年產(chǎn)量和出口量增幅明顯 新技術(shù)助生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)繼續(xù)“發(fā)酵”

    從2015年的2426萬(wàn)噸增加到2019年的3064.7萬(wàn)噸，我國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量年均增幅達(dá)到5.9%。其中，氨基酸、有機(jī)酸、淀粉糖及多元醇等產(chǎn)能及產(chǎn)量多年穩(wěn)居世界第一位。

    不久前，在山東舉行的“生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)免疫力經(jīng)濟(jì)”高峰論壇上，山東省科學(xué)院生物研究所研究員、山東省生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)史建國(guó)曾給科技日?qǐng)?bào)記者列了一個(gè)優(yōu)秀生物發(fā)酵企業(yè)的名單，華熙生物、福瑞達(dá)生物等企業(yè)榜上有名。

    記者1月23日采訪業(yè)內(nèi)人士了解到，作為全球玻尿酸企業(yè)的“龍頭”，華熙生物通過(guò)微生物發(fā)酵法生產(chǎn)透明質(zhì)酸，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)，并打通了上游原料產(chǎn)品到下游終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈。正因如此，華熙生物連同其他35家企業(yè)被本次論壇評(píng)為“生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)技術(shù)技能先進(jìn)企業(yè)”。

    中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)石維忱表示，從2015年的2426萬(wàn)噸增加到2019年的3064.7萬(wàn)噸，我國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量年均增幅達(dá)5.9%。其中，氨基酸、有機(jī)酸、淀粉糖及多元醇等產(chǎn)能及產(chǎn)量多年穩(wěn)居世界第一，國(guó)產(chǎn)化能力繼續(xù)提升，關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，技術(shù)指標(biāo)不斷提高，生產(chǎn)工藝得以改進(jìn)……

    但對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，進(jìn)步之外，隱憂也不少，比如氨基酸、酶制劑等行業(yè)關(guān)鍵菌種存在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，固定化技術(shù)、發(fā)酵條件和工藝水平等原創(chuàng)核心成果有限……這些仍在阻礙著行業(yè)發(fā)展。

    多點(diǎn)發(fā)力 我國(guó)生物發(fā)酵業(yè)擁有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

    身居國(guó)家級(jí)濟(jì)寧高新區(qū)腹地，山東勝利生物工程有限公司(以下簡(jiǎn)稱勝利生物)向來(lái)穩(wěn)扎穩(wěn)打，不露聲色，依靠核心競(jìng)爭(zhēng)力打造的“中國(guó)創(chuàng)新力百?gòu)?qiáng)企業(yè)”“全國(guó)獸用原料藥類十強(qiáng)”名片彰顯出其與眾不同之處。

    該公司技術(shù)部經(jīng)理陳寧向記者表示，他們以生物發(fā)酵技術(shù)為主導(dǎo)，生產(chǎn)動(dòng)物專用抗生素原料藥、獸藥制劑和飼料添加劑。深耕專業(yè)，使其“拳頭產(chǎn)品”泰妙菌素原料藥在國(guó)內(nèi)率先取得歐盟COS證書(shū)、恩拉霉素國(guó)內(nèi)首批獲得批準(zhǔn)文號(hào)、80%泰妙菌素預(yù)混劑取得日本FMA證書(shū)……

    在山東，類似勝利生物這樣的生物發(fā)酵企業(yè)還有不少。

    這些眾多行業(yè)翹楚正推動(dòng)著山東成為國(guó)內(nèi)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的“龍頭”。史建國(guó)向記者表示，山東不僅具有企業(yè)數(shù)量、規(guī)模、產(chǎn)值和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，而且生產(chǎn)能力、研發(fā)水平也處于前沿。

    “生物發(fā)酵產(chǎn)品出口量從2015年的344萬(wàn)噸增加到2019年的526.8萬(wàn)噸，年均增幅11.7%;出口額從2015年的45億美元增加到2019年的54.45億美元，年均增幅6.2%。”石維忱透露的這些數(shù)據(jù)，顯示出中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)擁有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的一面。

    這種競(jìng)爭(zhēng)力的取得，既來(lái)源于從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究鏈條的綜合發(fā)力，也源于科研投入和人才引入上的不遺余力。記者了解到，中國(guó)生物發(fā)酵行業(yè)已創(chuàng)建了59個(gè)國(guó)家級(jí)技術(shù)中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，18個(gè)中國(guó)輕工業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，5個(gè)中國(guó)輕工業(yè)工程技術(shù)研究中心，25個(gè)行業(yè)專項(xiàng)技術(shù)中心。在此之外，整個(gè)行業(yè)的平均研發(fā)投入約占銷售收入的3.9%。

