工業生物技術的研究現狀與發展趨勢

趙亮亮

摘? 要：在工業生產過程中，工業生物技術的應用可以有效地減少能源與原材料消耗，降低對環境的污染，對落實“碳達峰”“碳中和”目標具有重要意義。因此，工業生物技術的研究引起了更加廣泛的關注。在目前的研究工作中，雖然一些技術已經取得了長足的進步，但仍然面臨著巨大的挑戰，產生了一系列問題，只有妥善解決這些問題，才能促進工業生物技術的發展。該文對工業生物技術的研究現狀進行分析，探討工業生物技術的研究現狀和發展趨勢。

關鍵詞：工業生產? ?工業生物技術? ?研究現狀? ?發展趨勢

中圖分類號：Q81? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）08（b）-0048-03

Research Status and Development Trend of Industrial Biotechnology

ZHAO Liangliang

（Wuwei Industrial Development Research Center， Gansu Province，? Wuwei， Gansu Province， 733000 China）

Abstract： In the process of industrial production， the application of industrial biotechnology can effectively reduce the consumption of energy and raw materials and reduce the pollution to the environment， which is of great significance to implement the goals of "carbon peak" and "carbon neutralization". Therefore， the research of industrial biotechnology has attracted more and more attention. Although some technologies have made great progress in the current research work， they still face great challenges and produce a series of problems. Only by properly solving these problems can we promote the development of industrial biotechnology. This paper will analyze the research status of industrial biotechnology and explore the research status and development trend of industrial biotechnology.

Key Words： Industrial production; Industrial biotechnology; Research status; Development trend

工業生物技術是一種先進的制造技術，能夠利用微生物、動植物細胞或酶的生物催化作用，對物質進行大規模的加工與轉化，目前已被廣泛應用到食品、醫藥、造紙、皮革、紡織等行業中。在社會經濟發展過程中，工業生物技術可以有效地緩解目前資源緊張、環境惡化以及經濟衰退等方面的問題，有利于形成綠色、低碳的產業經濟體系，對落實“碳達峰”“碳中和”目標具有重要意義，是可持續發展戰略的重要舉措。因此，進一步重視工業生物技術的研究，充分發揮其在社會經濟發展中的作用是有必要的。

1? 我國工業生物技術的研究現狀

隨著科學技術的快速發展，我國的工業生物技術進入了快速發展的階段，目前已形成以企業為主體，產學研聯合的產業創新技術體系，具有極強的自主創新能力及國際競爭力。雖然我國工業生物技術已經形成創新技術體系，發展速度不斷提升，但仍然存在一系列問題。

1.1 自主創新能力有限

在我國工業生物技術的研究工作中，高端技術人才不足的瓶頸仍然存在，導致研發水平以及成果轉化存在一定的差距，大部分技術與產品依靠低水平的跟蹤、復制，完全自主的知識產權較少[1]。技術與產品的成本較高，無法形成良好的市場競爭力。與此同時，大部分工業生物技術的生產工藝與裝備水平不高，落后于世界先進水平，很多需要進口，導致生產成本無法得到有效控制、經濟效益不斷提升。

1.2 研發和產業化脫節

在我國，科研院所承擔著主要的研發任務，具有較強的研發能力。但目前科研人員對成果轉化沒有形成充分的認識，無法準確地把握市場需求，導致科研成果的市場競爭力不足，增加了產業化難度。同時，企業對研發工作的投入有限，原始創新能力無法滿足要求，成果產出率不足，開拓市場的難度較高。

1.3 核心技術體系欠缺

在工業生物技術的研發工作中，主要進行生物加工過程技術與產品開發，在超級細胞工廠、工業催化劑等方面的研發投入不足，對合成生物學技術、生物大數據等現代生物技術重視不夠。

1.4 產業結構合理性不足

在我國的工業生物技術中，主要的產品為傳統發酵品，存在產能過剩，產品同質化嚴重的問題。在新型酶制劑的研發以及應用等方面，我國已經嚴重落后于發達國家，尤其是在醫藥中間體、精細化學品、手性藥物和功能營養食品等高端產品研發方面，落后發達國家超過10年[2]。

2? 工業生物技術的發展趨勢

在未來的工業生物技術發展中，將會向著以下的趨勢發展。

2.1 實現生物基化學品的綠色制造

我國是世界能源消耗大國，對于石化能源與石油化工原料的需求量極大，但我國的原油進口量，對外依存度接近60%，導致石油能源及大宗化工原料的價格偏高，存在供不應求的現象，對我國工業發展造成了一定的制約。因此，要加大力度發展工業生物技術，形成生物煉制技術體系，使用可再生生物資源代替一部分石油原料，更多地應用綠色、低碳、可再生的生物基產品，減少經濟發展對于石油資源的依賴，減少有害物質的排放，促進社會經濟的可持續發展。

