生物化工十篇

时间:2023-04-08 12:13:34

生物化工

生物化工篇1

英文名称:Chemistry & Bioengineering

主管单位:湖北省教育

主办单位:武汉化工学院;湖北省化学化工学会;湖北省化学研究院;湖北省化学工业研究设计院

出版周期:月刊

出版地址:湖北省武汉市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1672-5425

国内刊号:42-1710/TQ

邮发代号:38-356

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1984

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

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生物化工篇2

一、现状

(一)园区规划、定位及项目支撑。园区规划。**县生物化工园位于**县县城东部,**年,聘请河北省城乡计划院为园区制作了第十一个五年规划。远期规划占地9平方公里,近期占地5平方公里。按照科学布局、综合开发、分步实施的指导思想,园区规划了生物化工、农副产品加工两大生产加工区,以及行政商务区、生活服务区等。“十一五”期间,力争入园企业达到60家以上,形成年销售收入100亿元、利税15亿,其中生物化工产业销售收入达到50亿元以上,利税8亿元以上,具有一定规模雏形的生物化工园。逐渐将园区打造成四省交界区域最大的生物化工产业基地。

园区定位:按照国家产业政策要求和市场发展需求导向,依托园区现有企业规模和资源优势,**县生物化工园的发展定位是以生物化工产业为主要特色,集农副产品加工、商务贸易等为一体的经济发达、功能完善、设施齐全、环境优美的现代化新城区。

项目支撑。目前,**县生物化工园建成面积已达1.5平方公里,进驻项目企业44个,总投资额25.65亿元。其中建成投产企业23家,在建项目11个,签约待地开工项目10个。**年,投产项目实现产值8?郾26亿元,上缴税收1156万元,安置就业4000余人。初步形成了冀南化工、凯米克化工、帝龙化工为龙头的化工业;以柏林药业、大安制药等为龙头的制药业;以永丰果蔬汁、绿鑫食品为龙头的食品加工业,兴达实业有限公司、锦辉纺织轻纺加工业;以锦辉件固件、赵都金属制品、泰达铜业为龙头的金属制品加工业等五大行业。

(二)园区发展模式。**县生物化工园的发展模式兼带政府引导、签约带动、一区多园产业集群等特点。政府前期投入资金,完善了基础设施,筑巢引凤;在全县实行全员招商,县直各部门及各乡镇招引的项目适合条件的尽可能入园聚集发展;全员带动主要是指以现有全员为平台,吸引外来投资、合资,扩大全员规模,延伸产业链条等。

(三)园区运作和管理情况。**年4月,成立了**县工业园管委会,**年底,鉴于园区被列入邯郸十大工业区之一,机构更名为**县生物化工园管委会,为正科级规格,主要职责是负责工业项目入园整体规划、项目招商、建设经营服务和管理等工作。经过实行“封闭式”管理,真正为守法经营、照章纳税的业主提供了良好的投资环境。

(四)园区建设取得的主要经验。完善基础设施,创造优良环境。聘请河北省城乡规划设计院,高标准、高规格制作了生物化工园规划。几年来,累计投入资金8000余万元完善基础设施建设,完成了梨乡大街、科教路、兴源大街、**洲路东延等街路建设,实现了路、电、水、通讯等“四通”以及道路的绿化、亮化和美化;投资380余万元,开工建设了污水处理厂等。

落实优惠政策,营造投资洼地。县委、县政府相继制定了《关于鼓励外商投资的优惠政策》、《关于鼓励招商引资和全员发展的实施办法》等一系列优惠政策和激励措施。

树立“投资者是上帝,引资者是功臣”的理念,坚持“投资化工园、一切都好谈”、“一事一议”、“特事特办”的原则,最大限度满足投资者的需求。县成立了优化经济发展环境办公室,负责协调有关职能部门,确保对投资者的高效快捷服务,并组建了经济“110”——保护全员商户公安特警队。重点打击欺生排外,寻衅滋事等扰乱经济秩序行为,确保公平竞争、安定有序的市场环境。同时,生物化工园实行“封闭式”管理,不经园区管委会同意,任何部门不得随意进区检查,为入园企业创造了宽松良好的生产和经营环境。

