生物化工論文精品(七篇)

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篇(1)

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投資較小；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(gè)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(dòng)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(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。

生物化工行業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，已形成了一個(gè)完整的工業(yè)體系，整個(gè)行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。下面簡(jiǎn)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(bào)道，90年代中期，美國(guó)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(jìng)爭(zhēng)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(zhēng)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(zhǎng)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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)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(shí)，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(zhǎng)激素、各種生長(zhǎng)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(zhǎng)。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(chǎng)年需求量?jī)H為千克級(jí)的干擾素、促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素等昂貴產(chǎn)品（價(jià)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(jià)位產(chǎn)品（部分價(jià)格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價(jià)位的產(chǎn)品市場(chǎng)份額在50％～60％，低價(jià)位的產(chǎn)品市場(chǎng)份額在40％～50％。而且，根據(jù)近年來生物化工的發(fā)展趨勢(shì)及人們對(duì)醫(yī)藥衛(wèi)生的重視來看，高價(jià)位產(chǎn)品的發(fā)展速率高于低價(jià)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(gè)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(jì)，全球發(fā)酵產(chǎn)品的市場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(bào)道，1998年全球工業(yè)酶制劑的銷售額為13億美元，預(yù)計(jì)到2010年將增長(zhǎng)到30億美元，每年以6．5％的速率增長(zhǎng)。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(jià)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(shí)長(zhǎng)，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(jí)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ΑＳ直热?，微膠羹技術(shù)已被廣泛用于動(dòng)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(shì)

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(zhǎng)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(zhǎng)，它們之間為了商業(yè)利益的合作也非?；钴S。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(guó)Cagill公司合資建設(shè)年產(chǎn)3．4萬tL。乳酸裝置，并計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展到6．8萬V入DSM公司與美國(guó)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(jià)位產(chǎn)品受到冷落，而高價(jià)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(rùn)，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(chǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)激素15億美元，小干擾素11億美元。預(yù)計(jì)今后其市場(chǎng)銷售額還將以8％的速率增長(zhǎng)。

在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對(duì)較小，但其發(fā)展?jié)摿艽?。?jù)報(bào)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(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。但是，用于臨床的碳水化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如一對(duì)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(zhǎng)速率在8％～9％，預(yù)計(jì)在未來的3～5年間，將以同樣速度增長(zhǎng)。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(guó)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(chǎng)的銷售額為879億美元，占藥品市場(chǎng)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(jí)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(huì)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(gè)老大難的問題。因此，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整個(gè)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(duì)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(cè)和控制方面，利用生物傳感器和計(jì)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(duì)生物化工產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。人們對(duì)從病毒、細(xì)菌、植物、動(dòng)物到人類基因組順序測(cè)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(jìng)爭(zhēng)，許多企業(yè)破產(chǎn)倒閉。在競(jìng)爭(zhēng)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(guó)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(guó)高檔的醫(yī)藥生化產(chǎn)品如激素、生長(zhǎng)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(guó)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(guó)外，酶制劑的活力也明顯低于國(guó)外，生化反應(yīng)器和分離純化技術(shù)更是落后國(guó)外15～20年。每年都要花費(fèi)大量資金從國(guó)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(jì)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(zhǎng)模式，效益低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低。

3．2建議針對(duì)我國(guó)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(jìng)爭(zhēng)力要鼓勵(lì)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(shí)，也要鼓勵(lì)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，從整體上優(yōu)化我國(guó)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(dòng)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(guó)生物化工的發(fā)層現(xiàn)狀及建議

3．1發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)生物化工行業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)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(gè)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(gè)方面。

在醫(yī)藥方面，抗生素得到迅猛發(fā)展61998年我國(guó)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(guó)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(guó)開發(fā)的生物法長(zhǎng)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(zhǎng)鏈二元酸生產(chǎn)裝置的意向。

在保健品方面，我國(guó)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(guó)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(guó)家相比，我國(guó)生物化工行業(yè)存在著許多問題：

一是我國(guó)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(duì)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?guó)生物技術(shù)上游技術(shù)水平與國(guó)外相差僅3～5年，而下游技術(shù)水平則比國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)生物化工技術(shù)力量分散，為了做到優(yōu)勢(shì)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(cái)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(2)

【摘要】 從工學(xué)和藥學(xué)有機(jī)融合的角度，探索制藥工程專業(yè)課程體系的改革，以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、博知識(shí)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、寬口徑”的“化學(xué)-生物-制藥工程學(xué)”于一體的復(fù)合型高級(jí)制藥工程技術(shù)人才。

【關(guān)鍵詞】 制藥工程 課程體系 改革

制藥工程專業(yè)是以藥學(xué)、化學(xué)工程技術(shù)、生物工程為主相互交叉的新興學(xué)科，是化學(xué)工程和制藥類專業(yè)的前沿學(xué)科。自1995年美國(guó)新澤西州立大學(xué)開設(shè)制藥工程高等教育以來，國(guó)外很多院校在工程學(xué)院或化工學(xué)院下設(shè)了制藥工程專業(yè)。我國(guó)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)和教育部于1998年把制藥工程專業(yè)設(shè)置為本科教育，我校（原鄭州工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)鄭州大學(xué)）于1999年在化工學(xué)院設(shè)置了制藥工程專業(yè)，經(jīng)過幾年的開拓辦學(xué)，我們已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗(yàn)。但由于我國(guó)制藥工程專業(yè)剛剛設(shè)置不久，對(duì)于各個(gè)高校來說制藥工程專業(yè)都是新興的專業(yè)，再加上該專業(yè)交叉性極強(qiáng)，既是工程技術(shù)的一個(gè)分支，又是藥學(xué)的重要組成部分，如何根據(jù)社會(huì)的需求，將生物、化學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)工程等各學(xué)科有機(jī)的融合在一起，培養(yǎng)出合格的、高素質(zhì)的制藥工程專業(yè)人才，以改變我國(guó)制藥工業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)水平落后的狀況，就顯得十分緊迫和必要。本研究根據(jù)目前制藥業(yè)存在的問題及人才需求，從工學(xué)和藥學(xué)有機(jī)融合的角度出發(fā)，探索制藥工程專業(yè)課程體系的改革。

1 制藥業(yè)存在的問題及人才需求［1］

建國(guó)以來，我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展迅速，特別是改革開放20年來，大多數(shù)制藥企業(yè)進(jìn)行了改造或擴(kuò)建，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，并通過消化、吸收和革新，提高了我國(guó)制藥工業(yè)技術(shù)和裝備的整體水平，但仍存在很多問題，如規(guī)模與我國(guó)綜合國(guó)力和用藥需求很不相稱、現(xiàn)代生產(chǎn)工藝技術(shù)落后、制藥設(shè)備陳舊、制藥工程技術(shù)的力量十分薄弱等等。

隨著現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)的高速發(fā)展，醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)要想在市場(chǎng)中生存，必須增強(qiáng)實(shí)力，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，重視技術(shù)革新和新產(chǎn)品研制開發(fā)。首先從制藥工程和生產(chǎn)效率的角度考慮，應(yīng)以現(xiàn)代工程技術(shù)為基礎(chǔ)，注重品種開發(fā)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)高效、低耗、優(yōu)質(zhì)的集約化大生產(chǎn)。其次要注重新產(chǎn)品的研制開發(fā)與生產(chǎn)。對(duì)化學(xué)原料藥，要提高現(xiàn)有緊缺產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，重視新路線、新工藝的研究；對(duì)藥物制劑要研究和開發(fā)新劑型、新品種和新輔料，重視粘膜、粘附制劑和單克隆抗體與藥物偶聯(lián)的靶向制劑等新技術(shù)的研究，重視緩釋透皮吸收以及脂質(zhì)體、微囊、微球、乳劑等新型制劑的研究與開發(fā)；對(duì)制藥機(jī)械要發(fā)展高度自動(dòng)化、微機(jī)控制和無泄漏成套設(shè)備，加強(qiáng)膜過濾、凝膠過濾和超臨界二氧化碳提取等新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用與開發(fā)。

