府,相 当一部分来自民间,特别是通过风险投资和股票上市,筹措资金加快 生物技术的产业化。 • 在资金筹措过程中,政府的作用是非常重要的,所以日本提倡的模式 是产、学、研、宫、资相结合,是值得我们思考的,这里宫是指政府, 资是指融资和银行;生物化工是基于生物转化生产化学品的高技术, 是生物技术的重要组成部分,具有条件温和、选择性高和污染小的特 点,是现代绿色化学加工业的重要组成部分。可以预见生物化工是21 世纪化学工业最富生命力的技术。生物化工对于促进化学工业技术进 步和产业结构调整、促进绿色化学工业的发展起着至关重要的作用。
生物化工的主要应用领域
• ③天然产物的资源不制备。天然药物资源的自然生产是 有限的,而利用生物化工所生产的天然资源则能满足人的 需求,加之生产过程可控,可适时地提高资源的品质,使 药物优化,所以这项技术将有很大前景。首先在中草药资 源上,利用规模化培养技术有可能减少、甚至免去对天然 植物的依赖,对于我们这样一个植被破坏面积大、沙漠化 严重、大面积干旱缺水的国家是可持续发展的一项战略措 施。其次在天然产物的制备上,要充分发挥生物化工分离 技术的优势,用层析、膜分离等高效分离纯化技术取代现 有中草药制备中的某些落后工艺,对整个过程进行优化, 提高产物收率、纯度,实现组分的综合利用,同时降低溶 剂消耗量,降低成本,发展环境优化过程。
生物化工前沿高新技术发展重点
• 高新分离技术采用新分离技术可以使产品纯度提高,其质 量提高体现在使用价值增加和经济效益提高;分离越底, 向环境排放物越少,副产物处理更方便;高分离技术使产品 收率提高,也提高了经济效益;有些分离技术(如膜分离) 是在无相变情况下实现的,具有节能、减污特性。 新分离技术有: ①膜分离技术:液膜分离、渗透气化膜分离、反渗透膜分离、 电渗、超滤、微滤、纳滤、聚滤气体膜分离等。 ②超临界流体技术:SCF萃取、SCF重结晶、SCF干燥、SCF色 谱。
生物化工水平提高途径
• ①强调创新和传统产么改造相结合自主研究和先 进技术相结合,跟踪和创新并举。优先支持、鼓 励研究开发具有自主知识产权的新产品、新材料、 新工艺、新设备,逐步形成一批生物化工的优势 产品,为生物化工技术产业增长方式的转变和可 持续发展服务,用生物技术改造传统的化工技术, 建立新型生物化工产业,为下一步发展奠定基础。
生物化工水平提高途径
• 2、提高学科交叉,提高我国的生物化工装备能力 我国目前生物化工设备主要依靠进口,当然我国 机械加工和机电一体化水平与国外有一定差距, 但另外一个原因是学科交叉少,不同学科沟通少。 因此培养一批具有生物、化工和机电等综合能力 的新型生物技术研究、开发人才十分必要。又如 生物医用高分子材料,仅靠生物化工专业的人是 不够的,若能组织多学科的攻关,实现生物医用 高分子材料的产业化是完全可能的。
新型环保不能源技术燃料电池是21世纪首选的洁净、高效发电技术,将 迚入家庭、办公楼、交通和大型电站等领域;在纳米材料基础上发展起 来的光催化技术和在超临界流体技术基础上发展的超临界水氧化将是未 来环保技术的发展方向。此外,还有贮能技术、热泵技术、热管技术、 催化燃烧技术、再生资源利用技术、洁净煤技术、热化学循环由水分解 为H2和O2、固体废物回收技术等。 绿色化学技术用物理和化学的技术和方法去设计、研制对人类健康、社 会安全、生态环境无害的化学品和工艺,其目的是丌再使用有毒、有害 物质,丌再产生废物,从源头阻止化学污染,从而确保化工清洁生产。
生物化工的主要应用领域
•
④生态生物制备工程。我国环境问题严重,具有良好
化学工程背景和生物技术知识的生物化工研究人员,在减 少废物排放、废物循环利用方面将发挥重要作用。其中要 特别指出的是循环的废物实际上是一种可再生资源,对其 综合利用甚至可以生产高附加值产品。但这方面的工作仅 仅是开始,难度很大但意义重大。
生物化工
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。生物化工的应用领域已涉 及到人类生活的方方面面,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、信息技术和生物信息等学科技术的发展,生物化工将 迎来又一个崭新的发展时期。
生物化工
传统不可降解地膜耗 费大量石油资源,而且破 坏深层土壤结构。可生物 降解地膜以可再生资源作 原料,环境污染小,经济 和社会效益大。
图为使用了生物降解地膜的作物。
世界生物化工前沿研究领域
①燃料电池,是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极 的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。 • ②纳米技术,纳米技术的内涵非常广泛,它包括纳米材 料的制造技术,纳米材料向各个领域应用的技术(含高科 技领域),在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的 翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规 律的认识等等。 • ③各种功能分子和材料。 •