创新服务机制,构筑发展平台。一是推行“项目手续代办制”:经洽谈、争取,对有意入园的项目,不论成败,我们首先帮助投资商分析我园区对该项目建设经营的优势,帮其待编项目审批或备案材料。项目入园后,我们帮助或项目业主办理工商营业执照、税务登记证、代码证、建设消防许可、城建规划审批及其它需要办理的证照和手续,并在要求的时间内办妥交付使用,避免了外地投资者在跑办手续方面因人生地疏而耗力费时的境况,使投资者能集中时间和精力投入项目建设。二是推行“一线工作法”服务在一线,解决问题在现场。对于项目建设所需人力、物料、水、电、通讯等问题,园区派专人驻扎建设工地,对需要解决的问题,事无巨细,不分昼夜和节假日,随时随地现场协调或提供咨询,保证了项目建设的顺利进行。三是推行“封闭式”管理:不经园区管委会报县政府批准,任何职能部门不得进园区进行检查收费,有效杜绝了乱收费、乱摊派及乱检查、乱批评等现象,为入园企业创造了宽松良好的建设和生产经营环境。在封闭管理体制下,为打造园区品牌,园区管委会严格要求企业依法诚信经营、照章纳税,对重合同、守信用的好单位优先登陆园区网站,无偿对企业进行广泛宣传。此外,着力实施“暖心”工程,对外来客商在**的生活、子女入学等一系列问题进行全方位服务,通过尽心竭力的服务和扎扎实实的工作,努力做到“亲商、安商、富商”,使投资商有一种宾至如归境界,赢得了投资广泛的赞誉。

通过以上措施,园区建设进入良性、快速发展的轨道。园区建设由政府主导逐步向企业带动转变,如柏林药业在原企业基础上,新开工建设了总投资1亿元的技改扩建项目;兴达实业公司在原一个制线厂的基础上,建设了总投资9550万元的万吨棉花、万锭精梳纺项目已竣工,和香港耀华公司合资兴建了总投资3亿元兴达耀华服装公司项目。在规划的生物化工和农副产品加工区的基础上,今年引进了总投资5亿元的台湾工业园4个外资项目,真正实现了生物化工园区向一区多园发展等。

二、存在的主要问题

制约园区发展的主要问题。一是项目用地困难,受国家土地政策的影响,企业用地审批困难,入园项目往往待地开工建设,限制了园区的快速发展;二是基础设施建设滞后,科教路东延、工业街北延及相关配套工程进行。三是企业融资困难。由于园区多为新入驻企业,前期建设投资大,企业贷款、融资困难,造成部分企业建设和流动资金不足,在一定程度上制约了企业达产达效和发展壮大。四是园区环境有待进一步优化。一些执法、执纪部门服务不到位,项目建设中仍存在一些占地村民强揽强卸、满天要价等现象,造成了极坏的影响。四是园区建设受国家政策的影响,园区管理机构一直没有得到正式审批,使园区管理机构行使管理服务职能受到限制。

三、建议

园区是工业经济发展的大势所趋和有效形式,它可以节约利用土地,减少土地浪费和基础设施建设的重复投入,有利于成集群规模效应。园区经济已成为县域经济发展的重心,在增加财政收入、带动社会就业和县域经济发展上具有举足轻重的位置。

(一)加大政策扶持力度。尽快使园区建设合法化,提升园区管理机构的规格,增加人员,增强园区机构的管理职能,对园区企业,还可以将部分职能部门的职能下放到园区来实行,以便综合协调建设涉及到的方方面面的问题。

(二)加大资金投入力度。园区建设基础设施要先行,按照规定要求,尽早完成区街及相关水、电、通讯等配套设施的建设,并逐步加快园区内行政服务区、商务区等设施的建设。

生物化工篇3

首先,近年来现代生物技术中的酶技术在轻化工领域的重要性和潜力日益增长。例如,在传统高温浓碱型棉织物退浆工艺中,需消耗大量水、热能、化学助剂,并排放出大量含高浓度污染物废水。与常规碱剂前处理工艺相比不同的是,生物酶退浆对织物损伤小,处理后织物手感柔软,色泽鲜艳,具有能耗低、设备要求低、排污量少、废水处理简单等诸多优点。所以,生物化学中的酶学部分是我们需要重点学习和掌握的内容,在全部32学时的教学中,我们安排酶学10个学时,从酶的概念、分类,酶的作用机制、酶促反应动力学到酶工程均作了详细讲解,并在讲授的过程中将生物酶工程的相关知识与轻化工程专业知识进行交叉,提高学生对生物酶技术在轻化工中应用的认识,从而,培养学生分析解决问题的能力,为创新能力的培养奠定基础,使他们在实际的生产实践中,可以根据材料不同,工艺流程的不同,选择不同的生物酶处理工艺。

