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序論:在您撰寫生物化工論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。

生物化學工程(又叫生化工程或生物化工)是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比,生物化工有某些突出特點:①主要以可再生資源作原料;②反應條件溫和,多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程;③環境污染較少;④投資較?。虎菽苌a目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點,生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀,最早主要是生產抗生素;隨后,是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起,隨著現代生物技術的興起,生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且,生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面,包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術(IT)和生物信息學(bioinformatics)等學科技術的發展,生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展,已形成了一個完整的工業體系,整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1.1工業結構
由于生物化工涉及面廣,涉及的行業多,所以從事生物化工的企業較多。據報道,90年代中期,美國生物化工企業有:000多家,西歐有580多家,日本有300多家。近年來,雖然由于行業競爭日趨激烈,生物化工企業有較大幅度減少,但與生命科學(主要指醫藥和農業生化技術)諸侯割據的局面相比,生物化工行業依然是百花齊放,百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司,也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司,當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且,由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移,生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1.2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素(如青霉素等)、食品(如酒精、味精等)等行業,而在目前,它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時,生物化工產品也得到了極大的拓展:醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等;氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽;酶制劑有160多種,主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等;生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等;有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1,3.丙二醇、丙烯酞胺等。
目前,全球生物化工年銷售額在400億美元左右,每年約以7%~8%的速率增長。從產品結構來看,生物化工領域生產規模范圍極廣,市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品(價格可達數萬美元/g)與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品(部分價格不到:美元/g)幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50%~60%,低價位的產品市場份額在40%~50%。而且,根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看,高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1.3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展,不僅整個行業技術水平有大幅度提高,而且許多新技術也得到廣泛應用。
1.3.1發酵工程技術已見成效
據估計,全球發酵產品的市場有120~130億美元,其中抗生素占46%,氨基酸占16.3%,有機酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?,F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展,發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75m\許多公司對發酵工藝進行了調整,從而降低了生產成本。如ADM(ArcherDanie1sMid1and)和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造,將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料,從而降低了生產成本,ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1.3.2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段,各階段生產企業和用戶關系密切,合作廣泛。據報道,1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元,預計到2010年將增長到30億美元,每年以6.5%的速率增長。其中食用酶占40%,洗滌用酶占33%,其它(主要是紡織、造紙和飼料等用酶)占27%。
1.3.3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素,首當其沖的是分離與純化過程,其費用通常占生產成本的50%~70%,有的甚至高達90%。分離步驟多、耗時長,往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術,已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有:雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1.3.4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術,不但成倍地提高了酶的活力,而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中,構建基因菌產生酶。利用基因工程,使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、穩定性得到提高,氨基酸合成的代謝流得以拓寬,產量提高。隨著基因重組技術的發展,被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速,顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程,將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質,可以定向改造酶的性能,從而生產出新型生化產品。
1.3.5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如,在超臨界液體狀態下進行酶反應,從而大大降低酶反應過程的傳質阻力,提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應,具有極大的發展潛力。又比如,微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2.世界生物化工行業的發展趨勢
2.1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊,企業間的合作將加大。目前,許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業,正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家,也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司,長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產,現在正加大生物化工的開發力度,已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝,并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產,現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣,許多生化公司都有自己的專長,它們之間為了商業利益的合作也非常活躍。此外,隨著從事傳統行業的生產廠家的加入,由于技術與生產方面的原因,它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切,都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1,)丙二醇,進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3.4萬tL。乳酸裝置,并計劃進一步發展到6.8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同,以利用Maxygen的