2.2 發展對環境友好的工業生物制造

在目前的工業發展中，存在資源消耗過大，污染物排放較多的問題，對于我國經濟的可持續發展形成一定制約。工業生物技術的優勢在于其生產效率更高，并且能夠滿足綠色清潔的要求，使用生物催化劑替代化學催化劑，使用再生生物資源替代一部分石化資源，這樣能夠在一定程度上降低石化原料的使用量，并且減少污染物的排放，不僅能夠降低生產成本，而且有利于環境保護。此外，積極發展工業生物技術，可以對傳統化工、制藥、紡織等行業的生產過程進行創新，對于這些行業的經濟發展具有重要意義[3]。

2.3 對農業生物質資源進行有效利用

工業生物技術的發展，能夠有效提高農業資源利用，促進農業產業結構的調整。通過對工業生物技術的應用，對農產品以及廢棄生物質進行加工，使其成為生物基材料、化學品及生物能源，不僅能夠有效緩解資源緊張和環境污染等問題，而且能夠高效利用物質資源、土地資源，促進農業生產經濟效益的提升，改善農村產業結構，縮小城鄉間的差距[4]。我國目前已對生物質發電、生物質燃料、生物質顆粒等實現了高效利用，積累了豐富的經驗，能夠為農業生物質資源的進一步利用提供重要的理論依據。

3? 工業生物技術發展的有效措施

3.1 重視自主創新能力的提升

積極引導，形成由科研院所、高校以及企業組成的科技創新組織，建立學研協同創新戰略聯盟，對資源進行有效整合，以便更好地實現科研成果產出與轉化。為企業提供財稅、金融以及投資等方面的政策支持，引導企業重視對工業生物技術的研發投入，培養出一批具有良好原始創新能力及產業化基礎的創新型企業，促進行業自主創新能力的提升。

3.2 完善工業生物技術體系

采用多學科融合的方式，形成完善的工業生物技術體系。積極發展多元化的產品應用體系，重視對新應用領域的研究與發展，形成產業鏈協同發展的模式，提升技術與產品對產業的支撐力。強調產品上下游配套能力，提高重點領域間的協同發展，發揮產業集聚效應，提高產品附加值，開發更多的延伸服務，提升產業鏈的競爭優勢[4]。

3.3 積極研發高端產品

在工業生物技術的發展過程中，需要充分發揮戰略性產業的作用，進一步增加內需，有效地拓展國際市場。因此，我們需要重視對高端產品的研發，形成擁有自主知識產權的完整產品體系，避免出現高端市場被國外企業壟斷的情況。與此同時，還要加大力度宣傳創新產品與成果，重點宣傳其安全性能與環保性能，對消費者進行正確的引導，更好地實現創新產品的市場化發展[5]。此外，還要根據相關行業發展現狀，以國際標準作為依據，制定相關產品的國家標準，形成統一、規范的認證體系，做好對產品的安全檢測與監控，提高產品的質量安全。

3.4 拓寬財務投入渠道

在目前的工業生物技術發展中，存在投入無法滿足發展需求的情況，并且沒有采取相關的稅收與扶持政策，導致缺少融資渠道，缺乏足夠的發展資金，對原始創新以及技術體系完善造成不利影響。目前，新興資本市場對工業生物技術的關注程度有所增加，一些資本希望可以進入，但其投資的方向與行業發展無法形成對接，資本市場對行業的認識與了解不足，在一定程度上影響了資本市場的融資。為了改變這種現象，必須提升資本主體的科技意識，建立互動機制，形成科技金融資源有效對接[6]。此外，還要設立創業投資引導基金與成果轉化風險基金，引導社會資本進入領域創業投資。

4? 結語

今年是“十四五”的開局之年，為落實“十四五”規劃和2035年遠景目標開好局、起好步，立足新發展階段，貫徹新發展理念，構建新發展格局，推進高質量發展，實現“碳達峰”“碳中和”目標，推進中國綠色低碳發展戰略。在我國工業生物技術的發展過程中，要更加致力于明確工業生物技術的研究現狀和未來的發展趨勢，采取針對性的發展措施，促進工業生物技術的進一步發展。

參考文獻

[1] 趙國屏.合成生物學——生物工程產業化發展的新時期[J].生物產業技術，2019（1）：1.

[2] 陳方，丁陳君，陳云偉，等.工業生物技術領域國際發展態勢及我國發展前景展望[J].世界科技研究與發展，2018（2）：133-148.

[3] 宋以梅，賈秀偉，李樹標，等.工業微生物解脂耶氏酵母及其應用研究[J].中國生物工程雜志，2020（9）：77-86.

[4] 朱本偉，熊強，姚忠，等.研究生課程“酶工程”多元化教學改革的探索與思考[J].微生物學通報，2021（1）：318-324.

[5] 耿紅冉，董華，陳潔君，等.我國工業生物技術科研發展路徑分析[J].生物加工過程，2019（6）：551-555.

[6] 馬曉旭，李召暉.對化學工程技術發展中存在問題及應對策略的研究[J].建筑工程技術與設計，2017（26）：310.