孔德俊

摘要：在目前的經(jīng)濟發(fā)展中微生物工程遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，特別是農(nóng)業(yè)生物工程及合成化工業(yè)的快速發(fā)展中，在這些領(lǐng)域中應用的特別的多，因此這些快速的發(fā)展使得微生物工程面臨著挑戰(zhàn)，雖然微生物工程遇到了很大的挑戰(zhàn)，但是微生物工程也有他自己的優(yōu)勢，特別是在食品、化工、醫(yī)藥等方面的發(fā)展，微生物自身的發(fā)展優(yōu)勢特別的明顯。

關(guān)鍵詞：微生物工程 現(xiàn)狀 前景

中圖分類號：TQ920 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）16-0090-01

1 微生物工程面臨的挑戰(zhàn)

1.1 合成化學工業(yè)與微生物工程的競爭

微生物工程，在過去幾十年中農(nóng)業(yè)生物工程與合成化學工業(yè)在一些領(lǐng)域中都經(jīng)歷了不同的變化，在此之前，作為農(nóng)業(yè)一直在為一些工業(yè)化學和其他的一些微生物的工程提供不同種類的原料，包括油脂，他是完全的依賴于生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)原料，還有蛋白質(zhì)和淀粉等一些類似的微生物工程，他們生產(chǎn)的有機物，丁酮丙酸，酒精，氨基酸，乙醇等小分子化學品，以及小分子發(fā)酵產(chǎn)物（抗生素）。復雜的次級代謝產(chǎn)物為化工制藥提供原料，復雜代謝產(chǎn)物又為農(nóng)業(yè)提供無污染，安全農(nóng)藥化學工業(yè)，采用石化原料自20世紀60年代以來就會合成多種合成有機溶劑，人造橡膠，塑料，纖維等，特別是微生物工業(yè)的生產(chǎn)是有機溶劑的化學合成極大威脅的對象。如丙酮丁酸發(fā)酵工業(yè)在20世紀50年代以后，消失在了石油化工發(fā)達的國家中，我國一直堅持到 90 年代的丙酮丁酸發(fā)酵，當時受國內(nèi)進口產(chǎn)品涌入和石化工業(yè)的壓力的雙重競爭，使大規(guī)模發(fā)酵的乙醇和丙酮丁酸工業(yè)基本消失。但是，科技和時代都在前進，也在發(fā)展的生物技術(shù)，當前的微生物工程從國際上來看，已開始對合成工業(yè)進行強烈的競爭，由于基因工程，育種技術(shù)等多方面的運用，兩項大產(chǎn)品味精和檸檬酸，估計已接近百萬噸的年產(chǎn)量，合成化學品的單價也接近中等規(guī)模；用作乙醇的燃料已達 13 億噸，而不到1億噸的合成量；另一例子是已完全替代合成乳酸的是發(fā)酵乳酸，從工業(yè)用淀粉糖化，頭孢菌，如素酶，半霉素和合成青產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以看到微生物技術(shù)的實力。

1.2 農(nóng)業(yè)生物工程對合成化學與微生物工程工業(yè)的沖擊

作為生物學，其中包括的植物分子的一些進展方面，可以很大程度上的去促進農(nóng)業(yè)的生物技術(shù)方面的突起，首先有個成功的例子是在說明轉(zhuǎn)基因作物的，至今為止，轉(zhuǎn)基因的有關(guān)作物已經(jīng)產(chǎn)生有四五十種這樣的農(nóng)作物，如抗軟化的番茄，馬鈴薯，玉米，大豆，抗蟲棉花等，大面積種植在許多國家，除了提高抗性外，產(chǎn)品質(zhì)量還需要進一步的去提高（如賴氨酸，含硫氨基酸等）。另外，在植物中多種微生物的酶可以表達，如海藻糖合成酶，菊粉合成酶，植酸酶，（PHB（V）），其中的植酸酶可以包括作為一些動物飼料的食品添加劑，一般情況下的植酸酶應用在油菜種子的轉(zhuǎn)基因中，不用經(jīng)過大面積的分離就可以做的很好了，這樣就可以作為在飼料中的食品添加劑，而且具有相當顯著的效果。

