導(dǎo)語：如何才能寫好一篇化工與醫(yī)藥工程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:中草藥生物轉(zhuǎn)化工程;微生物工程;酶工程;生物中藥

中圖分類號:R932文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-2197(2009)06-0001-04

隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代化戰(zhàn)略的逐步推行,中醫(yī)藥發(fā)展正迎來新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。中國科學(xué)院院士王夔在為《中藥成分代謝分析》作序時指出:“近年來中藥現(xiàn)代化研究基本上是以產(chǎn)品為目標(biāo),以新中藥制劑開發(fā)為目的。開發(fā)有余,而研究不足。實(shí)際上,中藥現(xiàn)代化的根本是中藥學(xué)現(xiàn)代化。中藥產(chǎn)品的現(xiàn)代化可以栽培現(xiàn)代化、質(zhì)檢和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代化、工藝現(xiàn)代化等等方面下功夫,執(zhí)行GAP、GLP、GEP、GMP、GCP等標(biāo)準(zhǔn)。但是,即使如此開發(fā)的中成藥仍然在世界藥學(xué)中不能占有舉足輕重的地位;接受這些產(chǎn)品的絕大多數(shù)是華人。我們必須強(qiáng)調(diào)中藥的現(xiàn)代化要以中藥學(xué)現(xiàn)代化為基礎(chǔ);也就是中藥學(xué)要用世界自然科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)能夠接受的概念和理論來闡述?！盵1]要中醫(yī)藥現(xiàn)代化,首先是中醫(yī)藥理論的現(xiàn)代化,再是中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化。筆者認(rèn)為,在探索中國古典哲學(xué)、中醫(yī)藥理論、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)方法論、現(xiàn)代人體生命科學(xué)理論等相互結(jié)合的基礎(chǔ)上,推動中醫(yī)理論的科學(xué)化、現(xiàn)代化,并在現(xiàn)代中醫(yī)理論的指導(dǎo)下進(jìn)行中藥現(xiàn)代化研究及其創(chuàng)新的研發(fā)[2]。

在總結(jié)古今傳統(tǒng)中藥和方劑中涉及生物轉(zhuǎn)化原理的基礎(chǔ)上,從中藥成分代謝分析中探析,結(jié)合化學(xué)成分組學(xué)、基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、糖生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、藥物設(shè)計學(xué)、高通量篩選技術(shù)等現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù),運(yùn)用生物轉(zhuǎn)化技術(shù),尤其是運(yùn)用體外生物轉(zhuǎn)化技術(shù)改善中藥制劑的療效與個體差異,提出了新的中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)工程――中草藥生物轉(zhuǎn)化工程,以及相應(yīng)的創(chuàng)新中藥――生物中藥。中草藥生物轉(zhuǎn)化工程是將酶工程、微生物工程、代謝工程、基因工程、糖生物工程、藥物設(shè)計工程、生物信息學(xué)等現(xiàn)代生物工程技術(shù)合理運(yùn)用到中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究中,合理繼承傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論,對中醫(yī)藥進(jìn)行創(chuàng)新與傳承,并開發(fā)出相應(yīng)的生物中藥。中草藥生物轉(zhuǎn)化工程的兩個主要研究內(nèi)容:微生物轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新中藥、酶法轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新中藥。

1 微生物轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新中藥

1.1 微生物發(fā)酵與傳統(tǒng)中藥

在研究中華醫(yī)藥史中著名中草藥及方劑的過程中發(fā)現(xiàn),利用微生物技術(shù)制備傳統(tǒng)中藥有著悠久的歷史。“酒為百藥之長”,具有通血脈、行藥勢等功效,原始的釀酒技術(shù)產(chǎn)生于4000多年前的夏禹時代,酒是酵母發(fā)酵的產(chǎn)物,是細(xì)胞內(nèi)酶作用的結(jié)果[3]。約3000年前,利用麥曲含有的淀粉酶將淀粉降解為麥芽糖,制得具有緩中、補(bǔ)虛、生津、潤燥功效的飴糖。在長沙馬王堆漢墓出土的帛書《五十二病方》中記載了用于治病的糞便類中藥,實(shí)際上是宿主與其消化道內(nèi)的厭氧微生物共同代謝與發(fā)酵產(chǎn)生的混合物。公元10世紀(jì)左右,我國有了豆醬制品,及由此工藝衍化制備出的用于解肌發(fā)表和宣郁除煩的淡豆豉,豆醬和淡豆豉均是微生物的發(fā)酵產(chǎn)物。三國時期的著名醫(yī)學(xué)家華佗創(chuàng)造了制備金汁的秘法,即利用刮青竹筒(天然膜管)從糞窖內(nèi)人源性微生物與自然界微生物混合深層發(fā)酵產(chǎn)物中提取而得[4]。首載于元代《飲膳正要》中的紅曲,為微生物紅曲霉發(fā)酵梗米加工品而產(chǎn)生的發(fā)酵物,具有健脾消食、活血化瘀等功效[5]。我國是最早利用真菌防病治病的國家,早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中,就有靈芝、茯苓、豬苓、雷丸等藥用真菌的記載[6],現(xiàn)仍廣泛應(yīng)用。真菌具有分解纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂類等營養(yǎng)物質(zhì)的強(qiáng)大酶系,對天然培養(yǎng)基有較強(qiáng)的分解利用能力,具有種類多、次生代謝產(chǎn)物多、培養(yǎng)條件簡單等特點(diǎn),成為微生物發(fā)酵炮制或制備傳統(tǒng)中藥的主要功能菌。利用古老中藥中寄生真菌自身發(fā)酵的研究已成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn),如靈芝、冬蟲夏草、云芝、灰樹花、茯苓、麥角菌等都有大量的研究報道[6]。

微生物發(fā)酵是傳統(tǒng)中藥中的一種重要炮制方法。我國人民將微生物發(fā)酵應(yīng)用于中藥炮制,即將藥材與輔料拌和,在一定溫度和濕度下,通過微生物的生物轉(zhuǎn)化作用達(dá)到提高藥效、改變藥性、降低毒副作用等目的[6]?！吨腥A人民共和國國家藥品標(biāo)準(zhǔn)》中收錄的19種曲藥,如,配方和工藝均絕密的片仔癀、六神曲、建曲、采云曲、霞天曲、黔曲、半夏曲、老范志萬應(yīng)曲、泉州百草曲、沉香曲等,均是微生物固態(tài)發(fā)酵而成的中藥。不同培養(yǎng)基經(jīng)同樣微生物處理后會產(chǎn)生不同的藥性,可利用該特性生產(chǎn)具有不同適應(yīng)證的中藥。例如,發(fā)酵淡豆豉時,以桑葉、青蒿發(fā)酵者,藥性偏于寒涼,多用于風(fēng)熱感冒或熱病胸中煩悶之癥;以麻黃、紫蘇發(fā)酵者,藥性偏于辛溫,多用于風(fēng)寒感冒頭痛之癥[7]。

微生物發(fā)酵代謝產(chǎn)物是傳統(tǒng)中藥方劑配伍中的一類重要中藥。除目前仍在方劑配伍中廣泛使用的曲藥外,糞便類中藥作為微生物發(fā)酵代謝產(chǎn)物也被古今許多醫(yī)家用于傳統(tǒng)方劑配伍中,如《五十二病方》、《黃帝內(nèi)經(jīng)》、《中華人民共和國藥品標(biāo)準(zhǔn)•中藥成方制劑》等均有記載[8],最為著名的方劑有失笑散、溫病方劑神犀丹及三石湯等。在利用糞便類中藥配伍方劑治病方面,尤其值得一提的是清朝的著名溫病學(xué)家葉天士,他善于運(yùn)用金汁配伍于方劑中治病救人,在黃英志主編的《明清名醫(yī)全書大成•葉天士醫(yī)學(xué)全書》中含“金汁”的臨床處方和方劑近100處之多,其中包括著名的溫病靈丹神犀丹。

1.2 微生物轉(zhuǎn)化中藥成分

微生物轉(zhuǎn)化中藥成分的研究始于20世紀(jì)90年代初,日本的小橋恭一發(fā)現(xiàn)中草藥成分如番瀉苷,可借助腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)化為致瀉有效成分,隨后他的課題組對系列糖苷類化合物如黃芩苷、漢黃芩苷、人參皂苷等進(jìn)行了研究,指出糖苷類化合物為天然前藥[9]?；驹硎抢梦⑸锛?xì)胞產(chǎn)生的一種或多種酶把中藥中的一些化學(xué)成分轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)相關(guān)的更有經(jīng)濟(jì)價值的產(chǎn)物,來完成常規(guī)化學(xué)方法難以實(shí)現(xiàn)的生化反應(yīng),其本質(zhì)是利用微生物本身所產(chǎn)生的酶對外源底物進(jìn)行的催化反應(yīng),改變藥物原有性能,產(chǎn)生新的功能作用,或增強(qiáng)原有的功能活性。如口服人參皂苷類成分的腸內(nèi)微生物轉(zhuǎn)化[10]。

將微生物工程技術(shù)應(yīng)用于中藥創(chuàng)新,將是中藥創(chuàng)新研發(fā)中的新熱點(diǎn),其主要特點(diǎn)可概括如下[2]:①藥物的有效組分、活性成分最大限度地得以提取、利用;②藥物進(jìn)入人體后不能直接被利用的有效活性組分,可在體外生物轉(zhuǎn)化而被直接利用,將高極性中藥成分轉(zhuǎn)化為低極性成分,改善了藥物的脂溶性,使其功效迅速發(fā)揮;③可以提高中藥制劑的普適性,腸道微生態(tài)菌群因個體存在很大的差異性,結(jié)果引起藥物的生物利用和功能作用差異明顯,而通過體外生物轉(zhuǎn)化可避免之,從而提高其普適性;④微生物轉(zhuǎn)化后與原有藥物相比產(chǎn)生了新的活性物質(zhì),從而可能產(chǎn)生新的保健、治療或預(yù)防等功能作用;⑤其具有生產(chǎn)工藝可控、所得產(chǎn)物明確、制劑方便、便于與國際接軌等優(yōu)點(diǎn),因而是實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化戰(zhàn)略的有效途徑。

2 酶工程與創(chuàng)新中藥

酶作為生物催化劑,在許多化學(xué)反應(yīng)中具有不可低估的作用,作為生物進(jìn)化的高級形式,與一般的化學(xué)催化劑相比,它可以在非常溫和的條件下高效、專一性地催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,具有廣闊的應(yīng)用前景。酶是由細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的物質(zhì),其化學(xué)本質(zhì)主要為蛋白質(zhì),少數(shù)酶同時含有少量的糖和脂肪,也有少數(shù)是核酸等其它物質(zhì)。酶大部分位于細(xì)胞內(nèi),部分分泌到體外。新陳代謝是生命活動的最重要特征,一切生命活動都是由代謝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來維持的,而生物體代謝中的各種化學(xué)反應(yīng)都是在酶的作用下進(jìn)行的。酶是促進(jìn)一切代謝反應(yīng)的物質(zhì),沒有酶,代謝就會停止,生命也即停止。酶工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分,其特點(diǎn)是利用生物酶、含酶細(xì)胞器或細(xì)胞(微生物、植物、動物)作為生物催化劑來完成某些重要的化學(xué)反應(yīng),應(yīng)用范圍包括醫(yī)藥、食品、化學(xué)工業(yè),診斷分析、檢測分析和生物傳感器等。在中藥創(chuàng)新研發(fā)過程中,酶工程技術(shù)將具有舉足輕重的作用。