    突破瓶頸 需要“有所為，有所不為”

    “部分企業(yè)減產(chǎn)、停產(chǎn)，上下游產(chǎn)業(yè)鏈條減產(chǎn)、停產(chǎn)以及物流不暢，極大地影響生產(chǎn)和銷售;玉米原料價(jià)格提升、惜售，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提升，全行業(yè)利潤(rùn)水平下降，部分行業(yè)面臨微利局面……”分析2020年上半年的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，石維忱的結(jié)論是：去年1—6月生物發(fā)酵行業(yè)整體產(chǎn)量下滑，主要行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量約1414.7萬(wàn)噸，與2019年相比下降約6.9%;總產(chǎn)值約1051.2億元，與2019年相比下降約4.9%。

    但新冠肺炎疫情帶來(lái)的并不都是“下降”。在嚴(yán)峻背景下，有機(jī)酸、多元醇、酶制劑、酵母、酵素行業(yè)仍然實(shí)現(xiàn)了正增長(zhǎng)。而這一降一升之間，瓶頸問(wèn)題凸顯。

    相關(guān)專家告訴記者，從市場(chǎng)環(huán)境上看，生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的低端市場(chǎng)已經(jīng)飽和，且競(jìng)爭(zhēng)激烈;從核心技術(shù)上看，固定化技術(shù)、發(fā)酵條件和工藝水平、分離提取技術(shù)、檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)、智能化控制水平都有提升空間。

    于是，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品成為生物發(fā)酵工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

    在本次論壇上，齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)生物工程學(xué)院副院長(zhǎng)李丕武教授與大家分享了抓機(jī)遇促發(fā)展的思路與對(duì)策;而山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、微生物技術(shù)研究院副院長(zhǎng)王祿山詮釋了微生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)與生態(tài)、健康息息相關(guān)的關(guān)系……

    一場(chǎng)“頭腦風(fēng)暴”下來(lái)，大家形成了共識(shí)：突破瓶頸，整個(gè)行業(yè)需要“有所為，有所不為”，而其中的“有為之處”便成為生物發(fā)酵人的發(fā)力方向。新思維、新理念、新技術(shù)無(wú)疑將成為推動(dòng)今后生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。

    擁抱5G 行業(yè)發(fā)展呼喚智能工廠

    作為生物工程的重要組成部分，生物發(fā)酵工程是指利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)各種工業(yè)溶劑和化工原料。

    和生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)一樣，生物制造亦是生物產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域。專家表示，生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)在生物制造產(chǎn)業(yè)所占比重大約80%以上。生物發(fā)酵產(chǎn)品已廣泛滲透到紡織、造紙等多個(gè)行業(yè)。

    “上游原料經(jīng)過(guò)發(fā)酵，進(jìn)入預(yù)處理階段;再進(jìn)入下游，最后生成產(chǎn)品。”這是史建國(guó)向記者展示的整個(gè)生物發(fā)酵的生產(chǎn)過(guò)程。他強(qiáng)調(diào)，生物反應(yīng)過(guò)程具有復(fù)雜性、非線性和時(shí)變性。這些特性，使得生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)對(duì)核心技術(shù)有了苛刻要求。

    他認(rèn)為，生物加工過(guò)程產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，急需利用人工智能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。按照人工智能的基本概念，生物制造有兩個(gè)主體：微生物細(xì)胞工廠的智能設(shè)計(jì)和組裝、工業(yè)生物過(guò)程的智能檢測(cè)與控制。在生物反應(yīng)過(guò)程中，需要智能工廠產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)層——感知層發(fā)力，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行連續(xù)性在線檢測(cè)與控制。

    當(dāng)然，尋求生物發(fā)酵行業(yè)新突破還需要多點(diǎn)發(fā)力。史建國(guó)認(rèn)為，5G時(shí)代的智能工廠將大幅改善勞動(dòng)條件，減少生產(chǎn)線人工干預(yù)，提高生產(chǎn)過(guò)程可控性，最重要的是借助于信息化技術(shù)打通企業(yè)的各個(gè)流程，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到銷售各個(gè)環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)資源的整合優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。