同時(shí)，隨著我國(guó)加入WTO及GMP、GSP、GCP、GLP、GAP等質(zhì)量管理規(guī)范的實(shí)施，我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)將進(jìn)入世界經(jīng)濟(jì)體系，直接參與國(guó)際醫(yī)藥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，一切滯后和有悖于WTO條例法規(guī)的地方需要盡快完善。醫(yī)藥企業(yè)要通過聯(lián)合形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)實(shí)力，走集團(tuán)化、現(xiàn)代化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)之路，要掌握各種新工藝、新技術(shù)、新劑型及生產(chǎn)過程管理和控制工程等方面的知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上合理進(jìn)行老產(chǎn)品技術(shù)改造和新產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)，以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而只懂得藥物制劑、生產(chǎn)工藝知識(shí)的藥學(xué)類專業(yè)人才已不能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的要求。醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)需要既懂得藥物制劑、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制知識(shí)，又要懂現(xiàn)代制藥工程技術(shù)的復(fù)合型人才。

2 課程體系改革

目前，制藥業(yè)的全貌和制藥技術(shù)正在發(fā)生迅速變化，缺乏制藥工程專業(yè)技術(shù)人才是制藥業(yè)面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。我國(guó)制藥工程專業(yè)的設(shè)置只是從形式上解決了制藥類人才由原來藥學(xué)、工程和管理等院系分別培養(yǎng)的局面。雖然國(guó)外制藥工程教育起步較早，但是所涉及高校較少，主體又是研究生教育，學(xué)生人數(shù)少，還沒有形成成熟的培養(yǎng)方案。國(guó)內(nèi)制藥工程專業(yè)教育是以本科人才培養(yǎng)為主體，更多的院校在起步中。作為新設(shè)專業(yè)，制藥工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)、培養(yǎng)方案、課程體系等專業(yè)建設(shè)深層次問題是我國(guó)高等教育改革與發(fā)展急需解決的重大課題。

2.1 改革課程設(shè)置和課程內(nèi)容，注重工程能力培養(yǎng)

目前，各高校制藥工程專業(yè)的基礎(chǔ)和方向不同，課程設(shè)置也不同，綜合型大學(xué)、理工類大學(xué)對(duì)工程學(xué)、化工、生物工程方面的課比較重視，藥科類大學(xué)、中醫(yī)藥類高校則注重藥學(xué)方面的課程設(shè)置。根據(jù)制藥工程的特點(diǎn)，制藥工程專業(yè)課程的設(shè)置必須保證培養(yǎng)出來的制藥工程專業(yè)人才具備厚基礎(chǔ)、寬口徑的知識(shí)結(jié)構(gòu)，熟練的語(yǔ)言表達(dá)、準(zhǔn)確的外語(yǔ)閱讀、理解能力；掌握計(jì)算機(jī)基本知識(shí)，并能熟練操作及應(yīng)用；掌握化工制圖的基本知識(shí)和技能，能識(shí)圖、繪圖；具有一定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本技能及工藝操作能力、工藝分析計(jì)算能力和組織管理能力；掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)，具備選擇工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備、工藝操作條件的能力，以及選擇常用電器、儀表的能力等。為此，所設(shè)課程的內(nèi)容應(yīng)盡量結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，跟蹤制藥行業(yè)的發(fā)展，教材應(yīng)該是理論、教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與工程師的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的融合結(jié)果，專業(yè)教學(xué)應(yīng)突出主干課程，課程教學(xué)突出制藥專業(yè)主體。為此我校制藥工程專業(yè)的課程設(shè)置分為4大體系：①公共基礎(chǔ)課，包括數(shù)理化、人文社科、計(jì)算機(jī)等；②專業(yè)基礎(chǔ)課，包括物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)，生物化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工基礎(chǔ)、熱工基礎(chǔ)等；③專業(yè)必修課，包括微生物學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué)、制藥反應(yīng)工程、制藥工藝學(xué)、制藥分離工程、專業(yè)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐性環(huán)節(jié)等；④專業(yè)選修課：包括天然藥物化學(xué)、藥物分析、藥劑學(xué)、藥事管理與法規(guī)、藥用高分子材料、生物化工、化工安全與環(huán)保、抗生素工藝學(xué)等。在4大體系中，形成以制藥工程專業(yè)制藥反應(yīng)工程、制藥分離工程、制藥工藝學(xué)、藥物合成反應(yīng)課程教學(xué)為龍頭，以藥物分析、微生物學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)、制劑工程、化工原理、化工熱力學(xué)等課程教學(xué)為基礎(chǔ)的系列制藥工程課程群。各體系課程與選修課程在各年級(jí)交互進(jìn)行、循序漸進(jìn)、互相滲透、手腦兼顧、多層綜合。改革后的課程設(shè)置，既有化學(xué)、藥學(xué)等理論作基礎(chǔ)，又能突出工科院校的特點(diǎn)，特別注重學(xué)生工程能力培養(yǎng)［2，3］。

2.2 更新教育觀念，改革課堂教學(xué)

根據(jù)學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的要求，在教學(xué)過程中，要求任課教師更新教育觀念，改革課堂教學(xué)，改變過去陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，改變滿堂灌的教學(xué)方式，改變學(xué)生處于被動(dòng)的教學(xué)模式，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，最大限度的提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，努力做到學(xué)以致用，學(xué)有所用，使學(xué)生獲得最大的收獲。

在教學(xué)的內(nèi)容上，對(duì)每門課程不要求講課內(nèi)容與教材內(nèi)容完全一致，而是提倡精講教學(xué)內(nèi)容，注意本學(xué)科的發(fā)展與后繼、相關(guān)課程的銜接。如，制藥工業(yè)近數(shù)十年來發(fā)展極為迅速，在不增加學(xué)生課堂教學(xué)時(shí)數(shù)，給學(xué)生以充分的自主學(xué)習(xí)空間的前提下，通過改革教學(xué)方法和刪減陳舊落后、重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，增加新技術(shù)、新知識(shí)，讓學(xué)生充分掌握制藥工業(yè)的基礎(chǔ)理論和基本技能，充分了解基礎(chǔ)理論與技能和前沿科學(xué)的關(guān)系，充分了解制藥工業(yè)的新發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和開闊的視野。如納米制藥技術(shù)，生物制藥技術(shù)（長(zhǎng)效注射微球、口服納米粒等），中藥加工現(xiàn)代化工程技術(shù)：超臨界萃取技術(shù)、三相流化床濃縮技術(shù)、膜分離、固液分離技術(shù)等目前研究的前沿領(lǐng)域。