其次,在纺织和皮革加工领域,应用的原材料有很多是生物质材料,因此对于生物质材料的了解对轻化工程学生来讲非常重要,所以我们将生物化学中糖类、脂类和蛋白质类等生物大分子的结构、性质和功能列为轻化工程学生的学习重点,大约占到16学时左右。让学生对生物大分子结构和性质有全面的认识,帮助学生在对这些生物质原料进行处理时能够做到有的放矢。

再次,原有生物质材料都有各种各样的优点和弊端,如何保留其优点而避免其缺点,是一个全新的课题。比如天然彩棉,具有良好的天然色彩,可以避免后续染料加工过程,节省能源和成本,降低污染等优点,但同时,天然彩棉的棉纤维纤丝较短,不如白棉,另外产量比白棉低。针对这些特点,应用生物技术中的基因工程操作可以帮助我们既能保留优点,又能改善缺点,基因工程技术可以从根本上按照人们的意愿改变原材料的特性,所以,生物化学中的分子生物学以及基因工程我们也向同学们做细致的阐述。其余学时我们安排了绪论、对生物小分子的认识以及简单的代谢内容,让学生了解生物化学的全貌以及了解为什么学习生物化学以及如何才能学好。

2教学方法

采用“以问题为中心的教学模式”,利用多媒体教学和板书教学相结合的手段。目前,作为国内普通本科院校,吉林化工学院的学生自主学习能力不强,学习状态不佳成为了一种普遍现象。传统的教学模式不能激起学生的学习兴趣,学生学习非常被动。“以问题为中心的教学模式”(ProblemBasedLearning,PBL),1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大多伦多的McMasterUniversity首创,目前已成为国际上流行的一种教学方法。其特点是:以学生为中心,老师为引导者,以自我指导学习及小组讨论为教学形式的课程模式,能有效地培养学生发现问题、解决问题的能力,有助于提高学生的创造力、人际交往及协作能力。在课堂上我们会先提出一个轻化工程范围内能遇到的问题,比如真丝织物的脱胶处理问题,在这个工艺过程中,首先涉及的生物化学知识是丝素和丝胶的生物化学本质是什么?引入蛋白质分子结构组成、化学性质专题;进一步酶法处理脱胶环节应注意哪些问题?引入酶促反应的影响因素专题。将学生分成若干小组,进行讨论,并设计出工艺方案,这样的方法,不但激起了学生的学习兴趣,还取得了良好的教学效果。

3考核方式

生物化工篇4

引言

所谓环境指的是人类和各种生物所依赖的各种要素的总和。它包括有自然环境以及社会环境,环境和人之间的关系不仅仅是对立的,还应该是互相制约着的。它给人类的生存与发展带来了非常必要的条件,但是人类在生存与环境的过程中,还必须要不断的调整自己,来适应变化着的外界环境。除此之外,人类还需要不断的对环境加以改造,从而创造出有利于自身发展的环境。从某种程度上来讲,人类对于自身依赖的环境的改造能力越强,那么环境对于人类影响的作用就会更强。众所周知的是,随着工业化时代的来临,人们在从事工业生产的过程中,在获取了很大的经济利益大过程中,也对周围的环境产生了非常恶劣的影响。有很多的影响甚至是不可逆的。生物化学工程作为一门与环境有着密切联系的学科,它对于当前生态环境的有效改善,也有着非常重要的促进作用。

1生物化学工程对当前生态环境具体改造

作为与生态环境有着密切联系的生物化学工程对当前生态环境具体改造主要表现在4个方面,包括净化污水、修复被生物药剂污染的土壤、清除化学污染以及清除白色污染上,具体讲来。

1.1 有效的净化污水

污水中所包含的有毒物质种类繁多,包括各种酚类、重金属、醛、醇、蛋白质及各种有机毒害物质等等。但是微生物却完全可以通过自身的活力消除污水的毒害,还可以通过降解,使污水之中的有毒物质变成无毒,从而达到净化的目的。在当下,人们普遍使用的固定化酶技术对污水进行有效处理,就是一种生物净化污水的方法,它主要是通过化学吸附的作用将水溶性的酶物质与不容载体互相的结合,结合之后,酶虽然不能完全溶于水中,但是它保留了催化性,这样就可以对工业废水中的有毒物质,包括污染物、重金属进行无毒的清除,保证水质安全、健康[1]。 土壤污染主要是有种金属污染所造成的,而对重金属污染的修复过程,最主要的就是利用微生物的作用,降低重金属的毒性。一般情况下,我们通过酶促反应来改善重金属在土壤中的化学形态,不仅是重金属固定下来,而且还能消解一部分毒性,从而在很大程度上降低其在土壤环境中的移动性,最后,通过生物吸收的过程削减土壤中重金属的含量。对于存在污染的土壤的修复完全可以增加土壤内部有机质的含量,激发微生物的活性,从而很好的改善土壤的生态结构,这甚至可以稳定土壤,防止土壤受到风水侵蚀,从而防止水土流失[2]。