2.1 酶的分類與中草藥生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型

按照1961年國際生物聯(lián)合會酶學(xué)委員會(Enzyme Commission of International Union Biotechnology)規(guī)定的分類方法,不管酶的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如何,僅根據(jù)酶所催化反應(yīng)的類型,將酶分為六大類,即氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶、合成酶或連接酶,對應(yīng)為六大中草藥生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型。圖1概述了各類酶的特性與中草藥生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型[1,2,11]。

2.2 酶法轉(zhuǎn)化與中藥

近年來,藥代動力學(xué)研究證明,中藥成分中的糖苷類化合物在腸道內(nèi)難以吸收、生物利用度低、腸內(nèi)滯留時間較長,在人體內(nèi)難以直接發(fā)揮藥效作用,絕大多數(shù)需經(jīng)腸道微生物酶分解為次級苷或苷元,方能發(fā)揮藥效。從糖苷類化合物的結(jié)構(gòu)角度看,含糖基越多,分子極性越高,水溶性就越大,相反水溶性越低,水溶性大的物質(zhì)不易被小腸絨毛吸收,不易穿過腸壁,也就不易進(jìn)入血液而發(fā)揮藥效,只有被腸道內(nèi)微生物酶水解后才能被吸收而發(fā)揮藥效。因此,腸道內(nèi)微生物酶濃度與酶催化活性直接影響著糖苷類化合物的藥效。研究表明,個體差異性影響腸道內(nèi)微生物酶濃度與催化活性[12,13],患者體溫的升高會影響酶催化活性的發(fā)揮;隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展,濫用抗生素已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p害人腸道內(nèi)的正常菌群,使腸道菌群失去平衡,不能分泌各種正常酶[14]。這些因素嚴(yán)重影響著中藥藥效的發(fā)揮。

如何將中藥材中的糖苷類化合物轉(zhuǎn)化成次級苷或苷元,將成為中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究中的新熱點(diǎn),可通過化學(xué)轉(zhuǎn)化、酶轉(zhuǎn)化、微生物轉(zhuǎn)化等方法實(shí)現(xiàn)之?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化過程中,因強(qiáng)烈的酸堿水解作用而引起苷類物質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)型的改變,導(dǎo)致藥效消失和產(chǎn)物不穩(wěn)定。因此,酶轉(zhuǎn)化與微生物轉(zhuǎn)化將更具潛力,微生物轉(zhuǎn)化的本質(zhì)仍是酶轉(zhuǎn)化,酶轉(zhuǎn)化是中草藥生物轉(zhuǎn)化工程中的重要內(nèi)容。在酶的催化作用下對中藥中的苷類成分進(jìn)行系列結(jié)構(gòu)修飾,引起中藥成分的共價結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,如化學(xué)基團(tuán)的引入或去除、化學(xué)鍵的引入或斷裂等。修飾后,可引起藥理活性的改變,或中藥制劑(尤其是中藥口服液)風(fēng)味的改善等。

有關(guān)酶法轉(zhuǎn)化中藥的研究開展時間不長,尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。但是,不少學(xué)者已逐步認(rèn)識到生物轉(zhuǎn)化技術(shù)將是中藥創(chuàng)新研究的重要方法之一。近年來,運(yùn)用現(xiàn)代生物酶工程技術(shù)開展現(xiàn)代中藥研究,在酶法轉(zhuǎn)化中藥研究領(lǐng)域取得了一些成果。如利用自制復(fù)合酶對生曬參95%乙醇提取物、人參莖葉總皂苷、三七總皂苷、三七莖葉總皂苷等系列中藥有效部位進(jìn)行了酶法轉(zhuǎn)化研究[2,15],通過HPLC和LC-MS分析發(fā)現(xiàn)可以明顯改變一些皂苷成分的結(jié)構(gòu),并降低相應(yīng)化合物的極性,增加了有效部位中脂溶性含量;同時,利用這些復(fù)合酶直接酶法轉(zhuǎn)化處理人參、三七、三七莖葉等藥材,結(jié)果表明復(fù)合物酶亦能高效地轉(zhuǎn)化藥材中部分皂苷成分為低極性皂苷。這些低極性皂苷具有抗癌、免疫調(diào)節(jié)、改善微循環(huán)、調(diào)節(jié)消化機(jī)能、安神、抗衰老、抗緊張、預(yù)防消化道潰瘍、提高生命質(zhì)量、增強(qiáng)記憶和學(xué)習(xí)能力等多種生物活性和藥效作用,還具有快速吸收、高生物利用度等特點(diǎn)。用酶法輔助提取清熱中藥黃芩活性成分時,HPLC分析發(fā)現(xiàn)提取物中的黃芩素和漢黃芩素等苷元含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藥典的提取方法,表明酶法輔助提取有助于黃芩苷、漢黃芩苷等轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的苷元[16,17]。

3 生物中藥的發(fā)展方向

上文從微生物工程與中藥、酶工程與中藥等兩方面綜述了中草藥生物轉(zhuǎn)化工程的核心內(nèi)容;同時,在中藥儲存、炮制、方劑配伍煎制、體內(nèi)代謝等過程中也涉及到生物轉(zhuǎn)化,囿于篇幅,不再詳述。

中草藥生物轉(zhuǎn)化工程融合了傳統(tǒng)中藥制藥工程、傳統(tǒng)發(fā)酵中藥技術(shù)、現(xiàn)代微生物技術(shù)、酶工程技術(shù)、中藥成分的代謝工程等多種工程技術(shù),其在中藥新藥研究開發(fā)方面具有的獨(dú)特優(yōu)勢,可為改善中藥功效、加快中藥制劑的起效速度、提高生物利用度、改善制劑功效的個體差異性、創(chuàng)制新劑型、創(chuàng)制新藥等方面提供嶄新的技術(shù)手段,有望給中藥新藥研究開發(fā)注入新的活力,并將為中藥創(chuàng)新帶來革命性的變革,具有廣闊的發(fā)展前景,預(yù)計不久將成為中藥創(chuàng)新研究中的“紅熱點(diǎn)”。中草藥生物轉(zhuǎn)化工程的發(fā)展方向?qū)⒂绊懮镏兴幍奈磥戆l(fā)展前景,今后應(yīng)在以下幾個方面進(jìn)行深入研究:①中草藥儲存過程的生物轉(zhuǎn)化及霉變生物轉(zhuǎn)化機(jī)制研究;②中草藥炮制過程中的生物轉(zhuǎn)化機(jī)制研究;③方劑配伍中的生物轉(zhuǎn)化原理及方劑煎制過程的生物轉(zhuǎn)化研究;④加強(qiáng)微生物和酶工程技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用;⑤加強(qiáng)曲劑制備過程中的生物轉(zhuǎn)化機(jī)制研究;⑥加強(qiáng)糞便類中藥的生物轉(zhuǎn)化機(jī)制研究;⑦加強(qiáng)生物中藥制藥裝備的研究;⑧利用現(xiàn)代分析技術(shù),建立快速而靈敏的分析檢測技術(shù)手段;⑨建立有效而快速的功效篩選模型;⑩加強(qiáng)中藥成分體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化及功效個體差異性的研究;(11)在生物轉(zhuǎn)化研究過程中如何合理地貫徹中醫(yī)藥理論及現(xiàn)代科學(xué)方法論的指導(dǎo)思想,并吸收利用現(xiàn)代科學(xué)的有益成果。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊秀偉,郝美榮,服部征雄.中藥成分代謝分析[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2003.

[2] 喻春皓.生物酶工程技術(shù)在中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究中的應(yīng)用[D].天津:天津大學(xué),2006.

[3] 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1999:490-492.

[4] 高文鑄.華佗遺書[M].北京:華夏出版社,1995:638.

[5] 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1999:488-489.

[6] 李羿,劉忠榮,吳洽慶,等.發(fā)酵中藥――拓展中藥新藥研究開發(fā)的新空間[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2004,16(2):179-181,184.

[7] 雷載權(quán).中藥學(xué)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2001:48.

[8] 于智敏,周超凡.論糞便類中藥弊大于利[J].中國中藥雜志,1995,20(12):759-761.

[9] KOBASHI K. Glycosides are natural prodrugs-Evidence using germ-free and gnotobiotic rats associated with a human intestinal bacterium[J]. Journal of Traditional Medicines, 1998, 15(1): 1-13.

[10] HASEGAWA H. Proof of the mysterious efficacy of ginseng: basic and clinical trials: metabolic activation of ginsenoside: deglycosylation by intestinal bacteria and esterification with fatty acid[J]. Journal of Pharmacological Sciences, 2004, 95: 153-157.

[11] 羅貴民,曹淑桂,張今.酶工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[12] YIM JS, KIM YS, MOON SK, et al. Metabolic activities of ginsenoside Rb1, baicalin, glycyrrhizin and geniposide to their bioactive compounds by human intestinal[J]. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 2004, 27(10): 1580-1583.

[13] LEE DS, KIM YS, KO CH, et al. Fecal metabolic activities of herbal components to bioactive compounds[J]. Archives of Pharmacal Research, 2002, 25(2): 165-169.

[14] 徐萌萌,王建芳,徐春,等.微生物轉(zhuǎn)化苷類中藥的機(jī)理及應(yīng)用[J].世界科學(xué)技術(shù)―中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2006,8(2):24-27.

[15] 喻春皓,魏峰,何志敏.酶法修飾人參莖葉總皂苷及其HPLC圖譜研究[J].中草藥,2007,38(1):46-50.

[16] 王宏志,喻春皓,高鈞,等.HPLC法分析比較炮制和提取方法對黃芩活性成分的影響[J].中國中藥雜志,2007,32(16):1637-1640.

[17] 王宏志,喻春皓,高鈞,等.酶法提取黃芩中黃芩素、漢黃芩素[J].中藥材,2007,30(7):851-854.