在教學(xué)方法上，注重引進(jìn)先進(jìn)的教育思想和教育觀念，積極推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)方法改革，開展啟發(fā)式、討論式、計(jì)劃內(nèi)自學(xué)與授課結(jié)合、圍繞制藥工程的實(shí)際問題開展開放式教學(xué)等生動(dòng)活潑、多種形式的教學(xué)方式，增強(qiáng)互動(dòng)性，改變以往"一人主講眾人聽"的授課方式，增強(qiáng)教師與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面、深層次的交流；也可以利用網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生進(jìn)行研討式交流，或通過研討教學(xué)、課堂討論、課后查閱文獻(xiàn)并撰寫綜述性小論文等多種形式相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提高教學(xué)效果。并積極推進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)，提高學(xué)生的專業(yè)外語(yǔ)水平和實(shí)際應(yīng)用能力。

在教學(xué)手段上，要求大部分課程能夠充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如能集文字、圖形、聲音、動(dòng)畫等各種信息于一體的多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件等教學(xué)手段進(jìn)行授課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。目前，本專業(yè)的部分專業(yè)課程已經(jīng)制作了內(nèi)容規(guī)范、技術(shù)水平高和使用效果好的多媒體課件。

2.3 組織學(xué)生開展第二課堂活動(dòng)，提高學(xué)生參與科研的能力

長(zhǎng)期以來，學(xué)生學(xué)習(xí)與研究很少相關(guān)，這使得不少學(xué)生缺乏獨(dú)立性和創(chuàng)造性。其實(shí)，學(xué)生完全可以進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。目前，讓學(xué)生進(jìn)行小課題研究，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外教學(xué)中布置作業(yè)的一個(gè)重要趨勢(shì)。在美國(guó)，小課題被稱為project，美國(guó)的教學(xué)材料中有很多project，學(xué)生對(duì)完成小課題很有興趣。在教學(xué)過程中，教師可積極組織學(xué)生開展第二課堂活動(dòng)，讓學(xué)生進(jìn)行project研究，提高學(xué)生參與科研的能力。

2.4 加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，強(qiáng)化能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中具有重要的地位和作用，在學(xué)生能力培養(yǎng)方面具有不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低，直接影響到學(xué)生能力的培養(yǎng)，因此， 我們非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上，采用課堂講授、多媒體預(yù)演與實(shí)際操作相結(jié)合的方式進(jìn)行，課堂講授在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行，由教師介紹實(shí)驗(yàn)總體情況，實(shí)驗(yàn)室的安全操作規(guī)程及實(shí)驗(yàn)室各種規(guī)章制度，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的背景及主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)備、儀器的操作使用情況等，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有總體了解。網(wǎng)絡(luò)課件掛在學(xué)校網(wǎng)上，學(xué)生可模擬試驗(yàn)，實(shí)際操作由學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)前學(xué)生要進(jìn)行預(yù)習(xí)并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，在實(shí)驗(yàn)中要掌握儀器、儀表的使用方法，要求學(xué)生獨(dú)立完成操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及結(jié)果分析，要求對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論并得出合理的解釋與結(jié)論。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，采用與科研緊密結(jié)合， 不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式。教學(xué)與科研是相輔相成的，將科研與實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量有很大好處。從教師的科研中選取一部分較成熟的、內(nèi)容比較新穎的、與實(shí)際聯(lián)系較緊密的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生做起來感興趣，在一定程度上提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生不僅開闊了視野，還能取得較好的學(xué)習(xí)效果。

專業(yè)實(shí)習(xí)突破原有工科或藥科學(xué)生的實(shí)習(xí)模式，要突出工科院校的特點(diǎn)，貼近工業(yè)實(shí)際，把制造技術(shù)、質(zhì)量意識(shí)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、工業(yè)安全與法律約束等內(nèi)容聯(lián)系起來，注意發(fā)揮傳統(tǒng)學(xué)科的交叉作用，充分發(fā)揮化學(xué)工程的傳統(tǒng)特色和生物化工的成果，圍繞重要藥用原料、中間體和輔助材料的生產(chǎn)工藝，以及典型藥品的合成與制劑，帶領(lǐng)學(xué)生到有特點(diǎn)的藥廠參觀學(xué)習(xí)，了解制藥企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐，讓學(xué)生在制藥車間感受工業(yè)化制藥過程，建立工程制藥觀念與思想，解決應(yīng)用工程實(shí)際問題的能力。

畢業(yè)設(shè)計(jì)課題盡量與教師的科研課題或生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。畢業(yè)論文題目應(yīng)具有新穎性，與醫(yī)藥工業(yè)相結(jié)合，解決工業(yè)上存在的實(shí)際問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的內(nèi)容要具有一定的理論研究水平，在一定程度上體現(xiàn)國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥研究的新趨勢(shì)、新工藝、新技術(shù)。

3 結(jié)論

經(jīng)過幾年的實(shí)踐，我校制藥工程專業(yè)建設(shè)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展和提高，在招生規(guī)模、師資隊(duì)伍、課程體系、教學(xué)實(shí)踐和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面成效顯著。已經(jīng)有三屆制藥工程專業(yè)的本科畢業(yè)生，而且走上工作崗位的畢業(yè)生受到了省內(nèi)、國(guó)內(nèi)生物和制藥領(lǐng)域用人單位的稱贊，他們成為所在工作單位的技術(shù)業(yè)務(wù)骨干。這些教學(xué)成績(jī)的取得，歸結(jié)于本專業(yè)本科生教學(xué)過程中，兼顧生物、化學(xué)、化工、制藥科學(xué)與工程學(xué)科等多學(xué)科交叉性的特點(diǎn)，既注重理工科基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，又能將實(shí)際生物化工和制藥工程問題和最新科技成果納入專業(yè)課教學(xué)之中，歸結(jié)于制藥工程專業(yè)課程體系的改革。

【參考文獻(xiàn)】

1 鄧勝松，朱慧霞，姚日生，等.制藥工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研教育模式研究.藥學(xué)教育， 2006，22（4）：1~3.

篇(3)

關(guān)鍵詞：L-組氨酸；合成；反應(yīng)因素

1 L-組氨酸的簡(jiǎn)介

L-組氨酸學(xué)名：2-氨基-3-咪唑基丙酸。一種含有咪唑基側(cè)鏈的堿性及極性的α氨基酸。L-組氨酸是蛋白質(zhì)合成的編碼氨基酸，哺乳動(dòng)物的必需氨基酸和生糖氨基酸。其側(cè)鏈?zhǔn)侨鯄A性的咪唑基。天然蛋白質(zhì)中尚未發(fā)現(xiàn)D-組氨酸。符號(hào)：H。組氨酸對(duì)成人為非必需氨酸，但對(duì)幼兒卻為必需氨基酸。在慢性尿毒癥患者的膳食中添加少量的組氨酸，氨基酸結(jié)合進(jìn)入血紅蛋白的速度增加，腎原性貧血減輕，所以組氨酸也是尿毒癥患者的必需氨酸。在組氨酸脫羧酶的作用下，組氨酸脫羧形成組胺。組胺具有很強(qiáng)的血管舒張作用，并與多種變態(tài)反應(yīng)及發(fā)炎有關(guān)。此外，組胺會(huì)刺激胃蛋白酶c胃酸。

2 本課題研究的主要內(nèi)容和意義

L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽是一種醫(yī)藥與生物化工的重要的合成體，它的合成和檢測(cè)具有很重要的意義。本論文主要通過L-組氨酸（L-組氨酸鹽） 甲醇、氯化鈉、硫酸在冰浴條件下進(jìn)行反應(yīng)，從而制得L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽。并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)定和紅外表征，以確定其結(jié)構(gòu)，為后面的化工產(chǎn)品合成提供原料。