1.3 消除白色污染

白色污染是环境污染中比较严重的一个方面,这主要是由于一些废弃的塑料和农用的地膜很难被空气化解,这种白色污染在我国大概有百万吨左右存在。残留在土壤之中的塑料会降低土壤的营养,引发农作物减少,甚至会致使耕地荒芜,我们也可以认识得到塑料垃圾对于整个生态环境的影响非常恶劣。我们利用生物工程技术首先可以对塑料物质产生降解作用的微生物,合成具有极好效果的降解菌,其次还可以将讲解基因分离并将它导入土壤微生物之中,从而使两者各自发挥作用。在日后,需要加大力度研发和推广可以降解的塑料以及地膜,保持环境不受白色塑料用品的污染。

1.4清除农药污染

利用化学农药制剂杀灭植物上的害虫已经沿用多年,但是绝大多数的杀虫剂都会残留在土壤之中,特别是氯代烃类农药,和白色污染一样,它是很难被分解消除的,但是利用微生物降解农药消除农药的污染在当下是非常可行的。在降解以杀虫剂为代表的农药过程中,一般都是通过矿化作用来实现,最终产生的物质是CO2和H2O这两种不具有任何毒性的物质,这也是一种应用非常广泛的微生物农药降解措施,得益于它的降解非常的彻底,不会留下任何的残留物质;还有另外的降解方法,譬如说听过新陈代谢的作用,将农药转换成可以代谢的中间产物,从而消除残留的农药,但是需要注意的是,这种方法实现的过程比较复杂,而且很容易产生一些不好的负面效果,这就需要用微生物手段改变它的反映路线,从而获得最好的降解效果。当然,从某种角度来看,想要彻底的消除化学农药制剂的污染,最好的办法就是全面的推广生物农药,这种农药不会将有毒物质残留在土壤之内,对于环境保护有着非常积极的意义[3]。

生物化工篇5

化工原理课程需要重点论述单元操作的基本原理和计算方法,其中包含许多公式的推导和计算。教师充分利用网络资源,制作多媒体课件进行启发式教学,将抽象的原理以小视频、Flas等形式展示给学生,提高教学效率,增强教学效果;使学生在教室中就了解到工厂产品的生产流程和设备。如第二章流体输送机械中,使用动画或者Flash影片播放各种输送机械的工作过程,如离心泵、往复泵等,第四章传热中列管式换热器使用三维动画生动地展示其工作原理,使学生直观的理解。我们从之前的教学经验发现,单纯采用PowerPoint课件进行讲解,公式在屏幕上显示直观感觉“乱”,造成学生视觉上的疲劳,而且许多学生往往还没有反应过来,页面就已经翻过去了,学生会感到枯燥无味,造成多数学生不爱听,失去学习化工原理的兴趣。此部分内容教师需要借助板书,手写推导,随写随看,诱导学生进入动态思维过程,调动学生学习的能动性,从而让学生跟着教师的思路走。此外,课堂上理论知识的讲解,只能让学生对化工原理涉及的单元操作和设备简单的理论了解。安排学生进入化工厂参观实习及实验操作,结合工厂工程师的讲解,增加学生的感性认识,使知识转化为实践,使学生对化工原理的知识掌握不再是“纸上谈兵”。

2重视预习,调动学生主动学习积极性

化工原理课程是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识,分析解决化工类生产过程中各种物理操作问题的技术基础课[3]。课程学习相对于其他科目难理解、难推导、难掌握,从以往的教学经验发现,部分学生对这门课程存在抵触、害怕的情绪,使得学习和讲授过程相对较难,互动较少,学习效果差。在第一堂课的授课过程中消除学生对本门课程的害怕抵触情绪,之后的教学中教师提前布置预习任务,学生在课下主动学习,熟悉课堂内容,查阅资料[4]。课堂上以回答问题和分组讨论的形式检查预习情况,发现学生难理解的内容,再对其进行详细讲解和分析,使学生将课程内容理解掌握,提高学习效率。这种方式改变了传统的学习方式,使学生从被动的接收内容转变为主动学习知识,充分发挥学生的主观能动性,并培养了自学能力。对于流体输送机械、沉降与过滤、传热、精馏塔、干燥几章内容,涉及到设备的结构与操作原理,采用以学生自学、查阅资料为主,自己制作多媒体课件,课堂上以讲课的形式展示自己的自学成果,使学生真正成为课堂学习的主体[5]。