Biotransformation Engineering of TCM and the Innovation of TCM

Yu Chunhao, Zhang Haijiang, Zhang Ping

(Huaiyin Institute of Technology, Huaian 223003, China)

篇2

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；機(jī)械工程與自動化；應(yīng)用；分析

1 引言

PLC技術(shù)是一種將數(shù)字運(yùn)算與機(jī)械操作綜合起來使用的控制裝置，起源于傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)，后來發(fā)展成綜合計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及自動控制技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)工程。目前，在機(jī)械工程及自動化領(lǐng)域中，PLC技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)各行各業(yè)的自動化水平都得到了一定的提高，為國家的發(fā)展和人們生活水平的提高提供了技術(shù)支撐。本文對PLC技術(shù)在機(jī)械工程與自動化領(lǐng)域的重要性進(jìn)行了分析，以供參考。

2 PLC技術(shù)及特點(diǎn)

PLC是目前工業(yè)領(lǐng)域單臺設(shè)備自動化控制的典型設(shè)備，具有體積小、安裝方便、編程容易、可靠性高以及不易受干擾的特點(diǎn)。近年來，PLC技術(shù)發(fā)展越來越快，軟件、硬件以及技術(shù)開發(fā)也有了較大的進(jìn)步，功能越來越強(qiáng)大，系統(tǒng)的兼容性和開發(fā)性越來越好，使PLC的性價比也越來越高?，F(xiàn)在，PLC已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用在機(jī)械、化工、電力以及冶金等領(lǐng)域，成為自動化控制的重要支柱之一，大大推動了機(jī)械工程與自動化的發(fā)展進(jìn)程。

PLC技術(shù)主要包括過程控制、位置控制、生產(chǎn)監(jiān)控、順序控制以及生產(chǎn)管理等，而完成這些復(fù)雜控制必須解決控制設(shè)備與PLC處理器核心之間的通信問題，而通信技術(shù)最重要的是保證通信的正確性和穩(wěn)定性。PLC技術(shù)的通信功能是最穩(wěn)定的，下面對PLC技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞或共享的特點(diǎn)進(jìn)行具體的分析：

2.1 采用國際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。PLC的生產(chǎn)廠家為了便于PLC的推廣和用戶使用的方便，規(guī)定使用統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，這樣不僅使不同的生產(chǎn)廠家的PLC系列產(chǎn)品的生產(chǎn)互換性大大提高，還極大的方便了用戶進(jìn)行維修，提高了PLC產(chǎn)品的通信開放程度。

2.2 現(xiàn)場總線的接口契合度。大多數(shù)PLC生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)現(xiàn)場總線，并且在通信領(lǐng)域廣泛使用，如目前在PLC中廣泛使用并且已經(jīng)進(jìn)入國家標(biāo)準(zhǔn)的DeviceNet、Profibus、AS-I總線。這些現(xiàn)場總線與PLC接口的契合度極高，大大保證了通信的穩(wěn)定性。

2.3 簡單化的程序編輯。大多數(shù)PLC生產(chǎn)廠家為PLC用戶設(shè)計了專門的計算機(jī)與PLC進(jìn)行通信的軟件，進(jìn)行程序翻譯，減輕了用戶的編程工作量，使PLC編程不在受限于專業(yè)人員，大大降低了PLC編程的準(zhǔn)入門檻。

3 PLC的應(yīng)用及重要性分析

3.1 PLC技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用

在自動化生產(chǎn)中，PLC一般通過模擬參數(shù)控制模塊、位置控制模塊、計數(shù)模塊、主機(jī)模塊、通信模塊和I/O接口模塊六個模塊進(jìn)行工業(yè)自動化生產(chǎn)控制。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)時，PLC技術(shù)通過對生產(chǎn)過程的具體了解，根據(jù)生產(chǎn)過程中所需要控制的動作以及監(jiān)控的對象，對PLC系統(tǒng)的控制模塊進(jìn)行合理調(diào)整和優(yōu)化組合，最終以最少的模塊和最合理的方式組建出一個功能全面而完善的自動化控制系統(tǒng)，可以保證生產(chǎn)過程的正確運(yùn)行和對生產(chǎn)中的靈活控制調(diào)整。在PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，模擬參數(shù)模塊主要功能是對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，并向監(jiān)控儀表傳輸控制語句，從而達(dá)到改善控制精度的目的，如控制鍋爐溫度的升降或保溫工作，維護(hù)熱處理的正常進(jìn)行。

3.2 PLC技術(shù)在控制邏輯運(yùn)算中的應(yīng)用

對于自動化控制系統(tǒng)來說，PLC的另一個巨大作用是進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理，如開關(guān)量的控制、數(shù)據(jù)位處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸、數(shù)據(jù)篩查與運(yùn)算等功能。通過PLC的運(yùn)算功能，來完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理，如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和工作總結(jié)，目前大多數(shù)食品、冶金以及造紙工業(yè)都利用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)信息控制；通過PLC進(jìn)行開關(guān)量的控制，可以有效的增加軟接觸點(diǎn)，提高工業(yè)自動化系統(tǒng)的質(zhì)量，為企業(yè)節(jié)省大量的人力和物力成本，與傳統(tǒng)的繼電器相比，具有操作簡單，可靠性好，控制迅速和維修方便的特點(diǎn)，目前已經(jīng)基本代替了大部分繼電器的工作。

3.3 PLC在系統(tǒng)控制和遠(yuǎn)程通信控制中的應(yīng)用

在現(xiàn)代自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)不僅用于控制其他的繼續(xù)結(jié)構(gòu)，還用于對自動化系統(tǒng)自身進(jìn)行控制，也就是說，PLC技術(shù)能夠?qū)ψ陨硐到y(tǒng)進(jìn)行故障排查和邏輯錯誤糾正，這樣的自動化控制系統(tǒng)才能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際工業(yè)自動化生產(chǎn)中，設(shè)備的每一個動作都會有自動化系統(tǒng)控制，同時應(yīng)用系統(tǒng)的檢測裝置對執(zhí)行過程中產(chǎn)生的累積誤差進(jìn)行調(diào)整，如果設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)異常，整個PLC系統(tǒng)的邏輯關(guān)系就會穿行混亂，PLC控制系統(tǒng)的就會通過這些混亂的邏輯關(guān)系進(jìn)行故障診斷并報警。在PLC進(jìn)行不同系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信控制時，只要保持聯(lián)網(wǎng)通信模塊和信息傳輸接口的正確性，PLC技術(shù)就能進(jìn)行穩(wěn)定的遠(yuǎn)程通信。

3.4 PLC技術(shù)在各個生產(chǎn)領(lǐng)域的重要性

目前，PLC已經(jīng)成為世界上大多數(shù)國家實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動化的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋了冶金、化工、交通、娛樂和食品等所有的輕重工業(yè)領(lǐng)域，是自動化領(lǐng)域用途最廣，也最為重要的控制設(shè)備。在2009年，全國的PLC生產(chǎn)件數(shù)高達(dá)一千五百萬件，而2010年的產(chǎn)量達(dá)一千八百萬件，2011年的最終產(chǎn)品達(dá)到了二千三百萬件。經(jīng)統(tǒng)計，這些PLC產(chǎn)品的最終使用的領(lǐng)域如表1所示。

表1 PLC的使用領(lǐng)域分布表

4 結(jié)束語

在工業(yè)化、信息化發(fā)展迅速的今天，機(jī)械工程及自動化的水平已經(jīng)成為一個國家工業(yè)水平的代表，而PLC技術(shù)的發(fā)展是提高工業(yè)生產(chǎn)自動化水平的重要方面。本文通過對PLC在各個領(lǐng)域自動化設(shè)備中的應(yīng)用，論述了PLC在機(jī)械工程與自動化方面的重要作用，為PLC在自動化控制領(lǐng)域的推廣提供了支持。

參考文獻(xiàn)

[1]李世發(fā).PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].信息通信，2011（4）.

篇3

當(dāng)前醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展面臨著國際醫(yī)藥行業(yè)加速技術(shù)革命的挑戰(zhàn)和高科技高投入下強(qiáng)化專利保護(hù)的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，醫(yī)藥工業(yè)需要進(jìn)行從仿制到創(chuàng)新的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，需要強(qiáng)化工業(yè)化生產(chǎn)過程，增加在國際市場上的競爭力。高等藥學(xué)教育必須適應(yīng)這一形勢，深化改革，拓寬藥學(xué)人才培養(yǎng)的途徑，充分發(fā)揮綜合性大學(xué)和理工科大學(xué)辦學(xué)的力量和積極性。

一、培養(yǎng)醫(yī)藥化工人才的必要性

傳統(tǒng)的醫(yī)藥工業(yè)在過去的計劃經(jīng)濟(jì)體制下以救死扶傷、保證人民健康為唯一宗旨，以生產(chǎn)出產(chǎn)品為首要目的。實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)時較少從化學(xué)工程角度去考慮設(shè)備與過程的設(shè)計、放大和控制，缺少化學(xué)工程研究。因此，我國制藥工業(yè)中的化工過程比較落后于其它化學(xué)工業(yè)。在當(dāng)今社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制下，傳統(tǒng)的醫(yī)藥工業(yè)除面臨新藥開發(fā)中的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的挑戰(zhàn)外，還面臨著競爭機(jī)制的挑戰(zhàn)，特別是復(fù)關(guān)后面對的是國際大市場的競爭，如不迅速提高技術(shù)水平，建立現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)，就會在市場經(jīng)濟(jì)中缺乏競爭能力。根據(jù)醫(yī)藥生產(chǎn)過程基本是化工過程的特點(diǎn)，要建立現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)體系，提高生產(chǎn)操作水平，降低成本，減少能耗、物耗，就必須加強(qiáng)在醫(yī)藥工業(yè)化生產(chǎn)中的化學(xué)工程研究。

根據(jù)我系畢業(yè)生分配情況，醫(yī)藥行業(yè)尤其是制藥行業(yè)與公司迫切需求醫(yī)藥化工方面的畢業(yè)生，雖然每年都有相當(dāng)數(shù)量的畢業(yè)生分配至醫(yī)藥行業(yè)的科研、生產(chǎn)單位，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，這包括數(shù)量與質(zhì)量兩個方面的不滿足。分配到醫(yī)藥行業(yè)的畢業(yè)生也反映他們的知識結(jié)構(gòu)上的不適應(yīng)，需要花1-2年甚至更長的時間對藥學(xué)方面的知識和特點(diǎn)進(jìn)行熟悉和再學(xué)習(xí)。

二、發(fā)揮清華大學(xué)的工科優(yōu)勢培養(yǎng)醫(yī)藥化工人才

醫(yī)藥工業(yè)是技術(shù)密集型的特殊行業(yè)，理、工、醫(yī)藥學(xué)科的相互滲透、優(yōu)勢互補(bǔ)，共同培養(yǎng)藥學(xué)人才是加強(qiáng)我國高等藥學(xué)教育、使之更好地為我國醫(yī)藥工業(yè)服務(wù)的重要途徑之一。清華大學(xué)是一所以工科為主，兼有理學(xué)院、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院和即將成立的人文社科學(xué)院的綜合性委屬重點(diǎn)大學(xué)，具有雄厚的公共基礎(chǔ)和機(jī)、電等公共工程基礎(chǔ)。化工系的化學(xué)工程學(xué)科是學(xué)校的重點(diǎn)學(xué)科之一，近幾年來又著重在加強(qiáng)工程實(shí)踐基礎(chǔ)上做了不少努力。具有較雄厚的化學(xué)工程的反應(yīng)、分離、過程優(yōu)化設(shè)計等科研基礎(chǔ)和教學(xué)基礎(chǔ)，也是優(yōu)勢所在。同時我校還有相關(guān)的生物科學(xué)技術(shù)系、化學(xué)系?；は狄苍O(shè)有生物化工與制藥研究所，并即將與國家醫(yī)藥局科教司聯(lián)合成立國家醫(yī)藥局清華大學(xué)醫(yī)藥工程中心，因此也具備一定的開設(shè)化學(xué)制藥和生物制藥的基礎(chǔ)課(如生物化學(xué)、有機(jī)合成)的能力。但目前尚欠缺開設(shè)有關(guān)藥學(xué)和藥理等專業(yè)課及實(shí)驗(yàn)的條件，需要兄弟醫(yī)、藥院校的協(xié)助。因此總的設(shè)想是在國家教委和國家醫(yī)藥管理局的統(tǒng)籌安排下盡快在我校化工系試辦以堅實(shí)的化學(xué)工程與工藝基礎(chǔ)為特征的、同時覆蓋化學(xué)制藥和生物制藥、專業(yè)面較寬的5年制醫(yī)藥化工(或制藥化工)專業(yè)，盡快培養(yǎng)一批適應(yīng)我國醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展的、既有堅實(shí)的化學(xué)工程與工藝基礎(chǔ)，又懂化學(xué)及生物制藥的特殊原理及要求的工程型醫(yī)藥學(xué)人才。