3 L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽的合成

L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽的合成方法：

反應(yīng)式如圖1：

實(shí)驗(yàn)方法：

在250ml的三口燒瓶中加入23.38g的NaCl（0.4ml），在常壓漏斗中加入21.6ml的濃硫酸（0.4ml98%）室溫下，通過滴加濃硫酸與NaCl反映生成HCl氣體。

在另一個(gè)250ml的三口燒瓶中加入L-組氨酸3.15g（0.02mol，155.16g/mol）和60ml的甲醇（無水甲醇，用無水硫酸鈉除水，無水硫酸銅檢驗(yàn)是否除水完全）。

先通25分鐘的HCl氣體，使甲醇中的HCl氣體達(dá)到飽和。然后加熱至65℃，懸浮物開始慢慢溶解，溶解完全后10min后有沉淀產(chǎn)生。此后，保持平均每分鐘甲醇中鼓5到6個(gè)泡，每一小時(shí)正常鼓泡15min。使甲醇中的HCl氣體始終處于一個(gè)相對(duì)飽和的狀態(tài)（當(dāng)發(fā)現(xiàn)無論是否有HCl氣體產(chǎn)生，燒瓶?jī)?nèi)同通氣的玻璃管都沒有倒吸的現(xiàn)象）。同時(shí)每1小時(shí)點(diǎn)板一次。

展開劑的配置：按正丁醇與濃氨水2比1的比例配置，試驗(yàn)中為正丁醇20滴，濃氨水10滴，氨水略微多一點(diǎn)。

顯示劑的配置：本實(shí)驗(yàn)所需的顯示劑為0.1%茚三酮無水丙酮溶液，稱取0.05g的茚三酮固體，溶于50ml經(jīng)過用無水硫酸鈉除水過的丙酮中，存放于滴瓶中。

展開劑與顯示劑按照10比1的比例混合作為本次試驗(yàn)的展開劑，試驗(yàn)中是向點(diǎn)缸中滴3滴茚三酮無水丙酮溶液。

反應(yīng)3小時(shí)后，提取適當(dāng)反應(yīng)液點(diǎn)板如圖2。

反應(yīng)8小時(shí)后，提取適當(dāng)反應(yīng)液點(diǎn)板情況如圖3。

結(jié)論，在反應(yīng)4小時(shí)后，反應(yīng)液中的原料（L-組氨酸）與甲醇的酯化已經(jīng)達(dá)到平衡。

后處理：試驗(yàn)中，我們?cè)?小時(shí)后向燒瓶中加入18.5ml乙酸乙酯，攪拌半小時(shí)之后再加入少量的乙酸乙酯，繼續(xù)攪拌半小時(shí)后過濾。然后用異丙醚洗滌濾餅，在空氣中自然干燥。測(cè)的熔點(diǎn)為206℃，計(jì)算產(chǎn)率為70%，比旋光度為+9.48（20℃），測(cè)的紅外圖如圖4。

圖中3200cm-1，3210cm-1處為N-H伸縮振動(dòng)峰，3100cm-1處寬峰為-OH伸縮振動(dòng)峰，2100cm-1處為C=N伸縮振動(dòng)峰，1760cm-1處為C=O伸縮振動(dòng)峰。與標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖對(duì)比說明該產(chǎn)物就是目標(biāo)產(chǎn)物。

4 結(jié)果

在用兩種不同的原料合成L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽時(shí)，都能得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)率都在70%或以上，觀察看見得到的目標(biāo)產(chǎn)物為白色的粉末狀固體，測(cè)的其熔點(diǎn)與文獻(xiàn)上所述一致，并用紅外檢測(cè)驗(yàn)證，結(jié)果說明兩種原料合成的產(chǎn)品都是我們的目標(biāo)產(chǎn)物。在反應(yīng)結(jié)束后的后處理中，我們對(duì)比兩種處理方法，一是采用普通過濾，該方法過濾時(shí)間比較長(zhǎng)，但得到的產(chǎn)品的效果比較好。另外才用抽濾，該方法所需的時(shí)間比較短，在實(shí)驗(yàn)室比較容易操作，但得到的產(chǎn)品的效果較普通過濾稍差。

5 展望

L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽是一種醫(yī)藥與生物化工的重要合成體，它的合成和檢測(cè)具有很重要的意義。本文在一定條件下合成了L-組氨酸甲酯二鹽酸鹽，并且得到的產(chǎn)率比較高，一般在70%左右，所以從這一方面而言，這個(gè)反應(yīng)還是不錯(cuò)的，由于做實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限現(xiàn)只能得到70%或以上的產(chǎn)率。如果在原反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上有所改善，可以得到相對(duì)更高的產(chǎn)率。從整體考慮，該實(shí)驗(yàn)有很高的可操作性，得到產(chǎn)率高，產(chǎn)物純度高。若應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中將有很高的實(shí)際應(yīng)用效果。

篇(4)

一、化學(xué)學(xué)科在與我校重要董事單位———中國(guó)工程物理研究院合作中的特殊地位和作用

地處綿陽(yáng)的我校董事單位中國(guó)工程物理研究院在國(guó)防化學(xué)上有一流的人才和設(shè)備,因此我們可以聯(lián)合開辦國(guó)防應(yīng)用化學(xué)方向,即與國(guó)防建設(shè)有關(guān)的含能材料(炸藥)即硝基化合物化學(xué),放射廢物治理及放射分析方向,以滿足西部大量的軍工企事業(yè)單位對(duì)這些方向人才的需求(注:我國(guó)僅北京理工大和南京理工大在開設(shè)該方向?qū)I(yè),但畢業(yè)生不愿到西部特別是一般離城市較遠(yuǎn)的軍工企事業(yè)單位工作,造成這些單位人才嚴(yán)重短缺,急需西部高校培養(yǎng)輸送該方向的專業(yè)人才);我們已經(jīng)和中國(guó)工程物理研究院核物理與核化學(xué)研究所,中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所簽定了正式的聯(lián)合培養(yǎng)這些方向的應(yīng)用化學(xué)高級(jí)人才的協(xié)議,并得到了積極和熱情的響應(yīng),他們非常愿意并決心和我們一起將該專業(yè)辦成全國(guó)一流的特色專業(yè);我們已與工程物理研究院聯(lián)合申報(bào)成功應(yīng)用化學(xué)本科、分析化學(xué)碩士點(diǎn)辦學(xué)資格。近年來我校與中國(guó)工程物理研究院開展了多項(xiàng)有關(guān)放射廢渣固化處理等方面的研究合作,獲得了多個(gè)中國(guó)工程物理研究院研究基金,并取得了重要的科研成果。特別值得一提的是四川省人民政府委派原中國(guó)工程物理研究院楚士晉教授出任我校副校長(zhǎng)后,雙方的合作達(dá)到了水融的程度,值得一提的是楚校長(zhǎng)所研究的學(xué)科就是國(guó)防應(yīng)用化學(xué),因此一定能發(fā)揮地處綿陽(yáng)的我校董事單位的巨大學(xué)科優(yōu)勢(shì)聯(lián)合辦學(xué),將這個(gè)專業(yè)方向發(fā)展成全國(guó)有名的有特色的重點(diǎn)專業(yè)。