3习题课的重要性

生物化工篇6

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75m\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(ArcherDanie1sMid1and)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(combinatoricalchemistry)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33486h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。

生物化工篇7

今年来,由于生物技术的快速发展,使得我国生物学工程的发展也在不断向前,并已有一定的基础。调查显示,当前生物化工的产品已经涉及到保健、医药、农药以及食品等各个领域与方面。①在医药方面,抗生素得到迅猛发展,并且在临床中的使用最普遍,相关数据表明,目前我国抗生素的产量达到世界首位,此数据还在不断增长;②在农药方面,生物化工的农药品种也层出不穷,主要包括井霉素、赤霉素以及苏云金杆菌等,该技术不断进步,并且逐步满足了我国农业生产的需要;③在食品与饲料方面,氨基酸、柠檬酸等的产量不断加大,并呈现数倍增产的趋势,该产品已经不只为了满足于本国市场,还出口到世界各国。

2、我国生物化学工程发展中所存在的问题

经过深入调查分析可知,由于各种因素的限制,使得我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足,也将面临着新的挑战,本文主要从以下几方面的问题着手分析:

(1)我国生物化学工程的产品结构布置不够科学,许多企业往往存在品种单一、低档次等问题,不能满足当今市场的需求。对于档次较高的医药生化产品例如激素类、干扰素、药用多肽等,在我国的生产技术还不完善,不能满足本土市场需求,每年还需花费大量资金从国外进口。

(2)当前我国的生物化工产业主要局限于轻工、医药、食品业等。所以,许多企业对生物化工产品尤其是精细化工产品这一领域的了解不足,不利于扩大生产,更不用说通过这些技术引领企业走向世界。此外因生物化学发展速度较快,我国相关部门对该行业的研究及规范还不成体系,导致生产过程中的能源消耗大,环境污染严重,技术在低水平徘徊。

(3)在生产技术上存在许多不足,生产设备与工艺配套不完善,上下游技术不配套,产物的收得率低,生产成本高企业效益低。相关数据表明,虽然目前我国的产品如柠檬酸、乳酸等的发酵水平较高,但其他绝大多数产品的技术明显低于国外。从而,某些企业为了引进新技术提高生产效率,只能每年都要投入大量资金从外国进口细胞破碎机、生物反应器、计算机监控设备以及生物传感器等,不利于企业的长期生产目标。

(4)我国生物化学工程的发展历史较短,基础研究的投入较薄弱,还没有形成一个完整的科研体系,技术创新能力不强,同时,相关企业的技术开发、技术吸收能力差。调查显示,当前该行业的生产发展多数依靠传统的粗放型扩大投资的增长模式,从而生产效益低下、市场竞争力不强,不利于企业的发展。

3、我国生物化学工程发展问题的解决建议

本文经过深入探究分析我国生物化学工程发展过程中所存在的问题,并借鉴国外先进技术,主要从以下几方面来解决当前的问题:

(1)合理调整产业化结构,扩大并发展高档次的产品。例如加大对医药生化产品、功能性食品及添加剂等高档产品的研发与生产。此外,使生物化学工程的发展呈现多元化,着重生产如生物色素、微生物多糖、工业酶制剂以及表面活性剂等多种精细化工产品以及采用传统技术无法生产的产品,从而提高企业的经济效益与市场竞争力。

(2)不断扩大生物化工的生产规模,提高竞争力。因此,我国相关部门应该出台更多有效措施来鼓励建设大型的生物化工企业,使之能够将研发、生产、销售融于一体,从而节省生产成本。尤其要加大力度去培育一批科技创新型企业,此外,还要鼓励那些具有发展生物化工产业的企业加入该技术发展行列,向着创新型生化公司的方向发展,并淘汰那些生产技术落后,市场竞争力低下的企业,从而提高我国整体生物化工行业的竞争力,并有利于扩大我国生物化工的产业规模。

生物化工篇8

    今年来,由于生物技术的快速发展,使得我国生物学工程的发展也在不断向前,并已有一定的基础。调查显示,当前生物化工的产品已经涉及到保健、医药、农药以及食品等各个领域与方面。①在医药方面,抗生素得到迅猛发展,并且在临床中的使用最普遍,相关数据表明,目前我国抗生素的产量达到世界首位,此数据还在不断增长;②在农药方面,生物化工的农药品种也层出不穷,主要包括井霉素、赤霉素以及苏云金杆菌等,该技术不断进步,并且逐步满足了我国农业生产的需要;③在食品与饲料方面,氨基酸、柠檬酸等的产量不断加大,并呈现数倍增产的趋势,该产品已经不只为了满足于本国市场,还出口到世界各国。