三、辦學(xué)方式

方式1:以清華大學(xué)化工系為主，借助兄弟醫(yī)藥院校的師資、辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和條件，五年中前三年突出清華大學(xué)的特點(diǎn)，充分發(fā)揮本校的辦學(xué)優(yōu)勢，打好公共基礎(chǔ)和化學(xué)工程與工藝基礎(chǔ)。第四學(xué)年開始，請兄弟醫(yī)藥院校、系的教師開設(shè)有關(guān)藥學(xué)方面的專業(yè)課，并盡可能就近借助兄弟醫(yī)藥院校、系的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行相應(yīng)的必要的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。同時積極培養(yǎng)和引進(jìn)本系這方面的師資和實(shí)驗(yàn)條件的建設(shè)。見習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)均到制藥廠進(jìn)行，第五學(xué)年的最后一學(xué)期進(jìn)行制藥化工過程中的工程、工藝學(xué)習(xí)，以及少部分偏重基礎(chǔ)研究的畢業(yè)設(shè)計(論文)。獲得工學(xué)士學(xué)位。

方式2:在試辦“醫(yī)藥化工專業(yè)”的同時還可試辦第二學(xué)士學(xué)位，多途徑培養(yǎng)多種類型的制藥工程人才。在獲得化學(xué)工程第一學(xué)位的同時，取得藥學(xué)第二學(xué)位。在我系化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生中，于第三學(xué)年開始選取一批優(yōu)秀的志愿者，在修第一學(xué)位(化學(xué)工程與工藝)課的同時，陸續(xù)選修藥學(xué)專業(yè)的基本必修課。五年內(nèi)同時修滿兩個學(xué)位的必需學(xué)分，并同時完成化學(xué)工程學(xué)與藥學(xué)兩方面的畢業(yè)設(shè)計(論文)者授予兩個學(xué)位。此類學(xué)生第一學(xué)位為主，第二學(xué)位為輔，有條件者，兩篇論文最好相結(jié)合。第一學(xué)位由清華大學(xué)化工系負(fù)責(zé)，第二學(xué)位由醫(yī)藥院校負(fù)責(zé)，合作對象待定。

篇4

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)）

生物工程是20世紀(jì)70年代初開始興起的一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科，其廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、能源、資源和環(huán)境等領(lǐng)域，近年來發(fā)展迅猛，尤其為人類健康問題的解決提供了美好的前景。因此，國內(nèi)不少高校紛紛新設(shè)生物工程專業(yè)，生物工程人才的需求也逐年增加。

浙江中醫(yī)藥大學(xué)于2003年9月首次招收四年制本科生物工程專業(yè)學(xué)生，這是在全國20多所中醫(yī)藥院校中首次開設(shè)生物工程專業(yè)，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。我們根據(jù)本校的辦學(xué)優(yōu)勢和國家對生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，對中醫(yī)藥背景下生物工程專業(yè)特色建設(shè)以及人才培養(yǎng)進(jìn)行了探索。

一 中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)的定位與特色

目前全國已有百余所院校開設(shè)了生物工程專業(yè)，浙江省共有9所院校開設(shè)了生物工程專業(yè)，而全國中醫(yī)藥院校中僅三所開設(shè)了生物工程專業(yè)。由于在師資力量、教學(xué)條件、科研方向以及專業(yè)設(shè)置先后等方面的差異，辦學(xué)方向及專業(yè)特色也不盡相同。如有些院校以溶劑和有機(jī)酸的微生物發(fā)酵，或以核苷酸及其類似物的微生物發(fā)酵，或以酶制劑工業(yè)，或以微生物發(fā)酵生產(chǎn)抗生素，或以基因工程，或以食品發(fā)酵、加工釀造，或以微生物與環(huán)境保護(hù)等為主要辦學(xué)方向[1】。

在專業(yè)定位這個戰(zhàn)略問題上，必須揚(yáng)長避短，走特色發(fā)展之路。浙江中醫(yī)藥大學(xué)具有在中醫(yī)藥領(lǐng)域深厚的辦學(xué)積淀和背景，因此我校生物工程專業(yè)的特色定位是：充分依托和發(fā)揮中醫(yī)藥大學(xué)的辦學(xué)優(yōu)勢，注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的交叉融合與應(yīng)用，培養(yǎng)面向科研、生產(chǎn)、管理第一線的一流中醫(yī)藥生物工程復(fù)合型人才。專業(yè)堅持以工為主、理工結(jié)合的方向，充分發(fā)揮多學(xué)科交叉滲透的辦學(xué)特色，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)需求、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型生物工程技術(shù)人才。

注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的交叉融合與應(yīng)用，是中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)建設(shè)的一大特色?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)已用于中醫(yī)藥產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、培育及研究等方面，包括中藥生物發(fā)酵、中藥內(nèi)生菌的分離、中藥生物轉(zhuǎn)化、酶工程應(yīng)用于中藥提取、中藥細(xì)胞工程、中藥生化分離工程等。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已逐步成為支柱產(chǎn)業(yè)之一，而生物技術(shù)成果約有60%是用于醫(yī)藥業(yè)。因此，現(xiàn)代生物工程技術(shù)不僅可以應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域，而且前景廣闊，辦好生物工程專業(yè)也將更好地促進(jìn)中醫(yī)藥院校的教學(xué)、科研發(fā)展。

二 具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)國家教指委的專業(yè)規(guī)范以及社會需求與各類人才的專業(yè)特點(diǎn)，在大量調(diào)研和充分論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合辦學(xué)特色，研究確定了生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)出具備生物工程基本知識、掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計等基礎(chǔ)理論和技能，能在生物技術(shù)與工程及中醫(yī)藥領(lǐng)域從事設(shè)計、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的工程技術(shù)人才。 ‘在培養(yǎng)方向上，既要培養(yǎng)學(xué)生掌握生物工程的基本技能、基本理論和基本知識，又要注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的應(yīng)用與交叉融合，注重工程技術(shù)素養(yǎng)的培育，注重培養(yǎng)具有中藥發(fā)酵工程技術(shù)、中藥活性成分分離工程技術(shù)、能將細(xì)胞工程、基因工程應(yīng)用于中醫(yī)藥研究的人才，充分發(fā)揮中醫(yī)藥背景的優(yōu)勢和特色，培養(yǎng)出社會真正需求，并能在中醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮一技之長的復(fù)合型人才。

三 具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)模式

建立科學(xué)的人才培養(yǎng)模式是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性工作[2]。圍繞著培養(yǎng)具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才這一目標(biāo)，我校生物工程專業(yè)加強(qiáng)課程及教材建設(shè)，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，堅持繼承與創(chuàng)新相結(jié)合，注重特色項(xiàng)目的培育，重視中藥發(fā)酵工程、中藥酶工程、中醫(yī)藥基因工程等中醫(yī)藥生物工程技能的培養(yǎng)，這也成為了專業(yè)建設(shè)的一大特色。

1 實(shí)施課程改革，優(yōu)化課程體系，注重中醫(yī)藥生物工程技術(shù)的培養(yǎng)

課程是教育的核心，課程水平?jīng)Q定了人才培養(yǎng)的水平[3]。生物工程專業(yè)在課程設(shè)置上以優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)為主線，注重其多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。在廣泛學(xué)習(xí)調(diào)研國內(nèi)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)國家教指委制定的專業(yè)規(guī)范要求，對現(xiàn)有的課程體系進(jìn)行了整體優(yōu)化和調(diào)整。為加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，增設(shè)了工程類基礎(chǔ)課程，并增設(shè)了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，以更好地促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

我校生物工程專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生具備生物工程基本技能的基礎(chǔ)上，注重中醫(yī)藥生物工程技術(shù)的培養(yǎng)，具有鮮明的中醫(yī)藥特色。除了開設(shè)細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等通用課程以及工程制圖、化工原理等工程技術(shù)基礎(chǔ)課程以外，還充分利用學(xué)校在長期辦學(xué)過程中形成的中醫(yī)藥學(xué)這一優(yōu)勢學(xué)科，開設(shè)了中醫(yī)學(xué)概論、中藥藥劑學(xué)、中藥復(fù)方藥動學(xué)等課程。同時，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)課中也融人了中醫(yī)藥相關(guān)的內(nèi)容，而學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、本科畢業(yè)論文中與中醫(yī)藥相關(guān)的比例均高達(dá)50%左右。

2 選用優(yōu)秀教材，編寫特色教材，融合鮮明的中醫(yī)藥特色

教材建設(shè)是制定人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置必備的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革必然反映到教材上[4]。制訂教材建設(shè)規(guī)劃，完善教材選用機(jī)制，以此保證教材選用的先進(jìn)性及中醫(yī)藥特色。針對我校生物工程專業(yè)的特色，編寫并出版了符合專業(yè)方向需要的中醫(yī)藥生物工程教材《生物與制藥工程實(shí)驗(yàn)》，該教材既注重基礎(chǔ)知識，又著眼于實(shí)用性及學(xué)科發(fā)展性，并結(jié)合了中醫(yī)藥特色的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在生物工程基本理論的基礎(chǔ)上，注重中醫(yī)藥特色，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。

3 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化工程能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)

實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等教育教學(xué)的重點(diǎn)和特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)不但是生物工程專業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分，而且是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐活動的高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)。生物工程作為一門實(shí)踐性及應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)，不僅要求學(xué)生具備深厚的理論基礎(chǔ)，還應(yīng)具備較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力。因此在人才培養(yǎng)過程中，如何強(qiáng)化工程能力及實(shí)踐能力的培養(yǎng)是—個非常重要的問題。

(1)積極推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

我校生物工程專業(yè)非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、課程整合與優(yōu)化、完善管理機(jī)制等方面進(jìn)行了改革，以滿足生物工程專業(yè)發(fā)展的需要。①在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系方面，實(shí)行多層次改革，對課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)生參與教師科研、畢業(yè)設(shè)計實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、企業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)沒計競賽等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，建立更完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。②在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面，增加能更好地提高學(xué)生實(shí)踐動手能力的設(shè)汁性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，減少驗(yàn)證性、認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，促進(jìn)科研成果向本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化，并根據(jù)學(xué)科發(fā)展更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，引入特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。③在課程整合與優(yōu)化方面，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)相承的課程，打破課程壁壘，進(jìn)行課程整合，開設(shè)專業(yè)模塊大實(shí)驗(yàn)，如將“基因工程”、“生化制藥學(xué)”的實(shí)驗(yàn)課整合為“基因工程實(shí)驗(yàn)”，將“工業(yè)微生物學(xué)”、“生物工藝學(xué)”、“發(fā)酵設(shè)備”的實(shí)驗(yàn)課整合為“發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)”。“基因工程實(shí)驗(yàn)”將基因工程常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)串聯(lián)起來，涉及基因克隆、菌種構(gòu)建、工程菌的發(fā)酵、蛋白分離純化、產(chǎn)品電泳與檢測等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在整個產(chǎn)品生產(chǎn)流程中了解各項(xiàng)技術(shù)，既有“點(diǎn)”、又有“面”，改變了過去實(shí)驗(yàn)課時少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容孤立、交叉重復(fù)等現(xiàn)象。④在完善管理機(jī)制方面，建立開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，通過該平臺實(shí)現(xiàn)信息、師生交流、資源共享、實(shí)驗(yàn)管理等功能。

