生物化工重要领域

迅速培养转化为一定量的所需细胞并保持质量，则需要研究特种生物反应器和培养方法，而这又给生物化工研究带来新的挑战。　　-一天然产物的资源与制备首先在中草药资源上，利用规模化培养技术有可能减少、甚至免去对天然植物的依赖，对于我们这样一个植被破坏面积大、沙漠化严重、大面积干旱缺水的国家是可持续发展的一项战略措施。但是，植物细胞大规模培养的成本很高，而且所产生的次生代谢产物含量往往发生变化，阻碍植物细胞规模化培养的发展。对此，一方面应与生物技术上游领域合作，采用基因工程手段提高有效成分合成能力，另一方面在培养的系统上要加强创新。相对于分散型的植物细胞，某些植物组织和器官的培养常常可以得到较高的次生代谢产物，同时也可以在反应器内进行大规模植物苗的快速繁殖。这类反应器不只局限于现有的微生物发酵罐衍生的装置，而应该是像"工厂农业"类型的装置，并带有相应的优化控制系统。　　其次在天然产物的制备上，要充分发挥生物化工分离技术的优势，用层析、膜分离等高效分离纯化技术取代现有中草药制备中的某些落后工艺，对整个过程进行优化，提高产物收率、纯度，实现组分的综合利用，同时降低溶剂消耗量，降低成本，发展环境优化过程。　　--蛋白质折叠复性过程和抗失活技术为提高产品的纯度和收率，必须研究在分离提纯产物过程中抗失活的技术。其中包括用相对温和的操作取代剧烈的操作，以避免产物的大量失活；进行分离过程的集成，以缩短分离时间和操作步骤；加入合适的保护剂，以增强产物的稳定性等。　　-一化学与生物法结合研制新型人红细胞代用品研究人血液代用品的关键是如何取代血液中红细胞输送氧的功能。新型红细胞代用品具有携带、释氧功能，保存、运输方便，免除配血型之烦和交叉感染之忧等优点，同时可成为治疗心脑血管缺氧性疾病和治疗肿瘤的增氧剂的新药。人红细胞代用品在我国开发成功，将产生不可估量的经济效益和深远的社会效益。　　采用化学与生物法相结合是发展新型血液红细胞代用品的新技术。用蛋白质和酶的吸放氧功能辅之化学修饰的保护作从，有可能解决红细胞代用品的输送氧功能和稳定性问题，成为新一代红细胞代用品。　　-一本质纤维素生物转化及其生物量全利用木质纤维素生物转化的复杂性源于多组分与结构上的坚固性。纤维素、半纤维素、本质素的化学结构及生物学性质存在很大差别，且相互缠绕，难于分离；加上纤维素酶的生产效率低，成本高，导致预处理和生物转化的成本相对提高。而沿用现行单一的生物转化技术难于达到纤维素，半纤维素、木质素同时利用的目标。基于上述分析和生态环境及经济效益的考虑，应使纤维素、半纤维素和木质素三组分同时得到合理、有效利用，即实现木质纤维素生物量全利用。
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