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2426萬噸增加到2019年的3064.7萬噸，我國生物發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量年均增幅達到5.9%。其中，氨基酸、有機酸、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”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)會會長史建國曾給科技日報記者列了一個優(yōu)秀生物發(fā)酵企業(yè)的名單，華熙生物、福瑞達生物等企業(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”，華熙生物通過微生物發(fā)酵法生產(chǎn)透明質(zhì)酸，實現(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)被本次論壇評為“生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)技術(shù)技能先進企業(yè)”。

    中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會名譽理事長石維忱表示，從2015年的2426萬噸增加到2019年的3064.7萬噸，我國生物發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量年均增幅達5.9%。其中，氨基酸、有機酸、淀粉糖及多元醇等產(chǎn)能及產(chǎn)量多年穩(wěn)居世界第一，國產(chǎn)化能力繼續(xù)提升，關(guān)鍵設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化，技術(shù)指標(biāo)不斷提高，生產(chǎn)工藝得以改進……

    但對生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)來說，進步之外，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產(chǎn)權(quán)問題，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。

    多點發(fā)力 我國生物發(fā)酵業(yè)擁有國際競爭力

    身居國家級濟寧高新區(qū)腹地，山東勝利生物工程有限公司(以下簡稱勝利生物)向來穩(wěn)扎穩(wěn)打，不露聲色，依靠核心競爭力打造的“中國創(chuàng)新力百強企業(yè)”“全國獸用原料藥類十強”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內(nèi)率先取得歐盟COS證書、恩拉霉素國內(nèi)首批獲得批準(zhǔn)文號、80%泰妙菌素預(yù)混劑取得日本FMA證書……

    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)翹楚正推動著山東成為國內(nèi)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的“龍頭”。史建國向記者表示，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，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344萬噸增加到2019年的526.8萬噸，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)，顯示出中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)擁有國際競爭力的一面。

    這種競爭力的取得，既來源于從基礎(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，中國生物發(fā)酵行業(yè)已創(chuàng)建了59個國家級技術(shù)中心、重點實驗室，18個中國輕工業(yè)重點實驗室，5個中國輕工業(yè)工程技術(shù)研究中心，25個行業(yè)專項技術(shù)中心。在此之外，整個行業(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;玉米原料價格提升、惜售，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提升，全行業(yè)利潤水平下降，部分行業(yè)面臨微利局面……”分析2020年上半年的經(jīng)濟形勢，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的并不都是“下降”。在嚴(yán)峻背景下，有機酸、多元醇、酶制劑、酵母、酵素行業(yè)仍然實現(xiàn)了正增長。而這一降一升之間，瓶頸問題凸顯。

    相關(guān)專家告訴記者，從市場環(huán)境上看，生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的低端市場已經(jīng)飽和，且競爭激烈;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)、檢測評價技術(shù)、智能化控制水平都有提升空間。

    于是，延長產(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)院副院長李丕武教授與大家分享了抓機遇促發(fā)展的思路與對策;而山東大學(xué)微生物技術(shù)國家重點實驗室副主任、微生物技術(shù)研究院副院長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“頭腦風(fēng)暴”下來，大家形成了共識：突破瓶頸，整個行業(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)無疑將成為推動今后生物發(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、造紙等多個行業(yè)。

    “上游原料經(jīng)過發(fā)酵，進入預(yù)處理階段;再進入下游，最后生成產(chǎn)品。”這是史建國向記者展示的整個生物發(fā)酵的生產(chǎn)過程。他強調(diào)，生物反應(yīng)過程具有復(fù)雜性、非線性和時變性。這些特性，使得生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)對核心技術(shù)有了苛刻要求。

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

    當(dāng)然，尋求生物發(fā)酵行業(yè)新突破還需要多點發(fā)力。史建國認為，5G時代的智能工廠將大幅改善勞動條件，減少生產(chǎn)線人工干預(yù)，提高生產(chǎn)過程可控性，最重要的是借助于信息化技術(shù)打通企業(yè)的各個流程，實現(xiàn)從設(shè)計、生產(chǎn)到銷售各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)資源的整合優(yōu)化，從而進一步提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。