二、我校化學(xué)學(xué)科的現(xiàn)狀

1.學(xué)科情況

化學(xué)教研室及現(xiàn)在的化學(xué)研究所,是我校最老的教研室之一,多年來承擔(dān)全?；A(chǔ)化學(xué)教學(xué)任務(wù),科研方向主要圍繞材料學(xué)科開展。從1995年起共申報(bào)8次應(yīng)用化學(xué)本科辦學(xué)資格,直到最后一次于2002年申報(bào)成功,現(xiàn)有應(yīng)用化學(xué)和分析化學(xué)兩個(gè)碩士點(diǎn),2004年度已申報(bào)無機(jī)化學(xué)碩士點(diǎn),現(xiàn)有教授6人,副教授10人,講師10人,絕大部分具有碩士以上的學(xué)歷,為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要,正按計(jì)劃引進(jìn)高水平人員。

2.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室分為化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,共計(jì)1200平米左右,現(xiàn)有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已不能滿足需要,新化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室共3000平米正在新區(qū)興建;應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室于2003年度批準(zhǔn)立項(xiàng),一期投資50萬,能完成部分教學(xué)和科研工作,但對(duì)我校教學(xué)和科研有重大影響的大型高技術(shù)測(cè)試設(shè)備如液相色譜、氣相色譜、紅外光譜、ICP光譜儀等還沒有到位,精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)室還未建設(shè)。

3.科研情況

多年來在生物大分子分子光譜學(xué)、納米材料、工業(yè)廢渣利用、化學(xué)建材等方面開展研究和開發(fā),200多篇,被SCI摘錄10余篇,有數(shù)項(xiàng)科研成果已轉(zhuǎn)化生產(chǎn),為有關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,成績(jī)突出。

三、適應(yīng)我校發(fā)展的化學(xué)學(xué)科建設(shè)設(shè)想

1.化學(xué)學(xué)科建設(shè)

應(yīng)明確化學(xué)學(xué)科在我校的地位和作用,如前所述,化學(xué)學(xué)科是我校理工學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)組成部分,更是材料、生物和環(huán)境的基礎(chǔ)和支撐,本身又有廣闊發(fā)展前景,是我校必須重點(diǎn)發(fā)展的學(xué)科,要讓各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視。多年來由于多種原因,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展和建設(shè)欠帳較多,已不能跟上學(xué)校的發(fā)展,更談不上畢業(yè)學(xué)生或?qū)ν饧夹g(shù)服務(wù)和產(chǎn)品開發(fā)在社會(huì)上的影響。學(xué)校的大發(fā)展同樣為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展帶來了責(zé)任和巨大的發(fā)展機(jī)會(huì),理清我們的思緒,明確任務(wù),制訂好計(jì)劃,踏踏實(shí)實(shí),埋頭苦干,化學(xué)學(xué)科一定會(huì)對(duì)學(xué)校的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的成績(jī)。在化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)和學(xué)科發(fā)展方向方面,應(yīng)做好基礎(chǔ)化學(xué)課的教學(xué),在學(xué)科發(fā)展和意見方向上,應(yīng)研究材料化學(xué)、生物化學(xué)和環(huán)境化學(xué),研究這些學(xué)科中的化學(xué)問題,對(duì)相臨學(xué)科確實(shí)起到基礎(chǔ)和支撐作用,并積極開展與這些學(xué)科的合作,相輔相存,資源共享,共同發(fā)展。在應(yīng)用化學(xué)發(fā)展方面,辦好應(yīng)用化學(xué)的三個(gè)方向即應(yīng)用分析、精細(xì)化工和國(guó)防化學(xué)。應(yīng)用分析又稱為工業(yè)和科研的“眼睛”,應(yīng)把發(fā)展方向定為與我校相臨學(xué)科緊密相關(guān)的材料分析、生物醫(yī)藥分析、環(huán)境分析和國(guó)防化學(xué)分析;精細(xì)化工方向應(yīng)跟上國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,堅(jiān)持在高新的新型化學(xué)建材、生物化工、藥物合成等方向上;國(guó)防應(yīng)用化學(xué)應(yīng)與中國(guó)工程物理研究院簽好協(xié)議,充分利用董事單位一流的設(shè)備和人才,把這個(gè)方向辦成全國(guó)有名的專業(yè)。研究生發(fā)展方面,在已有的應(yīng)用化學(xué)和分析化學(xué)碩士點(diǎn)基礎(chǔ)上,再申請(qǐng)無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)碩士點(diǎn),爭(zhēng)取在不遠(yuǎn)的將來與中國(guó)工程物理研究院聯(lián)合申報(bào)應(yīng)用化學(xué)博士點(diǎn)。研究生論文研究應(yīng)圍繞材料化學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、國(guó)防化學(xué)、分析測(cè)試、精細(xì)化工等方向開展工作,逐步的形成穩(wěn)定的研究方向和特色,深刻體會(huì)聯(lián)合辦學(xué)的“西南科技大學(xué)模式”的含義,充分利用各種有利因素,實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的跨越式發(fā)展。

2.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室:原有的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室已不能滿足我校基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)的需要,經(jīng)努力申報(bào),已獲批準(zhǔn)在新區(qū)劃撥了3000平方,具有相當(dāng)水平的實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃和建設(shè)方案已初步完成,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作按計(jì)劃于2005年建成。應(yīng)用分析實(shí)驗(yàn)室:2003年度,申請(qǐng)獲批的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室已投資50余萬,初步建成能開出部分儀器分析和生物分離與分析的應(yīng)用分析實(shí)驗(yàn)室,但一些對(duì)全校教學(xué)科研有重大影響的大型分析測(cè)試設(shè)備還沒有,這對(duì)提高我校教學(xué)科研水平和提升學(xué)校的檔次很不利。由于學(xué)校的資金有限,現(xiàn)階段不太可能購(gòu)買,因此應(yīng)與地處綿陽(yáng)的擁有這些設(shè)備的中國(guó)工程物理研究院、綿陽(yáng)衛(wèi)生防疫站、綿陽(yáng)水務(wù)集團(tuán)水質(zhì)中心聯(lián)系合作,實(shí)現(xiàn)資源共享,以保證我們的本科和研究生教育水平和條件,并在科研和社會(huì)服務(wù)上做出更多更好的成績(jī)。精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)室:精細(xì)化工屬高科技產(chǎn)業(yè),在未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中貢獻(xiàn)巨大,綿陽(yáng)千億工程計(jì)劃中,計(jì)劃精細(xì)化工將貢獻(xiàn)50億/年,而目前僅10余億元/年,這說明精細(xì)化工的前景,精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)室的建立將使該方向?qū)W生就業(yè)分配和我校在該行業(yè)的地位作用及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)創(chuàng)造必要的條件。目前該實(shí)驗(yàn)室還未建設(shè),綿陽(yáng)計(jì)經(jīng)委有意出資30~50萬在綿陽(yáng)選單位共建綿陽(yáng)精細(xì)化工研發(fā)中心,我校是最有希望獲批的單位,如我校再配套30~50萬,那么一個(gè)具有相當(dāng)水平的精細(xì)化工研發(fā)中心就會(huì)在我校建成。同時(shí)應(yīng)建立有關(guān)的實(shí)驗(yàn)基地,加大與企業(yè)的聯(lián)系和合作,按“產(chǎn)、學(xué)、研”的發(fā)展模式獲得跨越式的發(fā)展。國(guó)防化學(xué)實(shí)驗(yàn)室:國(guó)防應(yīng)用化學(xué)含核材料與放射分析、炸藥合成與分析、燃燒化學(xué)等,我校沒有也不可能有能力建設(shè)該方向的實(shí)驗(yàn)室,但我們已和聯(lián)合辦學(xué)單位———中國(guó)工程物理研究院談好,由他們出設(shè)備和師資來完成該方向?qū)W生的專業(yè)課和畢業(yè)論文教學(xué)和科研工作,相信該專業(yè)由于有中國(guó)工程物理研究院一流的設(shè)備和師資會(huì)辦成全國(guó)有名的我校亮點(diǎn)專業(yè)。校外聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室:前已述及,由于學(xué)校建設(shè)資金有限,短時(shí)間內(nèi)不可能全部投資建設(shè)上述實(shí)驗(yàn)室,這就要求我們應(yīng)利用聯(lián)合共建單位和其他單位的人力和物力,通過聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室、建立實(shí)習(xí)單位、聘用相關(guān)人才和有償服務(wù)的形式以較小的投入獲得教學(xué)和科研上較大的收獲,并與他們一起實(shí)現(xiàn)雙贏,共同發(fā)展。

