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年产量和出口量增幅明显 新技术助生物发酵产业继续“发酵”

2021-01-27 10:08:52      点击:976    评论:0      来源:科技日报

不久前,在山东举行的“生物发酵产业免疫力经济”高峰论坛上,山东省科学院生物研究所研究员、山东省生物发酵产业协会会长史建国曾给科技日报记者列了一个优秀生物发酵企业的名单,华熙生物、福瑞达生物等企业榜上有名。

记者1月23日采访业内人士了解到,作为全球玻尿酸企业的“龙头”,华熙生物通过微生物发酵法生产透明质酸,实现了大规模发酵生产,并打通了上游原料产品到下游终端产品的全产业链。正因如此,华熙生物连同其他35家企业被本次论坛评为“生物发酵产业技术技能先进企业”。

中国生物发酵产业协会名誉理事长石维忱表示,从2015年的2426万吨增加到2019年的3064.7万吨,我国生物发酵产品产量年均增幅达5.9%。其中,氨基酸、有机酸、淀粉糖及多元醇等产能及产量多年稳居世界第一,国产化能力继续提升,关键设备实现国产化,技术指标不断提高,生产工艺得以改进……

但对生物发酵产业来说,进步之外,隐忧也不少,比如氨基酸、酶制剂等行业关键菌种存在自主知识产权问题,固定化技术、发酵条件和工艺水平等原创核心成果有限……这些仍在阻碍着行业发展。

多点发力

我国生物发酵业拥有国际竞争力

身居国家级济宁高新区腹地,山东胜利生物工程有限公司(以下简称胜利生物)向来稳扎稳打,不露声色,依靠核心竞争力打造的“中国创新力百强企业”“全国兽用原料药类十强”名片彰显出其与众不同之处。

该公司技术部经理陈宁向记者表示,他们以生物发酵技术为主导,生产动物专用抗生素原料药、兽药制剂和饲料添加剂。深耕专业,使其“拳头产品”泰妙菌素原料药在国内率先取得欧盟COS证书、恩拉霉素国内首批获得批准文号、80%泰妙菌素预混剂取得日本FMA证书……

在山东,类似胜利生物这样的生物发酵企业还有不少。

这些众多行业翘楚正推动着山东成为国内生物发酵产业的“龙头”。史建国向记者表示,山东不仅具有企业数量、规模、产值和产品优势,而且生产能力、研发水平也处于前沿。

“生物发酵产品出口量从2015年的344万吨增加到2019年的526.8万吨,年均增幅11.7%;出口额从2015年的45亿美元增加到2019年的54.45亿美元,年均增幅6.2%。”石维忱透露的这些数据,显示出中国生物发酵产业拥有国际竞争力的一面。

这种竞争力的取得,既来源于从基础研究到应用研究链条的综合发力,也源于科研投入和人才引入上的不遗余力。记者了解到,中国生物发酵行业已创建了59个国家级技术中心、重点实验室,18个中国轻工业重点实验室,5个中国轻工业工程技术研究中心,25个行业专项技术中心。在此之外,整个行业的平均研发投入约占销售收入的3.9%。

突破瓶颈

需要“有所为,有所不为”

“部分企业减产、停产,上下游产业链条减产、停产以及物流不畅,极大地影响生产和销售;玉米原料价格提升、惜售,导致生产成本提升,全行业利润水平下降,部分行业面临微利局面……”分析2020年上半年的经济形势,石维忱的结论是:去年1—6月生物发酵行业整体产量下滑,主要行业产品产量约1414.7万吨,与2019年相比下降约6.9%;总产值约1051.2亿元,与2019年相比下降约4.9%。

但新冠肺炎疫情带来的并不都是“下降”。在严峻背景下,有机酸、多元醇、酶制剂、酵母、酵素行业仍然实现了正增长。而这一降一升之间,瓶颈问题凸显。

相关专家告诉记者,从市场环境上看,生物发酵产业的低端市场已经饱和,且竞争激烈;从核心技术上看,固定化技术、发酵条件和工艺水平、分离提取技术、检测评价技术、智能化控制水平都有提升空间。

于是,延长产业链,生产高附加值产品成为生物发酵工业转型的关键。

在本次论坛上,齐鲁工业大学(山东省科学院)生物工程学院副院长李丕武教授与大家分享了抓机遇促发展的思路与对策;而山东大学微生物技术国家重点实验室副主任、微生物技术研究院副院长王禄山诠释了微生物发酵产业与生态、健康息息相关的关系……

一场“头脑风暴”下来,大家形成了共识:突破瓶颈,整个行业需要“有所为,有所不为”,而其中的“有为之处”便成为生物发酵人的发力方向。新思维、新理念、新技术无疑将成为推动今后生物发酵产业高质量发展的新引擎。

拥抱5G

行业发展呼唤智能工厂

作为生物工程的重要组成部分,生物发酵工程是指利用微生物发酵生产各种工业溶剂和化工原料。

和生物医药、生物农业一样,生物制造亦是生物产业的重点领域。专家表示,生物发酵产业在生物制造产业所占比重大约80%以上。生物发酵产品已广泛渗透到纺织、造纸等多个行业。

“上游原料经过发酵,进入预处理阶段;再进入下游,最后生成产品。”这是史建国向记者展示的整个生物发酵的生产过程。他强调,生物反应过程具有复杂性、非线性和时变性。这些特性,使得生物发酵产业对核心技术有了苛刻要求。

他认为,生物加工过程产生海量数据,急需利用人工智能进行数据处理。按照人工智能的基本概念,生物制造有两个主体:微生物细胞工厂的智能设计和组装、工业生物过程的智能检测与控制。在生物反应过程中,需要智能工厂产业链的基础层——感知层发力,对生产过程进行连续性在线检测与控制。

当然,寻求生物发酵行业新突破还需要多点发力。史建国认为,5G时代的智能工厂将大幅改善劳动条件,减少生产线人工干预,提高生产过程可控性,最重要的是借助于信息化技术打通企业的各个流程,实现从设计、生产到销售各个环节的互联互通,并在此基础上实现资源的整合优化,从而进一步提高企业的生产效率和产品质量。

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