(2)建設(shè)特色實(shí)驗(yàn)室，加大實(shí)驗(yàn)室開放力度

我校生物工程專業(yè)建有生化分離工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程、化學(xué)合成和化工原理等特色實(shí)驗(yàn)室，面向全校開放。每年承擔(dān)150余項(xiàng)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供全校學(xué)生選擇，內(nèi)容涉及生物工程各個方面，通過這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及科研能力。同時，根據(jù)學(xué)生的科研興趣及就業(yè)方向，分不同專業(yè)方向，通過實(shí)行科研導(dǎo)師制、撰寫論文以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新意識，如采用發(fā)酵工程技術(shù)培育藥用菌（中藥）、中藥成分分離分析工程、中藥制劑工藝、細(xì)胞工程、生物制劑等不同方向。

(3)注重實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才

通過學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，改善實(shí)習(xí)教學(xué)條件，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。通過打通校企聯(lián)系渠道，使企業(yè)全方位參與人才培養(yǎng)工作。除建立校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地外，與多家校外具有中醫(yī)藥特色企業(yè)簽訂了合作協(xié)議，建立了校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。校企合作建立人才培養(yǎng)基地，為學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨行業(yè)的社會實(shí)踐提供平臺，使企業(yè)中具有豐富生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師作為專業(yè)師資的補(bǔ)充，為培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐動手能力的生物工程應(yīng)用型人才提供了有力保障。

總之，浙江中醫(yī)藥大學(xué)在全國20多所中醫(yī)藥院校中首次開設(shè)生物工程專業(yè)，沒有先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。根據(jù)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的實(shí)踐，探索出了現(xiàn)代生物工程與傳統(tǒng)中醫(yī)藥交叉融合這一專業(yè)特色，并確定了具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。圍繞這一人才培養(yǎng)目標(biāo)，對生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，通過優(yōu)化改革課程體系、編寫選用特色教材、構(gòu)建強(qiáng)化學(xué)生工程能力與實(shí)踐能力的實(shí)踐教學(xué)體系，最終形成了具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)模式。這將為中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)提供—個良好的理論支撐，也將為中醫(yī)藥院校其他非傳統(tǒng)專業(yè)（傳統(tǒng)專業(yè)指中醫(yī)、中藥等）的開設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]萬海同．中醫(yī)藥院校中生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與實(shí)踐研究[J].中醫(yī)教育，2010，29(4):4-8．

[2]官翠玲．醫(yī)藥院校市場營銷專業(yè)人才培養(yǎng)模式之研究[J].，中醫(yī)教育，2008，27(5):4-6．

篇5

今年來，由于生物技術(shù)的快速發(fā)展，使得我國生物學(xué)工程的發(fā)展也在不斷向前，并已有一定的基礎(chǔ)。調(diào)查顯示，當(dāng)前生物化工的產(chǎn)品已經(jīng)涉及到保健、醫(yī)藥、農(nóng)藥以及食品等各個領(lǐng)域與方面。①在醫(yī)藥方面，抗生素得到迅猛發(fā)展，并且在臨床中的使用最普遍，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前我國抗生素的產(chǎn)量達(dá)到世界首位，此數(shù)據(jù)還在不斷增長；②在農(nóng)藥方面，生物化工的農(nóng)藥品種也層出不窮，主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等，該技術(shù)不斷進(jìn)步，并且逐步滿足了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要；③在食品與飼料方面，氨基酸、檸檬酸等的產(chǎn)量不斷加大，并呈現(xiàn)數(shù)倍增產(chǎn)的趨勢，該產(chǎn)品已經(jīng)不只為了滿足于本國市場，還出口到世界各國。

2、我國生物化學(xué)工程發(fā)展中所存在的問題

經(jīng)過深入調(diào)查分析可知，由于各種因素的限制，使得我國生物化學(xué)工程在發(fā)展過程中也存在著許多問題與不足，也將面臨著新的挑戰(zhàn)，本文主要從以下幾方面的問題著手分析：

（1）我國生物化學(xué)工程的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置不夠科學(xué)，許多企業(yè)往往存在品種單一、低檔次等問題，不能滿足當(dāng)今市場的需求。對于檔次較高的醫(yī)藥生化產(chǎn)品例如激素類、干擾素、藥用多肽等，在我國的生產(chǎn)技術(shù)還不完善，不能滿足本土市場需求，每年還需花費(fèi)大量資金從國外進(jìn)口。

（2）當(dāng)前我國的生物化工產(chǎn)業(yè)主要局限于輕工、醫(yī)藥、食品業(yè)等。所以，許多企業(yè)對生物化工產(chǎn)品尤其是精細(xì)化工產(chǎn)品這一領(lǐng)域的了解不足，不利于擴(kuò)大生產(chǎn)，更不用說通過這些技術(shù)引領(lǐng)企業(yè)走向世界。此外因生物化學(xué)發(fā)展速度較快，我國相關(guān)部門對該行業(yè)的研究及規(guī)范還不成體系，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的能源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重，技術(shù)在低水平徘徊。

（3）在生產(chǎn)技術(shù)上存在許多不足，生產(chǎn)設(shè)備與工藝配套不完善，上下游技術(shù)不配套，產(chǎn)物的收得率低，生產(chǎn)成本高企業(yè)效益低。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，雖然目前我國的產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等的發(fā)酵水平較高，但其他絕大多數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)明顯低于國外。從而，某些企業(yè)為了引進(jìn)新技術(shù)提高生產(chǎn)效率，只能每年都要投入大量資金從外國進(jìn)口細(xì)胞破碎機(jī)、生物反應(yīng)器、計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備以及生物傳感器等，不利于企業(yè)的長期生產(chǎn)目標(biāo)。

（4）我國生物化學(xué)工程的發(fā)展歷史較短，基礎(chǔ)研究的投入較薄弱，還沒有形成一個完整的科研體系，技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，同時，相關(guān)企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)吸收能力差。調(diào)查顯示，當(dāng)前該行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的粗放型擴(kuò)大投資的增長模式，從而生產(chǎn)效益低下、市場競爭力不強(qiáng)，不利于企業(yè)的發(fā)展。

3、我國生物化學(xué)工程發(fā)展問題的解決建議

本文經(jīng)過深入探究分析我國生物化學(xué)工程發(fā)展過程中所存在的問題，并借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，主要從以下幾方面來解決當(dāng)前的問題：

（1）合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大并發(fā)展高檔次的產(chǎn)品。例如加大對醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑等高檔產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。此外，使生物化學(xué)工程的發(fā)展呈現(xiàn)多元化，著重生產(chǎn)如生物色素、微生物多糖、工業(yè)酶制劑以及表面活性劑等多種精細(xì)化工產(chǎn)品以及采用傳統(tǒng)技術(shù)無法生產(chǎn)的產(chǎn)品，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與市場競爭力。

（2）不斷擴(kuò)大生物化工的生產(chǎn)規(guī)模，提高競爭力。因此，我國相關(guān)部門應(yīng)該出臺更多有效措施來鼓勵建設(shè)大型的生物化工企業(yè)，使之能夠?qū)⒀邪l(fā)、生產(chǎn)、銷售融于一體，從而節(jié)省生產(chǎn)成本。尤其要加大力度去培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè)，此外，還要鼓勵那些具有發(fā)展生物化工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)加入該技術(shù)發(fā)展行列，向著創(chuàng)新型生化公司的方向發(fā)展，并淘汰那些生產(chǎn)技術(shù)落后，市場競爭力低下的企業(yè)，從而提高我國整體生物化工行業(yè)的競爭力，并有利于擴(kuò)大我國生物化工的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

篇6

生物化學(xué)工程（又叫生化工程或生物化工）是化學(xué)工程與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。生物化工是生物技術(shù)的重要分支。與傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)相比，生物化工有某些突出特點(diǎn)：①主要以可再生資源作原料；②反應(yīng)條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產(chǎn)過程；③環(huán)境污染較少；④投資較??；⑤能生產(chǎn)目前不能生產(chǎn)的或用化學(xué)法生產(chǎn)較困難的性能優(yōu)異的產(chǎn)品。由于這些特點(diǎn)，生物化工已成為化工領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)。

1.世界生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀

生物化工發(fā)展至今已經(jīng)歷了半個多世紀(jì)，最早主要是生產(chǎn)抗生素；隨后，是為氨基酸發(fā)酵、舀體激素的生物轉(zhuǎn)化、維生素的生物法生產(chǎn)、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及淀粉糖生產(chǎn)等工業(yè)化服務(wù)。自20世紀(jì)80年代起，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)等手段生產(chǎn)藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應(yīng)用已涉及到人民生活的方方面面，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化輕原料生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品、環(huán)境保護(hù)、資源和能源的開發(fā)等各領(lǐng)域。隨著生物化工上游技術(shù)——生物工程技術(shù)的進(jìn)步以及化學(xué)工程、信息技術(shù)（IT）和生物信息學(xué)（bioinformatics）等學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，生物化工將迎來又一個嶄新的發(fā)展時期。

生物化工行業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，已形成了一個完整的工業(yè)體系，整個行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢。下面簡要描述生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀。

1．1工業(yè)結(jié)構(gòu)

由于生物化工涉及面廣，涉及的行業(yè)多，所以從事生物化工的企業(yè)較多。據(jù)報道，90年代中期，美國生物化工企業(yè)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(yè)競爭日趨激烈，生物化工企業(yè)有較大幅度減少，但與生命科學(xué)（主要指醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生化技術(shù)）諸侯割據(jù)的局面相比，生物化工行業(yè)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(xué)的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細(xì)化工公司，當(dāng)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(xué)部分轉(zhuǎn)移，生物化工行業(yè)百花齊放的局面在很長一段時間內(nèi)不會有什么改變。

1．2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的生物化工行業(yè)主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業(yè)，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫(yī)藥、保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源、材料等。同時，生物化工產(chǎn)品也得到了極大的拓展：醫(yī)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(nóng)藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機(jī)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(zhì)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，生物化工領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細(xì)胞生長素等昂貴產(chǎn)品（價格可達(dá)數(shù)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(nóng)業(yè)生化制品等低價位產(chǎn)品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產(chǎn)品市場份額在50％～60％，低價位的產(chǎn)品市場份額在40％～50％。而且，根據(jù)近年來生物化工的發(fā)展趨勢及人們對醫(yī)藥衛(wèi)生的重視來看，高價位產(chǎn)品的發(fā)展速率高于低價位產(chǎn)品。

1．3技術(shù)水平

生物化工經(jīng)過80年代以后的蓬勃發(fā)展，不僅整個行業(yè)技術(shù)水平有大幅度提高，而且許多新技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。

1．3．1發(fā)酵工程技術(shù)已見成效

據(jù)估計，全球發(fā)酵產(chǎn)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(jī)酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發(fā)酵產(chǎn)品市場的增大與發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步分不開?，F(xiàn)代生物技術(shù)的進(jìn)展推動了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，發(fā)酵工業(yè)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(lián)發(fā)酵裝置已達(dá)75m＼許多公司對發(fā)酵工藝進(jìn)行了調(diào)整，從而降低了生產(chǎn)成本。如ADM（ArcherDanie1sMid1and）和Cargill公司在20世紀(jì)90年代初對其發(fā)酵裝置進(jìn)行改造，將以碳水化合物為原料的生產(chǎn)工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產(chǎn)成本，ADM公司生產(chǎn)的賴氨酸成本比原先降低了一半。