3.化學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)

化學(xué)目前的師資力量?jī)H能維持教學(xué)任務(wù),研究條件僅能基本滿足少數(shù)教師的科研,形成少數(shù)學(xué)科梯隊(duì),大部分教師沒有固定的研究場(chǎng)所和條件,而是跟隨其他學(xué)科有關(guān)教師做一些輔助型研究;學(xué)科內(nèi)部溝通、配合交流和學(xué)術(shù)氣氛還有待提高。面對(duì)越來越大的任務(wù),要求我們引進(jìn)高水平的學(xué)科和學(xué)術(shù)帶頭人,并以實(shí)驗(yàn)室和各類研究課題申報(bào)和開展為突破口,形成學(xué)科和學(xué)術(shù)帶頭人領(lǐng)導(dǎo)的中青年教師和研究生參加的數(shù)個(gè)學(xué)科梯隊(duì)和群體,充分發(fā)揮中國(guó)工程物理研究院等合作單位和外聘教授的作用,在短時(shí)間內(nèi)形成化學(xué)學(xué)科高水平隊(duì)伍和優(yōu)良的學(xué)術(shù)氣氛,在產(chǎn)、學(xué)、研多方面做出突出的貢獻(xiàn)。

四、適應(yīng)我校發(fā)展的教學(xué)改革研究

篇(5)

關(guān)鍵詞:全自養(yǎng)；氨氮；亞硝酸鹽氮；脫氮

中圖分類號(hào)：Q93-335文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-9166（2008）10-0061-01

一、材料與方法：1、菌種與培養(yǎng)基放線菌：細(xì)黃鏈霉菌(Streptomyces microflavus)、枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)由山西大學(xué)現(xiàn)代化學(xué)研究所生物化工實(shí)驗(yàn)室分離保藏。放線菌用高氏（Gause）1號(hào)培養(yǎng)基：可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO40.5g，MgSO4 0.5g，F(xiàn)eSO40.01g，瓊脂20g，水1000ml，pH7.2-7.4?？莶菅挎邨U菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl5g，瓊脂15-20g，水1000ml，pH7.0-7.2。2、實(shí)驗(yàn)水樣的預(yù)處理：實(shí)驗(yàn)水體取自太原市晉陽(yáng)湖，用5000ml大三角瓶盛裝。由于其中有機(jī)氮含量低，向水樣中加入足量的蛋白質(zhì)魚粉，在30℃下放置5d左右使水體產(chǎn)生較高濃度的氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮。向經(jīng)預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)水樣中接入供試菌，實(shí)驗(yàn)對(duì)照不接菌。定時(shí)測(cè)定其中的微生物菌數(shù)，氨氮含量，硝酸鹽氮含量，亞硝酸鹽氮含量，溶解氧和pH值。室溫下培養(yǎng)(25-31℃）。3、微生物培養(yǎng)方法：將枯草芽孢桿菌，放線菌分別接種于相應(yīng)的固體培養(yǎng)基平板上于37℃恒溫培養(yǎng)24-36h，活化后，分別接種于對(duì)應(yīng)的液體培養(yǎng)基，于37℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)36-48h。4、水質(zhì)測(cè)定方法：氨氮含量采用納氏比色法測(cè)定，硝酸鹽氮用酚二磺酸光度法測(cè)定，亞硝酸鹽氮含量采用奈氏比色法測(cè)定，pH采用精密pH試紙測(cè)定，溶解氧(OD)采用碘量法測(cè)定，菌數(shù)采用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定。

二、結(jié)果與分析：1、微生物的最適生長(zhǎng)條件的確定。根據(jù)試驗(yàn)方法，放線菌，枯草芽孢桿菌三菌株在養(yǎng)殖水體水樣中的最適生長(zhǎng)條件進(jìn)行研究，結(jié)果見表1。

由表1結(jié)果可知，放線菌和枯草芽孢桿菌為好氧菌，其生長(zhǎng)要求水體中有一定的溶解氧。2、放線菌對(duì)水體的脫氮作用；由圖1可知，氨氮去除較徹底；但同時(shí)亞硝酸鹽氮積累，在120h時(shí)達(dá)到最大值1948.058mg/L，比初試濃度增加42.0%。因此，放線菌對(duì)養(yǎng)殖水體的脫氮作用為氨化作用和自養(yǎng)亞硝化作用。3、枯草芽孢桿菌對(duì)水體的脫氮作用；

圖1放線菌對(duì)水體的脫氮作用，圖2枯草芽孢桿菌對(duì)水體的脫氮作用由圖2可知，氨氮、亞硝酸鹽氮濃度分別下降57.8%、81.3%，硝酸鹽氮濃度變化很小。由此可知，枯草芽孢桿菌對(duì)養(yǎng)殖水體的脫氮過程中氨氮去除率比較高且亞硝酸鹽氮積累很少，脫氮作用應(yīng)該為自養(yǎng)亞硝化和自養(yǎng)反硝化作用，即全自養(yǎng)脫氮，但枯草芽孢桿菌對(duì)氨氮的去除率遠(yuǎn)不如光合細(xì)菌和放線菌徹底。4、微生物對(duì)水體全自養(yǎng)脫氮作用。將放線菌、枯草芽孢桿菌按不同比例接入水體，其脫氮效果如表2.

由表2結(jié)果可知，放線菌與枯草芽孢桿菌以不同的接種比例接入水體，對(duì)氨氮的去除率、亞硝酸鹽氮去除率差別不明顯，比例為1：1時(shí)，水體中氨氮、亞硝酸鹽氮的去除率達(dá)到最大值，分別為69.2%、59.9%；比例為3：1時(shí)，水體中氨氮、亞硝酸鹽氮的去除率達(dá)到最小值，分別為42.7%、42.3%。由表1可知，放線菌與枯草芽孢桿菌都是好氧菌，其生長(zhǎng)都要求水體中有一定的溶解氧，因此，放線菌與枯草芽孢桿菌混合菌液的脫氮作用可以部分地實(shí)現(xiàn)全自養(yǎng)脫氮的目的。

三、討論

水體富營(yíng)養(yǎng)化是我國(guó)當(dāng)今水環(huán)境面臨的重大問題，如何經(jīng)濟(jì)有效地去除水中的氮，是解決水體安全的重要課題。目前最有效、應(yīng)用最廣泛的脫氮方法是生物脫氮工藝，其中比較成熟的是傳統(tǒng)硝化―反硝化工藝。全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)主要是通過脫氮自養(yǎng)菌來進(jìn)行的，應(yīng)用于全自養(yǎng)脫氮的細(xì)菌主要為亞硝酸菌和厭氧氨氧化細(xì)菌，但亞硝酸菌和厭氧氨氧化細(xì)菌生產(chǎn)速率十分緩慢，它的培養(yǎng)富集很困難(至少耗時(shí)數(shù)月)，國(guó)內(nèi)外已報(bào)道能富集培養(yǎng)或成功啟動(dòng)厭氧氨氧化細(xì)菌或工藝的寥寥可數(shù)，所以目前對(duì)厭氧氨氧化的反應(yīng)機(jī)理、動(dòng)力學(xué)及微生物方面的研究很大程度上都尚處于推測(cè)階段，要對(duì)該現(xiàn)象有較深入的了解還需要進(jìn)行很多的研究工作。