DNA重排和分子培養技術,開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2.2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落,而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤,都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精,轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉(IMP)和鳥甘酸二鈉(GwtP)。另外,生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元,其中細胞分裂素80億美元,激素30億美元,其它20億美元;就具體藥物而論,促紅細胞生長素35億美元,人胰島素18億美元,粒性白細胞克隆刺激因子16億美元,人生長激素15億美元,小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8%的速率增長。
在氨基酸方面,雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小,但其發展潛力很大。據報道,500種主要藥物中,有18%含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中,使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶(ACE)的合成,匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外,多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物,在臨床上使用非常廣泛,主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右,但銷售額達2.5億~3億美元,而做成制劑的銷售額則達25億~30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10%以上。
碳水化合物方面,用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是,用于臨床的碳水化合物結構復雜,如一對單糖,其不同的化學鍵就多達22種。因此,用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難,難以實現工業化,而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶,也將是今后發展的重點。1997年,生化用催化劑銷售額約1.3億美元,在過去的3~5年間,每年增長速率在8%~9%,預計在未來的3~5年間,將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前,手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元,占藥品市場的28.3%,到2000年將達到900億美元。在未來的25年內,約有一半的手性藥物要通過生化催化合成,因此,生化催化劑無論從需求量和需求種類來看,都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點,今后可能成為表面活性劑的升級換代產品,但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2.3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平,依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面,由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少,人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面,反應器放大一直是一個老大難的問題。因此,利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理,從而優化反應過程,是今后的發展方向之一。
在分離純化方面,親和層析受到廣泛重視,并有人研制了一種綜合專家系統軟件包,可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序,以便根據產品所需進行取舍。
另外,在生化過程的在線檢測和控制方面,利用生物傳感器和計算機監控,依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展,將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視,并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上,盲目上馬,遍地開花,最終形成惡性競爭,許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業,也是元氣大傷,難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外,行業內企業間的生產水平相差懸殊,企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20%~30%,多數處于20世紀60~70年代水平。
二是產品結構不合理,品種單一,低檔次產品重復生產,不能適應需求。在我國高檔的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等,有的產量很小,有的沒有生產,因此每年都需進口。
三是在生產技術上,工藝、設備不配套,上下游技術不配套,產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高,但大多數產品的收率都低于國外,酶制劑的活力也明顯低于國外,生化反應器和分離純化技術更是落后國外15~20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15/=以上,造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱,技術創新能力不強,企業的技術開發、技術吸收能力差,生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式,效益低、市場競爭力低。
3.2建議針對我國生物化工行業存在的問題,筆者有以下建議:
3.2.1擴大經濟規模,提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司,使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時,也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展,并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業,從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3.2.2調整產品結構要發展高檔產品,如高檔醫藥生化產品、功能性食品及添加劑(主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品)、生化催化劑等。另外,也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品,如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3.2.3節約有限資源,強化環境保護在生化生產組學(genomics)。近年來又在信息學(informatics)的基礎上建立了生物信息學(bioinformatics)。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統。可以預見,基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外,其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學(combinatoricalchemistry)等,也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3.1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展,已有一定基礎。特別是改革開放以后,生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面,抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中,初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面,生物農藥品種達12種,主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中,井崗霉素的產量居世界第一位。
在食品與飼料方面,作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加/1998年味精產量從1990年的22.3萬、增加到56.4萬一檸檬酸產量從1990年的6.13萬、增加到56.4萬一酶制劑從1990年的8.5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界第一,檸檬酸的生產和出口也居世界第一。另外,1998年乳酸的產量在1.5萬t左右,賴氨酸的產量在2萬t左右,卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面,衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界領先地位,目前生產能力達500Va以上,并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面,我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外,我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界領先地位。
但是與發達國家相比,我國生物化工行業存在著許多問題:
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠,加之行業規范也不夠,導致過程中,應選擇合適的原料,以降低成本與消耗,并加強廢物處理,減少環境污染。
3.2.4提高生產技術水平,特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3~5年,而下游技術水平則比國外相差15年以上,改造傳統發酵產品生產技術,不斷提高發酵法產品的生產技術水平,開發生物反應器,提高我國生物化工產品分離和提純技術,大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外,還應積極采用微生物法代替化學法,開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3.2.5加強產學研結合,注重上下游結合國內生物化工技術力量分散,為了做到優勢互補,應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題,都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此,在人力和財力的投入上,應考慮上下游結合,以加快生物化工產業的發展。