1．3．2酶工程技術(shù)有了長足的進(jìn)步

酶工程技術(shù)包括酶源開發(fā)、酶制劑生產(chǎn)、酶分離提純和固定化技術(shù)、酶反應(yīng)器與酶的應(yīng)用。目前世界酶制劑從酶源開發(fā)到酶的應(yīng)用都已進(jìn)入了良性發(fā)展階段，各階段生產(chǎn)企業(yè)和用戶關(guān)系密切，合作廣泛。據(jù)報道，1998年全球工業(yè)酶制劑的銷售額為13億美元，預(yù)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(shù)也有很大進(jìn)步

影響生化產(chǎn)品價格的因素，首當(dāng)其沖的是分離與純化過程，其費(fèi)用通常占生產(chǎn)成本的50％～70％，有的甚至高達(dá)90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產(chǎn)的“瓶頸”。尋求經(jīng)濟(jì)適用的分離純化技術(shù)，已成為生物化工領(lǐng)域的熱點(diǎn)。已大規(guī)模應(yīng)用的分離純化技術(shù)有：雙水相革取、新型電泳分離、大規(guī)模制備色譜、膜分離等。

1．3．4上游技術(shù)廣泛應(yīng)用于下游生產(chǎn)

利用基因工程技術(shù)，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(gòu)建基因菌產(chǎn)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(guān)鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩(wěn)定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產(chǎn)量提高。隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展，被稱為第二代基因工程的蛋白質(zhì)工程發(fā)展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質(zhì)工程，將可以生產(chǎn)具有特定氨基酸順序、高級結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生理功能的新型蛋白質(zhì)，可以定向改造酶的性能，從而生產(chǎn)出新型生化產(chǎn)品。

1．3．5新技術(shù)在生物化工中也得到了極大的應(yīng)用

比如，在超臨界液體狀態(tài)下進(jìn)行酶反應(yīng)，從而大大降低酶反應(yīng)過程的傳質(zhì)阻力，提高酶反應(yīng)速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學(xué)情性、易與反應(yīng)底物分離。利用超臨界CO2取代有機(jī)溶劑進(jìn)行酶反應(yīng)，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。又比如，微膠羹技術(shù)已被廣泛用于動物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)、細(xì)胞和酶的固定化以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分離方面。

2．世界生物化工行業(yè)的發(fā)展趨勢

2．1工業(yè)結(jié)構(gòu)

行業(yè)與行業(yè)間的劃分將日趨模糊，企業(yè)間的合作將加大。目前，許多從事醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源等方面生產(chǎn)的企業(yè)，正在從事生物化工生產(chǎn)。特別是某些從事傳統(tǒng)化工行業(yè)的生產(chǎn)廠家，也紛紛涉足生物化工領(lǐng)域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機(jī)化工和聚合材料的生產(chǎn)，現(xiàn)在正加大生物化工的開發(fā)力度，已開發(fā)成功了生物法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝，并正在開發(fā)用改性大腸桿菌生產(chǎn)己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產(chǎn)，現(xiàn)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(yè)利益的合作也非常活躍。此外，隨著從事傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)廠家的加入，由于技術(shù)與生產(chǎn)方面的原因，它們與從事生物化工開發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業(yè)的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發(fā)用生物法生產(chǎn)1，）丙二醇，進(jìn)一步生產(chǎn)PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設(shè)年產(chǎn)3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進(jìn)一步發(fā)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(yǎng)技術(shù)，開發(fā)在7一ADCA和其它青霉素生產(chǎn)中使用的酶和菌種。

2．2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

生物化工產(chǎn)品正向?qū)I(yè)化、高科技含量、高附加值方向發(fā)展。傳統(tǒng)的低價位產(chǎn)品受到冷落，而高價位產(chǎn)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(chǎn)品剝離。如日本武田藥品工業(yè)公司不再生產(chǎn)味精，轉(zhuǎn)而生產(chǎn)其它高附加值的調(diào)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(lǐng)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(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。1997年生化藥物市場銷售額達(dá)130億美元，其中細(xì)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(xì)胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細(xì)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(yù)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(fā)展?jié)摿艽?。?jù)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(zhuǎn)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(fā)展重點(diǎn)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(tǒng)功能減退、對傳統(tǒng)抗生素產(chǎn)生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產(chǎn)量在100kg左右，但銷售額達(dá)2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達(dá)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(guān)注。但是，用于臨床的碳水化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如一對單糖，其不同的化學(xué)鍵就多達(dá)22種。因此，用化學(xué)法合成復(fù)雜的碳水化合物比較困難，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，而用酶法合成則是一條切實(shí)可行的途徑。

作為生化催化劑的酶，也將是今后發(fā)展的重點(diǎn)。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(yù)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(dāng)前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發(fā)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(dá)到900億美元。在未來的25年內(nèi)，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(fā)展?jié)摿Α?/p>

生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優(yōu)點(diǎn)，今后可能成為表面活性劑的升級換代產(chǎn)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(xué)品、生物晶片、環(huán)保等方面也將有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2．3技術(shù)水平

不斷提高菌株活力、發(fā)酵水平、生化反應(yīng)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(fā)方面，由于從20世紀(jì)70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產(chǎn)物的機(jī)會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經(jīng)適當(dāng)改變其代謝特性后生產(chǎn)新的產(chǎn)品。如日本協(xié)和發(fā)酵公司已成功地把生產(chǎn)谷氨酸的菌種改為生產(chǎn)色氨酸。

在生化反應(yīng)器方面，反應(yīng)器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機(jī)技術(shù)對整個生化反應(yīng)過程進(jìn)行數(shù)字化處理，從而優(yōu)化反應(yīng)過程，是今后的發(fā)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(tǒng)軟件包，可在幾分鐘內(nèi)告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據(jù)產(chǎn)品所需進(jìn)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(jī)監(jiān)控，依然是今后的發(fā)展方向。

在酶催化反應(yīng)中將發(fā)展有機(jī)溶劑中的催化反應(yīng)。

生物上游技術(shù)的發(fā)展，將對生物化工產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。人們對從病毒、細(xì)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(chǔ)上形成了基因許多產(chǎn)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(yè)破產(chǎn)倒閉。在競爭中生存下來的企業(yè)，也是元?dú)獯髠?，難以進(jìn)一步組織技術(shù)改造。如僅江蘇省停產(chǎn)的發(fā)酵生產(chǎn)線就多達(dá)上百條。另外，行業(yè)內(nèi)企業(yè)間的生產(chǎn)水平相差懸殊，企業(yè)技術(shù)裝備水平達(dá)到20世紀(jì)80年代以后國際先進(jìn)水平的僅占20％～30％，多數(shù)處于20世紀(jì)60～70年代水平。

二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，品種單一，低檔次產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)，不能適應(yīng)需求。在我國高檔的醫(yī)藥生化產(chǎn)品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產(chǎn)量很小，有的沒有生產(chǎn)，因此每年都需進(jìn)口。

三是在生產(chǎn)技術(shù)上，工藝、設(shè)備不配套，上下游技術(shù)不配套，產(chǎn)物的收得率低。我國雖然某些產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等發(fā)酵水平較高，但大多數(shù)產(chǎn)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(yīng)器和分離純化技術(shù)更是落后國外15～20年。每年都要花費(fèi)大量資金從國外進(jìn)口生物反應(yīng)器、細(xì)胞破碎機(jī)、分離純化設(shè)備及分離介質(zhì)、生物傳感器和計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備。

四是有些產(chǎn)品投入產(chǎn)出比達(dá)15／＝以上，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

五是基礎(chǔ)研究薄弱，技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)吸收能力差，生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的夕蜒型、粗放型擴(kuò)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(yè)存在的問題，筆者有以下建議：

3．2．1擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提高競爭力要鼓勵建設(shè)大型的生物化工企業(yè)集團(tuán)公司，使之集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售干一體。尤其要培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè)。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術(shù)創(chuàng)新型生化公司的發(fā)展，并淘汰一批生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)技術(shù)落后、沒有市場競爭力的企業(yè)，從整體上優(yōu)化我國生物化工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3．2．2調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要發(fā)展高檔產(chǎn)品，如高檔醫(yī)藥生化產(chǎn)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(chǎn)品）、生化催化劑等。另外，也應(yīng)發(fā)展眾多精細(xì)化工產(chǎn)品及用化學(xué)法無法生產(chǎn)或很難生產(chǎn)的產(chǎn)品，如微生物多糖、生物色素、工業(yè)酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。

3．2．3節(jié)約有限資源，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)在生化生產(chǎn)組學(xué)（genomics）。近年來又在信息學(xué)（informatics）的基礎(chǔ)上建立了生物信息學(xué)（bioinformatics）。信息學(xué)的內(nèi)容包括信息科學(xué)十生物技術(shù)十生物工程十生物動力學(xué)等的綜合信息系統(tǒng)?？梢灶A(yù)見，基因組學(xué)和生物信息學(xué)在生物化工中應(yīng)用的商業(yè)前景極為可觀。

另外，其它行業(yè)的新技術(shù)如分子蒸餾技術(shù)、組合化學(xué)（combinatoricalchemistry）等，也將在生物化工中得到應(yīng)用。

3.我國生物化工的發(fā)層現(xiàn)狀及建議

3．1發(fā)展現(xiàn)狀

我國生物化工行業(yè)經(jīng)過長期發(fā)展，已有一定基礎(chǔ)。特別是改革開放以后，生物化工的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品也涉及醫(yī)藥、保健、農(nóng)藥、食品與飼料、有機(jī)酸等各個方面。

在醫(yī)藥方面，抗生素得到迅猛發(fā)展61998年我國抗生素的產(chǎn)量達(dá)到33486h青霉素的產(chǎn)量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的有干擾素、白細(xì)胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。

在農(nóng)藥方面，生物農(nóng)藥品種達(dá)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(chǎn)量居世界第一位。

在食品與飼料方面，作為三大發(fā)酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產(chǎn)量也有很大的增加／1998年味精產(chǎn)量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產(chǎn)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(chǎn)量也有明顯增加。我國的味精生產(chǎn)和消費(fèi)居世界第一，檸檬酸的生產(chǎn)和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的產(chǎn)量在1．5萬t左右，賴氨酸的產(chǎn)量在2萬t左右，卜蘋果酸的產(chǎn)量在6000t。

在有機(jī)酸方面，衣康酸的產(chǎn)量達(dá)5000乙我國開發(fā)的生物法長鏈二元酸工藝居世界領(lǐng)先地位，目前生產(chǎn)能力達(dá)500Va以上，并有數(shù)家企業(yè)有建設(shè)長鏈二元酸生產(chǎn)裝置的意向。

在保健品方面，我國已能用生物法生產(chǎn)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(chǎn)能力達(dá)到2萬V山與日本同處于世界領(lǐng)先地位。

但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國生物化工行業(yè)存在著許多問題：

一是我國的生物化工產(chǎn)業(yè)主要以醫(yī)藥、輕工、食品業(yè)為主。部分企業(yè)對生物化工產(chǎn)品大都是精細(xì)化工產(chǎn)品這一點(diǎn)了解不夠，加之行業(yè)規(guī)范也不夠，導(dǎo)致過程中，應(yīng)選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強(qiáng)廢物處理，減少環(huán)境污染。