    2、我国生物化学工程发展中所存在的问题

    经过深入调查分析可知,由于各种因素的限制,使得我国生物化学工程在发展过程中也存在着许多问题与不足,也将面临着新的挑战,本文主要从以下几方面的问题着手分析:

    (1)我国生物化学工程的产品结构布置不够科学,许多企业往往存在品种单一、低档次等问题,不能满足当今市场的需求。对于档次较高的医药生化产品例如激素类、干扰素、药用多肽等,在我国的生产技术还不完善,不能满足本土市场需求,每年还需花费大量资金从国外进口。

    (2)当前我国的生物化工产业主要局限于轻工、医药、食品业等。所以,许多企业对生物化工产品尤其是精细化工产品这一领域的了解不足,不利于扩大生产,更不用说通过这些技术引领企业走向世界。此外因生物化学发展速度较快,我国相关部门对该行业的研究及规范还不成体系,导致生产过程中的能源消耗大,环境污染严重,技术在低水平徘徊。

    (3)在生产技术上存在许多不足,生产设备与工艺配套不完善,上下游技术不配套,产物的收得率低,生产成本高企业效益低。相关数据表明,虽然目前我国的产品如柠檬酸、乳酸等的发酵水平较高,但其他绝大多数产品的技术明显低于国外。从而,某些企业为了引进新技术提高生产效率,只能每年都要投入大量资金从外国进口细胞破碎机、生物反应器、计算机监控设备以及生物传感器等,不利于企业的长期生产目标。

    (4)我国生物化学工程的发展历史较短,基础研究的投入较薄弱,还没有形成一个完整的科研体系,技术创新能力不强,同时,相关企业的技术开发、技术吸收能力差。调查显示,当前该行业的生产发展多数依靠传统的粗放型扩大投资的增长模式,从而生产效益低下、市场竞争力不强,不利于企业的发展。

    3、我国生物化学工程发展问题的解决建议

    本文经过深入探究分析我国生物化学工程发展过程中所存在的问题,并借鉴国外先进技术,主要从以下几方面来解决当前的问题:

    (1)合理调整产业化结构,扩大并发展高档次的产品。例如加大对医药生化产品、功能性食品及添加剂等高档产品的研发与生产。此外,使生物化学工程的发展呈现多元化,着重生产如生物色素、微生物多糖、工业酶制剂以及表面活性剂等多种精细化工产品以及采用传统技术无法生产的产品,从而提高企业的经济效益与市场竞争力。

    (2)不断扩大生物化工的生产规模,提高竞争力。因此,我国相关部门应该出台更多有效措施来鼓励建设大型的生物化工企业,使之能够将研发、生产、销售融于一体,从而节省生产成本。尤其要加大力度去培育一批科技创新型企业,此外,还要鼓励那些具有发展生物化工产业的企业加入该技术发展行列,向着创新型生化公司的方向发展,并淘汰那些生产技术落后,市场竞争力低下的企业,从而提高我国整体生物化工行业的竞争力,并有利于扩大我国生物化工的产业规模。

生物化工篇9

关键词:生物质;化工产品;开发;应用

中图分类号:F42 文献标识码:A

生物质是能源领域常用的术语,是由光合作用而产生的各种有机体。生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用。在各种可再生能源中,生物质能是独持的,它是贮存的太阳能,也是惟—一种可再生的碳源。它可以转化为常规的固态、液态和气态燃料。化学工业耗用烃类少于整个烃类消费量的 5%,但不远的未来仍需要这些原材料。预计石油和天然气生产在 2020 年后某一时期将达到峰值。假设化学加工仍优先需用烃类,能源公司为满足这一需求将面临新的挑战。在本世纪初叶,可再生的生物资源将为化学工业提供大多数原材料。这将包括林业、渔业、动物饲养业和农业副产物。从某种意义来说,增加对这类原材料的依赖将成为必然。从长期看, 生物炼油厂可生产宽范围的下游化学品、 燃料和其他产品。据催化剂集团资源公司(CGR)分析,从生物质制取的化学品现已占化学品总销售额约 5%,现约 200 种产品由发酵制取,其中前4种产品为乙醇、柠檬酸、葡糖酸和乳酸。