生物化學工程(又叫生化工程或生物化工)是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比,生物化工有某些突出特點:①主要以可再生資源作原料;②反應條件溫和,多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程;③環境污染較少;④投資較??;⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點,生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀,最早主要是生產抗生素;隨后,是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起,隨著現代生物技術的興起,生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且,生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面,包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術(IT)和生物信息學(bioinformatics)等學科技術的發展,生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展,已形成了一個完整的工業體系,整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1.1工業結構
由于生物化工涉及面廣,涉及的行業多,所以從事生物化工的企業較多。據報道,90年代中期,美國生物化工企業有:000多家,西歐有580多家,日本有300多家。近年來,雖然由于行業競爭日趨激烈,生物化工企業有較大幅度減少,但與生命科學(主要指醫藥和農業生化技術)諸侯割據的局面相比,生物化工行業依然是百花齊放,百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司,也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司,當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且,由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移,生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1.2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素(如青霉素等)、食品(如酒精、味精等)等行業,而在目前,它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時,生物化工產品也得到了極大的拓展:醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等;氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽;酶制劑有160多種,主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等;生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等;有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1,3.丙二醇、丙烯酞胺等。
目前,全球生物化工年銷售額在400億美元左右,每年約以7%~8%的速率增長。從產品結構來看,生物化工領域生產規模范圍極廣,市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品(價格可達數萬美元/g)與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品(部分價格不到:美元/g)幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50%~60%,低價位的產品市場份額在40%~50%。而且,根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看,高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1.3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展,不僅整個行業技術水平有大幅度提高,而且許多新技術也得到廣泛應用。
1.3.1發酵工程技術已見成效
據估計,全球發酵產品的市場有120~130億美元,其中抗生素占46%,氨基酸占16.3%,有機酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?,F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展,發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75m\許多公司對發酵工藝進行了調整,從而降低了生產成本。如ADM(ArcherDanie1sMid1and)和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造,將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料,從而降低了生產成本,ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1.3.2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段,各階段生產企業和用戶關系密切,合作廣泛。據報道,1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元,預計到2010年將增長到30億美元,每年以6.5%的速率增長。其中食用酶占40%,洗滌用酶占33%,其它(主要是紡織、造紙和飼料等用酶)占27%。
1.3.3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素,首當其沖的是分離與純化過程,其費用通常占生產成本的50%~70%,有的甚至高達90%。分離步驟多、耗時長,往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術,已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有:雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1.3.4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術,不但成倍地提高了酶的活力,而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中,構建基因菌產生酶。利用基因工程,使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、穩定性得到提高,氨基酸合成的代謝流得以拓寬,產量提高。隨著基因重組技術的發展,被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速,顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程,將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質,可以定向改造酶的性能,從而生產出新型生化產品。
1.3.5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如,在超臨界液體狀態下進行酶反應,從而大大降低酶反應過程的傳質阻力,提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應,具有極大的發展潛力。又比如,微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2.世界生物化工行業的發展趨勢
2.1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊,企業間的合作將加大。目前,許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業,正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家,也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司,長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產,現在正加大生物化工的開發力度,已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝,并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產,現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣,許多生化公司都有自己的專長,它們之間為了商業利益的合作也非?;钴S。此外,隨著從事傳統行業的生產廠家的加入,由于技術與生產方面的原因,它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切,都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1,)丙二醇,進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3.4萬tL。乳酸裝置,并計劃進一步發展到6.8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同,以利用Maxygen的DNA重排和分子培養技術,開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。2.2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落,而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤,都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精,轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉(IMP)和鳥甘酸二鈉(GwtP)。另外,生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元,其中細胞分裂素80億美元,激素30億美元,其它20億美元;就具體藥物而論,促紅細胞生長素35億美元,人胰島素18億美元,粒性白細胞克隆刺激因子16億美元,人生長激素15億美元,小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8%的速率增長。