3．2．4提高生產(chǎn)技術(shù)水平，特別是下游技術(shù)水平因?yàn)槲覈锛夹g(shù)上游技術(shù)水平與國外相差僅3～5年，而下游技術(shù)水平則比國外相差15年以上，改造傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高發(fā)酵法產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平，開發(fā)生物反應(yīng)器，提高我國生物化工產(chǎn)品分離和提純技術(shù)，大規(guī)模開發(fā)生物化工裝備等應(yīng)首先提上議事日程。另外，還應(yīng)積極采用微生物法代替化學(xué)法，開發(fā)基礎(chǔ)化工新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

3．2．5加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，注重上下游結(jié)合國內(nèi)生物化工技術(shù)力量分散，為了做到優(yōu)勢互補(bǔ)，應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。另外在生物化工生產(chǎn)過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結(jié)合不夠緊密而影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，在人力和財力的投入上，應(yīng)考慮上下游結(jié)合，以加快生物化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

篇7

2006年以來，億利資源集團(tuán)總資產(chǎn)已經(jīng)從2006年的22.6億元人民幣上升到2011年的163億元，而利潤總額也在5年之內(nèi)上升了6倍。在2012年第一季度財報中，集團(tuán)營業(yè)收入70.264605億元，較去年同期增加70.91%，營業(yè)利潤較去年同期增加35.86%。

億利資源集團(tuán)最初從沙漠治理起步，逐漸開拓出醫(yī)藥、化工、煤炭、電力4大主業(yè)，它們圍繞煤炭和沙漠兩大核心展開。

億利資源旗下醫(yī)藥和沙漠太陽能、風(fēng)能為主線的沙漠產(chǎn)業(yè)都以沙漠為載體，而醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是其中的核心產(chǎn)業(yè)。首先集團(tuán)在沙漠中種植甘草等沙旱生中藥材作物，其實(shí)在沙漠種甘草并非億利資源集團(tuán)首創(chuàng)，但億利卻更善于開拓產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過并購和成立醫(yī)藥生產(chǎn)、研發(fā)和銷售企業(yè)，構(gòu)建了從藥材種植到零售的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著國家醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革全面深入推進(jìn)和醫(yī)療保障體系逐步建立與完善，處于上升階段的醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高。僅2012年上半年，億利資源集團(tuán)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)創(chuàng)造了22.509992億元營收，占其主營業(yè)務(wù)收入比例的32.04%。

我國“富煤貧油”的能源特點(diǎn)使得煤炭在我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比約70%，而長期來看煤炭仍將是中國的主體能源，作為上游基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，煤炭行業(yè)也一直受益于國家宏觀經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大環(huán)境，這些都為國內(nèi)煤炭企業(yè)拓寬了增長空間。

在這種格局之下，2002年，億利資源集團(tuán)就以煤炭為載體，構(gòu)筑了煤炭、電力、PVC　化工、水泥一體化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略，并以節(jié)能減排、資源綜合利用和循環(huán)發(fā)展為運(yùn)作要求。

近年來，億利資源集團(tuán)一直努力做大煤炭業(yè)務(wù)，通過參股49%的黃玉川煤礦，收購東博煤炭100%股權(quán)，以及實(shí)施煤炭集配物流項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了煤炭產(chǎn)業(yè)業(yè)績的快速增長。2011年集團(tuán)煤炭產(chǎn)業(yè)營收16.478392億元，而在主營業(yè)務(wù)收入中占比也從2010年的2.95%上升到2011年的　17.28%。

化工產(chǎn)業(yè)一直是集團(tuán)的主營業(yè)務(wù)之一，億利資源集團(tuán)在規(guī)劃了1000萬噸/年煤炭開采等PVC能源化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的第一批項(xiàng)目之外，也在2004年確立了以PVC為主線的能源化工產(chǎn)業(yè)，依靠其倡導(dǎo)的一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式吸引了上海華誼、神華集團(tuán)和唐山冀東水泥等核心企業(yè)的加入。在2012年上半年，　億利資源化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)營收36.314073億元，占主營業(yè)務(wù)收入的比例為51.68%。

中國對于PVC需求主要來自于建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)，隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生保障體系的進(jìn)一步完善，國內(nèi)對PVC產(chǎn)品的需求幾年來也一直保持增長。

確立PVC的產(chǎn)業(yè)主線之后，億利資源集團(tuán)在2009年進(jìn)行資產(chǎn)重組，向公司注入煤電、氯堿及水泥三大新主業(yè)。2010年以來，集團(tuán)也由此將主營業(yè)務(wù)由原以醫(yī)藥、無機(jī)化工為主逐步轉(zhuǎn)向以能源化工為主，即“煤―煤矸石―發(fā)電―氯堿―水泥”的能源化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化產(chǎn)業(yè)。

雖然目前集團(tuán)氯堿和PVC產(chǎn)能中電石并未能實(shí)現(xiàn)完全自供，電力產(chǎn)能比例也較小，但下游配套水泥產(chǎn)能消化了大部分電石渣廢料，已經(jīng)具備了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的雛形。

其實(shí)要實(shí)現(xiàn)億利資源集團(tuán)煤炭、電力、化工、醫(yī)藥生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須通過治沙保證水源供應(yīng)，治沙就成為集團(tuán)的基礎(chǔ)工程。億利資源先后投資了7億多元，修筑了5條共計350公里橫穿庫布其沙漠的“穿沙公路”，種植了長達(dá)242公里的保護(hù)黃河的護(hù)河林帶，整合綠化了3500多平方公里荒漠化土地，擴(kuò)大甘草種植為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)化工程。

而在沙漠治理的基礎(chǔ)上，億利資源集團(tuán)也將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)拓寬至能源領(lǐng)域，順應(yīng)工業(yè)化推進(jìn)對于原料日益增大的需求量，設(shè)立以沙柳為生物來源的億利沙漠生物質(zhì)能源項(xiàng)目，并在去年與泛海集團(tuán)等企業(yè)聯(lián)手，發(fā)展沙漠太陽能全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目、沙漠生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)等新能源項(xiàng)目，現(xiàn)在的庫布其沙漠已經(jīng)是中國最大的沙漠新能源科技成果轉(zhuǎn)化基地。

篇8

關(guān)鍵詞：化工廢水 處理技術(shù) 發(fā)展趨勢

隨著高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)，環(huán)境被化工產(chǎn)品生產(chǎn)污染加劇，人類健康也日益受到危害，保護(hù)環(huán)境越來越重要，把控這些問題要從源頭上抓起，廢水處理環(huán)節(jié)尤其重要。目前多達(dá)幾千種的常用藥物被我國制藥企業(yè)生產(chǎn)，對于常用藥物的不同類別，在藥品原料上，無論是數(shù)量還是種類都收有差異的，故而生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水有著很大的水質(zhì)和特點(diǎn)上的不同，這就在處理醫(yī)藥化工廢水上有很大的困難，需要多種處理方法結(jié)合才能有效提升廢水處理。

一、醫(yī)藥化工廢水的類型和特點(diǎn)

目前處理化工廢水難度特別大，尤其是生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品過程中排放的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生物難以降解和有毒有害的有機(jī)物質(zhì)。在生產(chǎn)常用藥的過程中，一般有四大類型的廢水：一是排放在主要生產(chǎn)過程中的廢水；二是排放在輔助生產(chǎn)過程中的廢水；三是平日工作中的沖洗水；四是生活中員工產(chǎn)生的污水。

化工廢水有其基本特點(diǎn)，主要有四點(diǎn)：一是副產(chǎn)物多，水質(zhì)成分復(fù)雜，反應(yīng)原料中多為環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物或溶劑類物質(zhì)；二是污染物在廢水中含量高；三是有毒有害物質(zhì)多，特別是精細(xì)化工廢水中的有機(jī)污染物對微生物的危害很大；四是有很多生物難降解物質(zhì)。

目前我國化工廢水的達(dá)標(biāo)排放仍然不理想，研究低成本、高效的新工藝和新技術(shù)來處理化工廢水，已經(jīng)成為各國科學(xué)家的研究重點(diǎn)。

二、國內(nèi)外常用的醫(yī)藥化工廢水處理方法

1.物理處理法

過濾法、氣浮法和重力沉淀法等是常用的物理法。過濾法主要是減少水中的懸浮物，用有孔狀的粒料層將水中的雜質(zhì)截留，在過濾處理化工廢水中，微孔狀慮機(jī)和板框過濾機(jī)是常用的工具；氣浮法是先生成吸附微小氣泡，然后通過微小氣泡的附裹攜帶將懸浮顆粒帶出水面的方法；重力沉淀法是利用重力場的作用，將水中具有可沉淀性能的懸浮顆粒達(dá)到自然沉降，這一過程固液就達(dá)到了自然分離。這三種物理處理方法管理方便，工藝簡單，但是在去除可溶性廢水方面有很大局限，還需尋求另外的辦法。

2.化學(xué)處理法

化學(xué)處理法去除水中的無機(jī)物雜質(zhì)、有機(jī)物主要是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，主要有化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法和化學(xué)混凝法等。

化學(xué)氧化法通常是在化工廢水中投放氧化劑對有機(jī)污染物氧化去除的方法。經(jīng)過化學(xué)氧化還原的廢水，廢水中的有毒物質(zhì)將轉(zhuǎn)化成無毒或毒性小的物質(zhì)，達(dá)到了廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化和氯氧化?？諝庋趸难趸芰θ酰饕糜诤刑幚磉€原性強(qiáng)的物質(zhì)的廢水，氯氣是普遍使用的氧化劑，主要用在處理含氰、含酚等有機(jī)廢水。

電化學(xué)氧化法是通過在電解槽中，在電極上廢水中的有機(jī)污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)被去除，在電解槽的陽極廢水中的污染物失去電子被氧化，在陽極水中的氯離子和氫氧根離子也可放電生成氯氣和氧氣而間接地氧化污染物，在實(shí)際操作中，為了使陽極的氧化作用加強(qiáng)，使電解槽的內(nèi)阻減少，一些氯化鈉被加入到廢水電解槽中，進(jìn)行電氯化。近年來在電氧化和電還原的新型電極材料方面取得了較大的成效，但是成本高、能耗大等問題仍然存在。

化學(xué)混凝法是通過在醫(yī)藥化工廢水中投放能夠產(chǎn)生凝聚和絮凝作用的化學(xué)藥劑，使膠體形成沉淀，然后被去除；主要的作用對象是水中的膠體物質(zhì)和微小懸浮物。水溫、水質(zhì)、水量、PH值等變化對該方法影響較大，對一些可溶性好的無機(jī)、有機(jī)物質(zhì)去除率低。

3.生物處理法

生物處理法是通過微生物的新陳代謝作用將有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化的過程。伴隨著快速發(fā)展的醫(yī)藥化學(xué)工業(yè)，污染物的成分也變得日益復(fù)雜，如果僅僅采用物理的或化學(xué)的方法很難達(dá)到治理的標(biāo)準(zhǔn)。如果微生物的新陳代謝作用能夠被合理的利用，那么廢水中的有機(jī)污染物就可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化與穩(wěn)定，達(dá)到無害化。生物處理方法主要分為厭氧處理和好氧處理兩大類型：厭氧處理是指在廢水中沒有分子氧的條件下，厭氧微生物將廢水中的有機(jī)化合物分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳和甲烷的過程。研究表明，水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌是完成厭氧過程的三大主要類群細(xì)菌。好氧處理分為生物膜法和活性污泥法。生物膜法是將生物膜和廢水接觸，廢水中的有機(jī)物被生物膜吸附和氧化的過程。活性污泥法是處理廢水利用懸浮生長的微生物絮體的方法，活性污泥就是微生物絮體，活性污泥是由好氧微生物及其代謝吸附的有機(jī)物、無機(jī)物組成的，能夠降解廢水中的有機(jī)污染物。

