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生物化工特点
（1）以生物为对象，常以有生命的活细胞或酶为催化剂，创造必 要的生化反应条件，不依靠地球上的有限资源，着眼于再生资 源的利用。
（2）由于细菌不耐高温，需在常温常压下连续化生产，工艺简单， 并可节约能源，减少环境污染。
（3）定向地按人们的需要创造新物种、新产品和有经济价值的生 命类物质，开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的 新途径。
（4）生物化工为生物技术提供了高效率的反应器、新型分离介质、 工艺控制技术和后处理技术，扩大了生物技术的应用范围。
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生物化工的发展
世界生物化工行业的现状
• 生物化工发展至今已经历了半个多世纪，最早主要是生 产抗生素；随后，是为氨基酸发酵、舀体激素的生物转 化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生 产等工业化服务。随着生物化工上游技术——生物工程 技术的进步以及化学工程、信息技术(IT)和生物信息学 等学科技术的发展，生物化工将迎来又一个崭新的发展 时期。
58 DNA半保留复制和中心法则 Crick
61 遗传密码的碱基三联体
Crick和Nirenberg
67 破译遗传密码
Khorana和Nirenberg
71 首家生物技术制药公司成立 Cetus公司
72 体外重组DNA
Jackson和Berg
73 重组质粒在大肠杆菌中表达 Boyer 和Cohen
75 细胞融合，单克隆抗体技术 Kohler和Milstein
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1973年重组DNA技术的建立为标志，是科学技术 史上的里程碑。应用于农业、医药、轻工、化工、环 境等领域，成为人类解决粮食、能源、环境、制药的 主要手段。
1976年世界上第一家基因工程技术开发药物的公司 （Genentech公司）建立，开始了现代生物技术产 业发展的新纪元。1982年世界上第一个基因工程药 物重组人胰岛素获得FDA批准，由Eli Lilly公司正式 生产，推向市场。
• 9O年代中期，美国生物化工企业有：2000多家，西欧 有580多家，日本有300多家。
世界大公司正把注意力向生命科学部分转移
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我国生物化工行业的现状及存在的问题
• 生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲 料、有机酸等各个方面。
• 但是与发达国家相比，我国生物化工行业存在着许 多问题：
➢一是我国的生物化工产业主要以医药、轻工、食品 业为主;
➢二是产品结构不合理，品种单一，低档次产品重复 生产，不能适应需求。在我国高档的医药生化产品 如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等，有的产 量很小，有的没有生产，因此每年都需进口。
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➢三是在生产技术上，工艺、设备不配套，上下游 技术不配套，产物的收得率低。我国虽然某些产 品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高，但大多数产 品的收率都低于国外，酶制剂的活力也明显低于 国外，生化反应器和分离纯化技术更是落后国外 15~--20年。每年都要花费大量资金从国外进口 生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离 介质、生物传感器和计算机监控设备。
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现代生物制药 基因工程
基因工程是在体外对生物的遗传物质基因进行剪 切、拼接、重新组合，与适宜的载体连接，构成 完整的基因表达系统，然后导入宿主生物细胞内， 与原有遗传物质整合或以质粒形式单独在细胞中 繁殖，编码产生人类所需的物质或创造新的物种， 也可对疾病进行基因治疗。
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基因工程技术首先在医药领域实现产业化，到现在 仍有60％～80％集中在医药领域，占主要地位的是 基因工程药物的研究和商品化。
研究开发的治疗药物是癌症、心脑血管疾病、艾滋 病、遗传病等重大病而用常规方法又难以获得的药物。
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年代 技术
贡献者
53ick
第8章生物化工
生物化工的特点与发展概况 生物化工的应用领域 生物化工的生产工艺技术 典型生物化工生产化工产品举例 生物化工发展趋势
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8.1生物化工的特点与发展概况
定义：
生物技术是在生物学、分子生物学、细胞生物学和 生物化学等基础上发展起来的，是由基因工程、细 胞工程、酶工程和发酵工程四大先进技术组成的新 技术群。生物化工是生物学技术和化学工程技术相 互融合的新型学科，它以生物来源的物质为原料， 通过生物活性物质为催化剂使其转化，或用其他生 物技术进行制备、纯化，从而得到我们预期的产品。
➢四是有些产品投入产出比达15 以上，造成严重的 资源浪费和环境污染。
➢五是基础研究薄弱，技术创新能力不强，企业的 技术开发、技术吸收能力差，生产发展多数依靠 传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式，效 益低、市场竞争力低。
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8.2生物化工的应用领域
现代生物制药
把生物工程技术应用到药物制造的过程称之为生 物制药。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒 素、生物组织为原材料，采用生物学工艺和分离、 纯化技术，并以生物学的分析技术控制中间产物 和成品质量制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫 苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、 细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品等。
76 首家基因工程技术制药公司成立 Genentech公司
78 大肠杆菌中表达出胰岛素 Genentech公司
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80 转基因小鼠
Gordon等
82 基因工程人胰岛素在美国 Eli Lilly公司 上市
82 转基因超级小鼠
Palmiter等
83 基因扩增的PCR技术
Mullis
85 植物转基因技术
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现代生物制药
基
发酵法（ Zymotechnics）
本 制
化学合成（Chemical synthesize）
造
组织培养法（Tissue culture）
方
法
现代生物技术(Modern Biotechnics)
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现代生物制药
生化制药的六个阶段
➢ 原料的选择和预处理 ➢ 原料的粉碎 ➢ 提取 ➢ 纯化 ➢ 浓缩 ➢ 制剂
Horsch等
86 基因工程重组乙肝疫苗上 Merck公司 市
87 转基因鼠乳腺表达药物tPA Gordon等
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