在氨基酸方面,雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小,但其發展潛力很大。據報道,500種主要藥物中,有18%含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中,使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶(ACE)的合成,匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外,多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物,在臨床上使用非常廣泛,主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右,但銷售額達2.5億~3億美元,而做成制劑的銷售額則達25億~30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10%以上。
碳水化合物方面,用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是,用于臨床的碳水化合物結構復雜,如一對單糖,其不同的化學鍵就多達22種。因此,用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難,難以實現工業化,而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶,也將是今后發展的重點。1997年,生化用催化劑銷售額約1.3億美元,在過去的3~5年間,每年增長速率在8%~9%,預計在未來的3~5年間,將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前,手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元,占藥品市場的28.3%,到2000年將達到900億美元。在未來的25年內,約有一半的手性藥物要通過生化催化合成,因此,生化催化劑無論從需求量和需求種類來看,都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點,今后可能成為表面活性劑的升級換代產品,但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2.3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平,依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面,由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少,人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面,反應器放大一直是一個老大難的問題。因此,利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理,從而優化反應過程,是今后的發展方向之一。
在分離純化方面,親和層析受到廣泛重視,并有人研制了一種綜合專家系統軟件包,可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序,以便根據產品所需進行取舍。
另外,在生化過程的在線檢測和控制方面,利用生物傳感器和計算機監控,依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展,將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視,并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上,盲目上馬,遍地開花,最終形成惡性競爭,許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業,也是元氣大傷,難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外,行業內企業間的生產水平相差懸殊,企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20%~30%,多數處于20世紀60~70年代水平。
二是產品結構不合理,品種單一,低檔次產品重復生產,不能適應需求。在我國高檔的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等,有的產量很小,有的沒有生產,因此每年都需進口。
三是在生產技術上,工藝、設備不配套,上下游技術不配套,產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高,但大多數產品的收率都低于國外,酶制劑的活力也明顯低于國外,生化反應器和分離純化技術更是落后國外15~20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15/=以上,造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱,技術創新能力不強,企業的技術開發、技術吸收能力差,生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式,效益低、市場競爭力低。
3.2建議針對我國生物化工行業存在的問題,筆者有以下建議:
3.2.1擴大經濟規模,提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司,使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時,也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展,并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業,從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3.2.2調整產品結構要發展高檔產品,如高檔醫藥生化產品、功能性食品及添加劑(主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品)、生化催化劑等。另外,也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品,如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3.2.3節約有限資源,強化環境保護在生化生產組學(genomics)。近年來又在信息學(informatics)的基礎上建立了生物信息學(bioinformatics)。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統??梢灶A見,基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外,其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學(combinatoricalchemistry)等,也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3.1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展,已有一定基礎。特別是改革開放以后,生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面,抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中,初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面,生物農藥品種達12種,主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中,井崗霉素的產量居世界第一位。
在食品與飼料方面,作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加/1998年味精產量從1990年的22.3萬、增加到56.4萬一檸檬酸產量從1990年的6.13萬、增加到56.4萬一酶制劑從1990年的8.5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界第一,檸檬酸的生產和出口也居世界第一。另外,1998年乳酸的產量在1.5萬t左右,賴氨酸的產量在2萬t左右,卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面,衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界領先地位,目前生產能力達500Va以上,并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面,我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外,我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界領先地位。
但是與發達國家相比,我國生物化工行業存在著許多問題:
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠,加之行業規范也不夠,導致過程中,應選擇合適的原料,以降低成本與消耗,并加強廢物處理,減少環境污染。