本文通過研究放線菌、枯草芽孢桿菌對(duì)高濃度含氮水體的脫氮作用，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，放線菌和枯草芽孢桿菌組合都對(duì)水體有全自養(yǎng)脫氮作用，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)水體的全自養(yǎng)脫氮。

作者單位：天津生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

篇(6)

關(guān)鍵詞：生物工程 人才培養(yǎng) 就業(yè)

中圖分類號(hào)：G646 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0231-02

大學(xué)生的就業(yè)問題，一直是困擾高校發(fā)展的頭等大事，尤其是作為地方高校，科研能力薄弱，往往以教學(xué)為主體，促進(jìn)就業(yè)就是地方高校的重中之重。生物工程專業(yè)雖然是20世紀(jì)70年代興起的一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科，但是因各種原因，使生物工程專業(yè)近年來成為就業(yè)“紅牌警告”專業(yè)，面對(duì)當(dāng)前的就業(yè)環(huán)境，我校借“十二五”生物工程專業(yè)綜合改革的契機(jī)，針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)，探尋就業(yè)難、就業(yè)率低的原因，“以就業(yè)為導(dǎo)向”，從人才培養(yǎng)上多方面發(fā)展促進(jìn)就業(yè)，使生物工程專業(yè)形成了具有地方特色的國(guó)家級(jí)特色專業(yè)，使紅牌專業(yè)沒有成為我校就業(yè)的后腿，為我校成為全國(guó)畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)50強(qiáng)高校增彩。

1 生物工程專業(yè)就業(yè)難的原因

生物工程專業(yè)是由微生物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等相互交叉發(fā)展而成的一門復(fù)合性學(xué)科，被視為21世紀(jì)三大前沿學(xué)科之一，是培養(yǎng)掌握生物工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論與基本技能，具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，能夠在生物工程及相關(guān)領(lǐng)域，從事生產(chǎn)、管理、教學(xué)、新技術(shù)研究及新產(chǎn)品開發(fā)工作的高級(jí)應(yīng)用型人才。然而，生物工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率一直不高，使生物工程專業(yè)近年來成為就業(yè)“紅牌警告”專業(yè)，主要原因有：

1.1 國(guó)內(nèi)生物工程應(yīng)用型產(chǎn)業(yè)發(fā)展不夠

國(guó)外，生物工程取得的成績(jī)是有目共睹的，它已是當(dāng)今世界發(fā)展最快的專業(yè)之一。全球生物工程的發(fā)展對(duì)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來重大的影響，尤其是歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家。在國(guó)內(nèi)，生物產(chǎn)業(yè)有了大幅的發(fā)展，生物行業(yè)也不再局限于傳統(tǒng)的發(fā)酵行業(yè)，已涉足到醫(yī)藥、食品、飼料、農(nóng)藥、保健品、食品添加劑、燃料、環(huán)境及空間生命支撐系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域。但是，生物工程技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用還不夠普遍，工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的生物產(chǎn)業(yè)企業(yè)較少，和世界發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距，生物工程應(yīng)用型產(chǎn)業(yè)還有待發(fā)展。產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、新型生物工程應(yīng)用領(lǐng)域還未發(fā)展起來影響了該專業(yè)的就業(yè)。

1.2 生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量參差不齊

生物工程是1998年教育部本科專業(yè)調(diào)整時(shí)正式設(shè)立的，由原來的部分生物化工、微生物制藥、部分生物化學(xué)工程、發(fā)酵工程等專業(yè)轉(zhuǎn)化而來。當(dāng)時(shí)，全國(guó)乃至全世界都掀起了生物學(xué)的熱潮，21世紀(jì)也被譽(yù)為生物學(xué)的世紀(jì)，而生物工程因?yàn)檎戳松锏倪叄脖怀吹煤芑?，大量學(xué)校開辦該專業(yè)，相對(duì)于未完全發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)，畢業(yè)生已經(jīng)飽和，而新型產(chǎn)生的生物工程應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)生物工程專業(yè)人才要求較高，一般需要繼續(xù)深造學(xué)習(xí)，要求更高的學(xué)歷。加之，生物工程專業(yè)口徑很寬，所要求的科目多而不精，各個(gè)層次高校開辦該專業(yè)情況千差萬別，專業(yè)方向也各有不同，專業(yè)課設(shè)置不是很成熟，生物科學(xué)專業(yè)課和工科知識(shí)學(xué)習(xí)均深度有限，各學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量參差不齊，畢業(yè)工作前景不是十分明朗。

2 解決生物工程就業(yè)難的對(duì)策

針對(duì)生物工程專業(yè)就業(yè)難的現(xiàn)狀和產(chǎn)生的原因，我?！耙跃蜆I(yè)為導(dǎo)向”，從各個(gè)方面努力對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革促進(jìn)就業(yè)。

2.1 不斷調(diào)整人才培養(yǎng)方案適用就業(yè)需求

生物產(chǎn)業(yè)在不斷的發(fā)展，比如，以前，傳統(tǒng)產(chǎn)品啤酒、醬油、味精等發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)一直處于主導(dǎo)地位，到目前逐漸涉足到醫(yī)藥、食品、飼料、農(nóng)藥、保健品、食品添加劑、燃料、環(huán)境及空間生命支撐系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域，并且在就業(yè)方面生物發(fā)酵方面的崗位越來越少，而新興產(chǎn)生的生物工程領(lǐng)域需求的就業(yè)崗位在逐漸增加。為了適用這樣的就業(yè)變化，以前我校生物工程專業(yè)的方向主要以發(fā)酵工程為主，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯镏扑幒桶l(fā)酵工程為主。相應(yīng)的增加了《實(shí)用藥物學(xué)基礎(chǔ)》《生物制藥工藝學(xué)》《抗生素工藝學(xué)》等配套課程。對(duì)于企業(yè)需求工程應(yīng)用型強(qiáng)的人才，我校增加了工科知識(shí)學(xué)習(xí)的課時(shí)量和深度，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐和實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)企業(yè)更認(rèn)可的應(yīng)用型人才。

2.2 改善教學(xué)質(zhì)量、提高綜合素質(zhì)，提高畢業(yè)生質(zhì)量

針對(duì)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量參差不齊，人才質(zhì)量不高，是學(xué)校必須解決的關(guān)鍵問題，因此，在學(xué)?！皠?chuàng)新立校、人才興校、質(zhì)量活校、特色名?！钡霓k學(xué)理念指導(dǎo)下，我們堅(jiān)持“基礎(chǔ)實(shí)、口徑寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，著力培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)高的高質(zhì)量生物工程技術(shù)人才。

篇(7)