2 微生物工程的發(fā)展方向

（1）醫(yī)藥工業(yè)；對于醫(yī)學方面的新技術(shù)我國有關(guān)研究的重點主要側(cè)重于以下方面：研制新型的藥物、菌種的大力改造推廣和工藝的積極的改進。計算機技術(shù)及理論的發(fā)展主要依賴于工藝改進，在我國醫(yī)學的研究中，新藥的研制過程則需要得益于了解一些對于病理病癥進行研究以及深人的了解一些疾病機理。菌種的大力改造推廣是在基因工程中應用的最主要的技術(shù)之一，利用菌種的技術(shù)和他的原理來進行創(chuàng)造，正是由于采用這些先進的技術(shù)成果理論和前衛(wèi)的科學研究，微生物工程才能真正意義上的成為一種前所未有的高新技術(shù)。這科學的反應出了各學科之間的相互支持以及相互滲透的重要作用，在當社會的今各學科之間他們發(fā)揮著極其重要的作用，促進了世界各國在科學技術(shù)的發(fā)展道路上呈現(xiàn)出加速的趨勢。

（2）菌種的大力改造推廣是在基因工程中應用的最主要的技術(shù)之一，它可以在增加產(chǎn)量的一些方面給我國提供強大的幫助，在生產(chǎn)飲料和酒類，以及其他的多菌株混合自然接種發(fā)酵技術(shù)方面，起著非常重大的作用，而這些生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)都具有特殊的香型風味醋香、醬香、酒香。甲烷菌和己酸菌在近幾年來已分離出來，當然在釀酒香型風味的過程中并積極的去發(fā)現(xiàn)它們其中的作用?，F(xiàn)代的一些發(fā)酵的工程技術(shù)在利用以前改革的舊工藝上沒有多大的效率，而在采用了這種新型的技術(shù)后也則是取得了十分明顯的效果，在以前一些傳統(tǒng)的釀酒的工藝過程中有一些例子，例如，由甲烷菌構(gòu)建的微生物和由己酸菌合成組成的“老窖人工”，這樣結(jié)合的技術(shù)則大大的提高了一些成品物質(zhì)的味感和大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量；在一些生物的反應器中或是在啤酒的生產(chǎn)過程中，我們把吸附在一些酵母放在不動載體中，這樣的方法則能夠使得物質(zhì)緩緩的流入麥芽汁，發(fā)酵時間大大的縮短到2天的啤酒量，甚至更短的時間，在微生物合成的多種有機酸，是在飲料中非常重要的的酸味劑。

（3）能源工業(yè)；當今世界各國能源緊張，這一大難題是全世界人民都面臨的，石油危機之后，地球上的天然氣、煤碳、石油等石化燃料終將枯竭是人們都能夠認識到的，而開發(fā)新能源和再生性能源則能利用微生物工程。再生的綠色能源是人類對太陽能微乎其微的的利用，只有光合微生物和綠色植物是地球上貯存太陽能，但它們也只是照射到的能量是貯存能量用在地球上太陽能量的1%，如這些能量能利用，也就大大緩解了能源的緊張問題。微生物通過發(fā)酵的技術(shù)，可將木質(zhì)素、半纖維素、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的纖維素、木屑、綠色植物秸桿等廢棄物轉(zhuǎn)化為氣體和液體燃料（沼氣和酒精）。

3 結(jié)語

總之：在我國的經(jīng)濟發(fā)展中微生物工程即將面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但是微生物工程也有他自身的發(fā)展優(yōu)勢，相信在我國的經(jīng)濟發(fā)展中這些優(yōu)勢一定會為世界的人們做出他應有的貢獻。

參考文獻

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[2]張致平，蔡年生.生物技術(shù)在醫(yī)藥工業(yè)中的應用[J].中國醫(yī)學科學院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所，1994（1）.