三、最新的非常規(guī)廢水處理技術(shù)

最新的非常規(guī)廢水處理技術(shù)主要有磁分離法、紫外光催化氧化處理技術(shù)和固定化細(xì)胞技術(shù)。磁分離法是將磁種和混凝劑投放到醫(yī)藥化工廢水中，在磁種的剩磁和混凝劑的同時作用下，醫(yī)藥化工廢水中的顆粒相互吸引并凝結(jié)長大，懸浮物的分離加速，然后有機(jī)污染物將在磁分離器的幫助下去除。紫外光催化氧化處理技術(shù)是在300～400nm的紫外光照射下并利用二氧化鈦半導(dǎo)體催化劑，形成羥基自由基和產(chǎn)生光電子空穴等強(qiáng)氧化劑的能力，氧化分解廢水中的有機(jī)物。固定化細(xì)胞技術(shù)，是將適宜降解特定廢水的高效菌株通過物理或者化學(xué)手段篩選分離出來，保持其活性并且能夠反復(fù)利用。

四、總結(jié)

有效處理醫(yī)藥化工廢水是一項(xiàng)艱巨且長期的任務(wù)，對造福人類和環(huán)境保護(hù)有著重要的意義。在處理醫(yī)藥化工廢水的過程中，可以多想辦法、多走路子和多組合利用處理，更大的提高處理廢水的效率。目前，雖然出現(xiàn)了不少新式的處理技術(shù)，但是成本高、能耗大。另外，一些新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用問題還要考慮到，廢水處理過程中出現(xiàn)的難題要盡量、盡快想辦法解決，使新的突破能夠在醫(yī)藥化工廢水的處理方法上實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張?zhí)靹?厲明蓉.日用化工廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

篇9

為貫徹落實(shí)《省人民政府關(guān)于科技創(chuàng)新“六個一”工程的實(shí)施意見》和《市人民政府關(guān)于實(shí)施科技創(chuàng)新“六個一”工程的意見》的精神和部署，全面提升科技創(chuàng)新能力，切實(shí)增強(qiáng)趕超發(fā)展后勁，區(qū)政府決定，于2010513333”工程，即主攻5個優(yōu)勢高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、培育10個創(chuàng)新型企業(yè)、實(shí)施3項(xiàng)重大高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、建設(shè)3個省級以上研發(fā)平臺、辦好3個省級以上高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)特色基地、組建3個優(yōu)勢科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。具體實(shí)施意見如下：年至2012年實(shí)施科技創(chuàng)新“

一、總體思路

根據(jù)省、市科技創(chuàng)新“六個一”工程部署，結(jié)合我區(qū)實(shí)際，主攻鋰電新能源、機(jī)電產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥、精細(xì)化工及新型建材、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及綠色食品5個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，堅持既要體現(xiàn)先進(jìn)性和競爭力，又要符合實(shí)際，切實(shí)可行的原則，以項(xiàng)目為核心，以企業(yè)為主體，以產(chǎn)品為載體，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高自主創(chuàng)新能力,加速實(shí)現(xiàn)“三年進(jìn)入全市第一梯隊(duì)，五年進(jìn)入全省第一梯隊(duì)”奮斗目標(biāo)。

二、工作目標(biāo)

1、主攻5個優(yōu)勢高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

（1）鋰電新能源產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)為：資源采掘加工、電池材料及電芯制造封裝、數(shù)碼產(chǎn)品及電動工具、儲能裝置、動力電池及電動汽車。

（2）生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)為：中藥種植與加工炮制、中成藥、西藥中間體及西藥生產(chǎn)等。

（3）機(jī)電產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)為：機(jī)械制造、電子產(chǎn)品、機(jī)電一體化、特種汽車及汽車配件等。

（4）精細(xì)化工及新型建材產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)為：精細(xì)化工、硅酸鹽防火板等新型建筑材料。

（5）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及綠色食品產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)為：油茶、蔬菜、有機(jī)農(nóng)業(yè)、特種養(yǎng)殖、綠色食品等。

2、大力培育10個創(chuàng)新型企業(yè)

抓好江特電機(jī)、濟(jì)民可信、百神藥業(yè)、金特建材、遠(yuǎn)大生物、颶風(fēng)化工、四海電子等10個創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)，使之成為培育發(fā)展優(yōu)勢高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)企業(yè)和骨干企業(yè)。開展創(chuàng)新型企業(yè)創(chuàng)先爭優(yōu)活動，按照《高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定管理辦法》要求，對擁有關(guān)鍵技術(shù)、自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌和具有較強(qiáng)研究開發(fā)能力的2—3家企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)培育，幫助企業(yè)搞好高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定工作。

3、實(shí)施3項(xiàng)重大高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目

即江特電機(jī)的低壓大功率變頻調(diào)速電機(jī)、遠(yuǎn)大生物的1500噸/年高附加值VE及植物甾醇創(chuàng)新工程、金特建材的硅酸鹽防火板生產(chǎn)線。按照“整合資金、重點(diǎn)扶持”的原則，在資金、政策上給予支持，盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并力爭在3年內(nèi)列為省級重大項(xiàng)目，為優(yōu)勢高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供有力支撐。建立健全重大科技產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目工作協(xié)調(diào)機(jī)制，整合部門資源，集中力量，齊抓共管，通過重點(diǎn)項(xiàng)目的突破，全面推動科技成果產(chǎn)業(yè)化。

4、建設(shè)3個省級以上研發(fā)平臺

加快對特種機(jī)電、動力鋰電池、生物醫(yī)藥3個研發(fā)平臺的建設(shè)，努力建成具有特色、在國內(nèi)有競爭優(yōu)勢并處于領(lǐng)先地位、在國家創(chuàng)新體系中有重要影響的省級工程技術(shù)研究中心。

5、辦好3個省級以上高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)特色基地

在辦好特種機(jī)電和生物醫(yī)藥2個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地的基礎(chǔ)上，整合市鋰電新能源產(chǎn)業(yè)基地與區(qū)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)基地，申報為國家鋰電新能源高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，促使機(jī)電產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥、鋰電新能源3個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展齊頭并進(jìn)。

6、組建3個優(yōu)勢科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

即特種電機(jī)股份有限公司的特種電機(jī)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、鋰電新能源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和颶風(fēng)化工有限公司的有機(jī)合成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。通過聘請科技顧問和產(chǎn)業(yè)發(fā)展顧問、引進(jìn)人才和培養(yǎng)人才相結(jié)合，以學(xué)科建設(shè)為龍頭、以平臺建設(shè)為依托、以科技項(xiàng)目為支撐、以優(yōu)秀科技人才為主體，使之成為具有本地優(yōu)勢特色、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、在省內(nèi)外有較大影響的優(yōu)勢科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

三、主要措施

1、加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，高位推動。區(qū)政府成立科技創(chuàng)新“六個一”工程領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌、部署、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)科技創(chuàng)新“六個一”工程實(shí)施的各項(xiàng)工作。領(lǐng)導(dǎo)小組由區(qū)政府主要領(lǐng)導(dǎo)任組長，有關(guān)分管領(lǐng)導(dǎo)任副組長，區(qū)直有關(guān)部門為成員單位。領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)區(qū)科技局，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)日常工作。

2、明確分工，落實(shí)責(zé)任。科技創(chuàng)新“六個一”工程具體項(xiàng)目實(shí)施主要由責(zé)任部門牽頭，相關(guān)部門配合。鋰電新能源產(chǎn)業(yè)由區(qū)鋰電辦牽頭，區(qū)工業(yè)園、區(qū)科技局、區(qū)財政局、區(qū)發(fā)改委、區(qū)工信委、區(qū)質(zhì)監(jiān)局配合；機(jī)電產(chǎn)業(yè)由區(qū)工信委牽頭，區(qū)科技局、區(qū)財政局、區(qū)發(fā)改委、區(qū)工業(yè)園、區(qū)質(zhì)監(jiān)局配合；生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)由區(qū)科技局牽頭，區(qū)發(fā)改委、區(qū)財政局、區(qū)工信委、區(qū)工業(yè)園、區(qū)藥監(jiān)局、區(qū)質(zhì)監(jiān)局配合；精細(xì)化工及新型建材產(chǎn)業(yè)由區(qū)發(fā)改委牽頭，區(qū)財政局、區(qū)科技局、區(qū)工信委、區(qū)工業(yè)園、區(qū)質(zhì)監(jiān)局配合；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及綠色食品產(chǎn)業(yè)由區(qū)農(nóng)業(yè)局牽頭，區(qū)林業(yè)局、區(qū)科技局、區(qū)財政局、區(qū)質(zhì)監(jiān)局配合。培育10個創(chuàng)新型企業(yè)由區(qū)工信委和區(qū)科技局牽頭負(fù)責(zé)，區(qū)發(fā)改委、區(qū)財政局、區(qū)工業(yè)園配合；實(shí)施3項(xiàng)重大高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目由區(qū)發(fā)改委、區(qū)工信委、區(qū)科技局負(fù)責(zé)；建設(shè)3個省級以上研發(fā)平臺、3個省級以上高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)特色基地、培育3個優(yōu)勢科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)由區(qū)科技局牽頭負(fù)責(zé)，區(qū)財政局、區(qū)發(fā)改委、區(qū)工信委、區(qū)工業(yè)園配合。科技創(chuàng)新“六個一”工程年度工作目標(biāo)由“區(qū)科技創(chuàng)新‘六個一’工程領(lǐng)導(dǎo)小組”研究商定。牽頭部門和單位要根據(jù)科技創(chuàng)新“六個一”工程的總體部署和各自的目標(biāo)任務(wù)，結(jié)合實(shí)際深入開展調(diào)查研究，選準(zhǔn)發(fā)展方向和重點(diǎn)，制定實(shí)施辦法，將具體目標(biāo)任務(wù)落實(shí)到有關(guān)企業(yè)和有關(guān)單位。

3、加大財政科技經(jīng)費(fèi)投入力度。從2010年起，區(qū)本級財政按預(yù)算支出的1%安排科技經(jīng)費(fèi)，其中科技三項(xiàng)經(jīng)費(fèi)50萬元。同時，在財政科技經(jīng)費(fèi)中設(shè)立科技創(chuàng)新專項(xiàng)基金300萬元，扶持重點(diǎn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

篇10

生物醫(yī)藥工程學(xué)習(xí)以生物學(xué)，特別是其中的微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工，機(jī)械，電子計算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)。

1、生物醫(yī)藥工程是一門邊緣交叉學(xué)科，綜合了生物、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)，其代表性定義有：三合一學(xué)說，工程應(yīng)用學(xué)說，綜合學(xué)說。一般定義為：強(qiáng)調(diào)人類疾病的診斷，治療與預(yù)測；

2、生物醫(yī)藥工程研究內(nèi)容和基本任務(wù)：基本任務(wù)是致力于人的防病，治病，康復(fù)和健康，致力于為探索生命現(xiàn)象提供高水平的科學(xué)方法和工程技術(shù)手段；

3、研究內(nèi)容：對象為人體，應(yīng)用基礎(chǔ)性為主，包含若干層次。微觀：分子，細(xì)胞；器官和組織：人體的器官，組織等；整體：人體，周圍環(huán)境。

（來源：文章屋網(wǎng) ）