1开发生物质能对中国的重要意义

1.1促进社会经济的发展和生态环境

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在整个能源系统占有重要地位。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一,在世界能源消耗小,生物质能具有可再生性。据有关专家预测,生物质能在未来能源结构中具有举足轻重的地位.采用新技术生产的各种生物质替代燃料,主要用于生活、供热和发电等方面。我国生物质能资源相当丰富,人类正面临着经济增长和环境保护的双重压力,因而改变能源的生产方式和消费方式,用现代技术开发利用包括生物质能在内的可再生能源资源,对于建立可持续发展的能源系统,促进生态环境的改善具有重大意义。

1.2 改变我国以化石燃料为主的能源结构

我国的能源生产及消费结构的共同特点是:煤炭在能源结构中长期占绝对主导地位,一般占70%以上;石油、天然气、水电等优质能源在一次能源中的比重—直在25%左右,而且随着能源供应量的增长优质能源比重近年来还有所下降;从不同地区的能源消费结构来看,由于沿海与内地经济发展水平的差异,且受运输和环境保护的制约,其能源结构也在不断优化。生物质既是低碳燃料,在其生长过程中又大量吸收。而成为温室气体的汇(sink),随着国际社会对温室气体减排联合行动付诸实施。大力开发生物质能源资源,对于改善我国以化石燃料为主的能源结构,特别是为农村地区因地制宜地提供方便能源,具有十分重要的意义。

1.3发展生物基产品可减少排放

它拥有生产低排放燃料的潜力,而且可削减运输行业的 CO2排放。 除了发展生物乙醇和其他生物燃料以减少汽油消耗外,一些公司也采用生物质为原材料生产各种其他产品,包括纺织品、塑料和清洗液等,以减少碳足迹。从事生物技术开发的 Novozymes 公司在开发生物基产品用酶方面颇有作为, 该公司生产的酶类用作有机物化学反应的催化剂, 酶类在生物质转化中起到关键作用,并且使用酶可大大降低排放。据称,每生产一份酶,可相当于减少 100~200份的CO2排放。Novozymes公司 2007 年生产了20万吨酶,从而使CO2排放减少了 2000 万吨。

2作为能源利用的生物质能资源量时影响因素

首先,生物质能资源量是受多种因素影响的是随时间变化,生物质能资源是可再生的,通过种植、增加畜禽饲养等措施,资源量可以增加,而不合理的过量消费,又会造成资源量的减少,而且这种消费对资源量的影响又有滞后性,往往在消费时并不马上表现出来;作为重要生物质能资源的农作物秸秆及农业加工剩余物资源量又接受农作物产量的影响,而畜禽饲养量也受到农作物产量的影响,因而相应的资源量也就必然受到气候等多种自然因素及市场价格等多种社会因素的影响;各种生物质能资源剩余物及其可利用成分是受人民生活水平等多种变化因素影响的,因此说,每年的生物质能资源量都受到当年各种具体因素影响的,是变化的,而不是一成不变的。

其次,生物质能资源是—种自然资源,其本身可以有多种用途作为一种重要生物质能资源的农作物秸秆:它既可以当作燃料,也可以作为饲料、肥料和工业原料,所以在研究各种生物质可作为能源使用的资源量时,就必然会涉及其在各种不同用途之间的分配比例问题,也就必然会涉及将一种生物质能资源作为能源使用的成本问题。在考虑资源量时,应该对各种成本进行比较,选择合理的用途。

最后,如同其他可再生能源一样,生物质能可利用资源量取决于各种生物质能利用和转换技术水平,评价生物质能资源可利用量必须充分考虑各种生物质能利用和转换技术的经济、技术可行性等出素:以畜禽粪便为例,除了收集上的困难外,还应充分考虑利用的可能性问题。日前主要是通过厌氧发酵工艺对其进行处理应用的,因而其可作为能源利用的部分就受到沼气池容量、效率等的限制;如果应用致密成型技术对大量被废弃的农作物秸秆进行转换,可以产生大量的高品位能源,但这些转换技术尚存一些技术问题,那些被废弃的农作物秸秆资源也只是一种潜在的可利用能源。