關(guān)鍵詞：制藥工程；CDIO教學(xué)模式；改革

R-4；G642

制藥工程專業(yè)是為適應(yīng)我國(guó)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展而設(shè)立的一個(gè)寬口徑專業(yè)，旨在培養(yǎng)具備現(xiàn)代制藥工程知識(shí)，能在醫(yī)藥、精細(xì)化工和生物化工等領(lǐng)域從事醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)、經(jīng)營(yíng)、管理等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才，是藥學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)的新型交叉學(xué)科。然而，目前多數(shù)高校制藥專業(yè)課程主要圍繞化學(xué)和藥學(xué)展開，對(duì)工程類課程重視不足，與實(shí)踐脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)用能力差，不能滿足實(shí)際工作需要。如何對(duì)制藥工程專業(yè)課程中存在的問題進(jìn)行改革和創(chuàng)新性研究，構(gòu)筑有益于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，已經(jīng)成為高等院校醫(yī)藥專業(yè)教學(xué)工作者普遍關(guān)注的問題。對(duì)此，本課題根據(jù)特色應(yīng)用型本科院校的實(shí)際情況，在牡丹江醫(yī)學(xué)院藥學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)改革的基礎(chǔ)上，結(jié)合CDIO工程教育理念，對(duì)現(xiàn)有制藥工程專業(yè)工程類課程教學(xué)模式進(jìn)行改革和實(shí)踐。

一、制藥工程專業(yè)工程類課程教學(xué)中現(xiàn)存的問題

目前，很多高校制藥專業(yè)人才的培養(yǎng)模式以化學(xué)～藥學(xué)為主，對(duì)化工原理、化工制圖、制藥工程、制藥工藝學(xué)、制藥工程設(shè)計(jì)等工程類課程重視不夠，存在的主要問題有：

1.工程類課程在教材建設(shè)等基本工作環(huán)節(jié)上，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、成熟和適用的知識(shí)，相對(duì)忽略了對(duì)課程前沿性未知領(lǐng)域的關(guān)注，與企業(yè)的實(shí)際需求存在一定程度的脫節(jié)。

2.為保證課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、全面性，致使工程類課程之間出現(xiàn)部分知識(shí)點(diǎn)重復(fù)現(xiàn)象，缺乏有機(jī)結(jié)合，浪費(fèi)了一定的課時(shí)。同時(shí)又使學(xué)生知識(shí)面狹窄、綜合創(chuàng)新能力弱。

3.實(shí)驗(yàn)課驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，實(shí)驗(yàn)基本都是“依葫蘆畫瓢”，造成整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性的大實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、組織管理能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

4.生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)方面，課程評(píng)價(jià)體系不完善，學(xué)生學(xué)習(xí)目的性較差，多以參觀為主，學(xué)生對(duì)如何將所學(xué)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合、從工程和經(jīng)濟(jì)的角度去考慮工業(yè)化技術(shù)問題等方面知之甚少，能力不足。

二、制藥工程專業(yè)工程類課程CDIO教學(xué)模式的構(gòu)建

CDIO工程教育模式，即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate），是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果，其在改革教學(xué)方法的同時(shí)注重職業(yè)道德與誠(chéng)信、與構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。本課題構(gòu)建的以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程類課程CDIO教學(xué)模式，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系系統(tǒng)、有機(jī)地結(jié)合起來，從而解決制藥工程專業(yè)工程類課程教學(xué)中存在的部分問題，培養(yǎng)具備較強(qiáng)工作能力和深厚技術(shù)基礎(chǔ)的應(yīng)用型制藥人才。

1.改革制藥專業(yè)工程類課程。整理出制藥專業(yè)各門工程類課程的主要知識(shí)點(diǎn)，對(duì)重復(fù)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化整合，注重承上啟下。

2.理清各門課程相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)內(nèi)容及課程間的內(nèi)在聯(lián)系，依據(jù)CDIO工程理念，建立以制藥工程學(xué)、制藥工程課程設(shè)計(jì)和制藥工藝學(xué)課程教學(xué)為龍頭，以化工機(jī)械基礎(chǔ)、化工原理、化工儀表及自動(dòng)化、化工制圖課程教學(xué)為基礎(chǔ)的制藥工程專業(yè)核心工程類課程群，各課程在各年級(jí)交互進(jìn)行、循序漸進(jìn)、互相滲透、多層綜合，見圖1。

3.構(gòu)建并實(shí)施構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)―項(xiàng)目評(píng)估、修正和展示的CDIO教育模式，以項(xiàng)目式教學(xué)為手段，通過教師引導(dǎo)學(xué)生參與工程實(shí)踐項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)生的責(zé)任感和工程觀點(diǎn)。

根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模和涉及課程范圍將其劃分為三級(jí)，一級(jí)項(xiàng)目為涉及單門課程的掌握與應(yīng)用而設(shè)立的項(xiàng)目，主要體現(xiàn)在對(duì)應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；二級(jí)項(xiàng)目為基于一組相關(guān)核心課程設(shè)立的項(xiàng)目以及組織學(xué)生參與各種創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽活動(dòng)；三級(jí)項(xiàng)目為畢業(yè)設(shè)計(jì)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生通過分析選題文獻(xiàn)查閱設(shè)計(jì)方案確定設(shè)計(jì)計(jì)算繪制設(shè)計(jì)圖紙及完成設(shè)計(jì)論文論文答辯教師評(píng)分及點(diǎn)評(píng)，全方位的訓(xùn)練了學(xué)生的多項(xiàng)技能，培養(yǎng)了學(xué)生自主研發(fā)、創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的能力。

4.建立工程類課程教學(xué)的綜合評(píng)價(jià)體系，將形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。在工程類課程教學(xué)中，采用 “平時(shí)成績(jī) + 項(xiàng)目完成評(píng)價(jià)+ 期末考試”相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式，特別在項(xiàng)目完成評(píng)價(jià)中通過全過程非標(biāo)準(zhǔn)答案學(xué)業(yè)考核的手段，對(duì)學(xué)生在工程實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行過程中的獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等進(jìn)行多角度全方位評(píng)價(jià)，更客觀、全面的給出成績(jī)。

5.把《藥品生產(chǎn)管理規(guī)范》（GMP） 理念融入教學(xué)的全過程，強(qiáng)化藥品生產(chǎn)管理意識(shí)。GMP適用于藥品制劑生產(chǎn)的全過程和原料藥生產(chǎn)中影響成品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。在課程教學(xué)過程中全面結(jié)合GMP，如化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)教學(xué)中，設(shè)備材質(zhì)的選擇要聯(lián)系GMP要求講授；制藥工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中車間不同生產(chǎn)區(qū)域的劃分，要嚴(yán)格符合 GMP 要求。

本課題研究的制藥工程專業(yè)CDIO教學(xué)模式在牡丹江醫(yī)學(xué)院本科制藥專業(yè)學(xué)生中實(shí)施并取得了一定的效果，學(xué)生的設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作能力得到明顯提高，三屆教改驗(yàn)班學(xué)生參加全國(guó)制藥工程設(shè)計(jì)大賽均取得了優(yōu)異成績(jī)。制藥工程專業(yè)CDIO教學(xué)模式，是以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系系統(tǒng)、有機(jī)地結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上使用案例教學(xué)法和藥廠參觀實(shí)習(xí)幫助學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立構(gòu)思，采用項(xiàng)目化教學(xué)和操作課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練幫助學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)自設(shè)計(jì)項(xiàng)目的能力，再通過操作綜合實(shí)訓(xùn)和計(jì)算機(jī)仿真模擬實(shí)訓(xùn)幫助學(xué)生實(shí)施自己的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，最終通過參加全國(guó)制藥工程設(shè)計(jì)大賽、校企合作生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)和企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

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