生物化工篇10

[关键词]生物工程;认知实习;生产实习;优化

1实习的分级

本专业对社会实践实习环节进行分级,具体包括认识实习环节和生产实习环节,总共4学分。认识实习是培养工科型专业人才过程中必不可少的一个教学环节,也是学生从基础课程学习转向专业课程学习过程中确立课程工程应用背景的一个重要学习环节,对提高学生的专业认知度和对专业知识的学习兴趣具有至关重要的作用[11]。认识实习安排在第二学年第三学期进行,均属于专业必修课程。通过认识实习,拟达成以下培养目标:(1)让学生初步了解化工生产实际流程,建立对化工生产过程的感性认识,逐步建立化工过程的系统概念;(2)初步了解典型的化工生产过程、生产条件、生产设备及操作特征和控制方法,初步学会看、画工艺流程图和设备图;(3)结合实际生产过程,培养应用理论知识分析和解决实际工程问题的能力,并为后续进一步学习专业课程奠定基础;(4)在实习中向工人、技术人员学习,培养工程人员的责任意识,增强劳动观念和纪律观念。生产实习是培养工科型专业人才过程中最重要的一个环节,要在认识实习使学生获得化工生产的感性认识的基础上,使学生获得初步的生物化工产品生产技能和管理知识[12]。通过生产实习使学生了解社会,接触实际,增强劳动观念,群众观念和社会主义事业心,巩固所学的理论知识,培养独立工作能力[13]。生产实习安排在第三学年第三学期进行,生产实习相对于认识实习,内容加深,主要使学生获得初步的生产技能和管理知识,巩固已学专业理论,为毕业论文(设计)打下一定的基础。生物工程生产实习是生物工程专业学生针对生物工程专业基础课和专业课学习进行的实习,其主要目的是通过实习,使学生全面了解和认识生物化工生产过程、管理措施、经营状况和环保安全等情况,巩固、加深和理解生物化工单元过程的原理,以及典型设备的结构和操作,进一步增强工程观念,培养学生的工程实践能力和创新能力,为后续专业课的学习、毕业论文、就业打下坚实的基础。

2实习的模式

认识实习采用“校外实习基地参观”的模式进行,而生产实习则采用“校内实习基地实操”和“校外实习基地参观”相结合的模式进行,在实习环节中,每次实习都由经验丰富的老师带队,同时企业也专门配备了专业的实习指导人员。

3实习基地的建设

实习基地的建设是搞好实践教学的基本条件,是实习教学环节当中最重要的部分。实习基地建设得好与不好,有无稳固的校外实习基地,直接影响到学生的培养质量。实习基地的建设包括校外实习基地和校内实习基地的建设。生产实习的校内实习基地为厦门大学漳州校区生物技术教学实训基地,该基地位于漳州校区生化大楼的一楼和三楼,现已投入经费约670万元,其中进口设备共约300万元。一楼主要建设了发酵、粗制和精制三个车间及相关的配套设施,如空气压缩净化室,远程监控室(学生值班室),配料室等。主要设备包括成套发酵设备,分离提取设备及产品包装设备。三楼建设了菌种室、化验中心、生物技术实验室、细胞培养室等。该实训基地的建成,可以提供生物制药生产全过程的模拟演示,为生物技术、生物工程类和药学专业的生产实训提供良好的场所,从而增强学生实践能力的培养。目前该基地生产实训的主要内容是利用褐黄孢链霉菌发酵生产纳他霉素,经过菌种制备、培养基配制、发酵罐实消灭菌、接种、发酵控制及产物的萃取分离、干燥等流程,最终获得粉末状的纳他霉素。本专业还建设了稳定的校外实习基地,同时通过产学研合作等形式与实习基地签订了合作协议,目前建设的实习基地为国有大型石化与化工企业、民营大型生物化工及生物制药等企业,其生产工艺先进、管理规范、工艺流程成熟,为学生提供良好的实习实践平台。为了保证认识实习和生产实习在校外实习基地的顺利进行,能够有效达到实习的目标,对学生在实习期间做了如下的要求:(1)入厂培训并听取报告:理论联系实际,在实际进入生产车间之前也需要进行理论指导。实习开始时,由实习单位指派人员向学生介绍本单位情况及进行安全保密讲座。为了保证和提高实习质量,在实习期间还可请实习单位有关技术人员做技术报告,介绍该单位产品的结构及特点、生产装备及加工工艺的特点、存在的问题及解决的途径等、生产中的技术革新成就、以及生产组织和管理方面的经验及问题等。(2)参观实习:学生到实习单位有关车间,由工厂的工程师带到现场进行专业性的参观,详细讲解各装置的工艺流程和设备,以获得更广泛的生产实践知识;通过观察分析以及向车间工人和技术人员请教,完成规定的实习内容。(3)阅读实习教材:在实习中,学生应结合实习内容及要求,预习和复习实习教材以及有关资料,以便使实习不断深入地进行下去。(4)实习记录:在实习中,学生应将每天的工作、观察研究的结果、收集的资料和图表、所听报告内容等记入实习日记。实习记录是学生编写实习报告的主要资料依据,也是检查学生实习情况的一个重要方面,学生每天必须认真填写实习记录。(5)实习报告:在实习结束时,学生应撰写并提交书面的实习报告,包含主要工段流程图的绘制等。