3.2.4提高生產技術水平,特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3~5年,而下游技術水平則比國外相差15年以上,改造傳統發酵產品生產技術,不斷提高發酵法產品的生產技術水平,開發生物反應器,提高我國生物化工產品分離和提純技術,大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外,還應積極采用微生物法代替化學法,開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3.2.5加強產學研結合,注重上下游結合國內生物化工技術力量分散,為了做到優勢互補,應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題,都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此,在人力和財力的投入上,應考慮上下游結合,以加快生物化工產業的發展。
生物化學工程(又叫生化工程或生物化工)是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比,生物化工有某些突出特點:①主要以可再生資源作原料;②反應條件溫和,多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程;③環境污染較少;④投資較??;⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點,生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1.世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀,最早主要是生產抗生素;隨后,是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起,隨著現代生物技術的興起,生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且,生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面,包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術(IT)和生物信息學(bioinformatics)等學科技術的發展,生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展,已形成了一個完整的工業體系,整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1.1工業結構
由于生物化工涉及面廣,涉及的行業多,所以從事生物化工的企業較多。據報道,90年代中期,美國生物化工企業有:000多家,西歐有580多家,日本有300多家。近年來,雖然由于行業競爭日趨激烈,生物化工企業有較大幅度減少,但與生命科學(主要指醫藥和農業生化技術)諸侯割據的局面相比,生物化工行業依然是百花齊放,百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司,也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司,當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且,由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移,生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1.2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素(如青霉素等)、食品(如酒精、味精等)等行業,而在目前,它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時,生物化工產品也得到了極大的拓展:醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等;氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽;酶制劑有160多種,主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等;生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等;有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1,3.丙二醇、丙烯酞胺等。
目前,全球生物化工年銷售額在400億美元左右,每年約以7%~8%的速率增長。從產品結構來看,生物化工領域生產規模范圍極廣,市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品(價格可達數萬美元/g)與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品(部分價格不到:美元/g)幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50%~60%,低價位的產品市場份額在40%~50%。而且,根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看,高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1.3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展,不僅整個行業技術水平有大幅度提高,而且許多新技術也得到廣泛應用。
1.3.1發酵工程技術已見成效
據估計,全球發酵產品的市場有120~130億美元,其中抗生素占46%,氨基酸占16.3%,有機酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?,F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展,發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75m\許多公司對發酵工藝進行了調整,從而降低了生產成本。如ADM(ArcherDanie1sMid1and)和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造,將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料,從而降低了生產成本,ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1.3.2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段,各階段生產企業和用戶關系密切,合作廣泛。據報道,1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元,預計到2010年將增長到30億美元,每年以6.5%的速率增長。其中食用酶占40%,洗滌用酶占33%,其它(主要是紡織、造紙和飼料等用酶)占27%。
1.3.3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素,首當其沖的是分離與純化過程,其費用通常占生產成本的50%~70%,有的甚至高達90%。分離步驟多、耗時長,往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術,已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有:雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1.3.4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術,不但成倍地提高了酶的活力,而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中,構建基因菌產生酶。利用基因工程,使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、穩定性得到提高,氨基酸合成的代謝流得以拓寬,產量提高。隨著基因重組技術的發展,被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速,顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程,將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質,可以定向改造酶的性能,從而生產出新型生化產品。
1.3.5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如,在超臨界液體狀態下進行酶反應,從而大大降低酶反應過程的傳質阻力,提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應,具有極大的發展潛力。又比如,微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2.世界生物化工行業的發展趨勢
2.1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊,企業間的合作將加大。目前,許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業,正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家,也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司,長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產,現在正加大生物化工的開發力度,已開發成功了生物法生產1,3-丙二醇工藝,并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產,現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣,許多生化公司都有自己的專長,它們之間為了商業利益的合作也非常活躍。此外,隨著從事傳統行業的生產廠家的加入,由于技術與生產方面的原因,它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切,都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1,)丙二醇,進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3.4萬tL。乳酸裝置,并計劃進一步發展到6.8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同,以利用Maxygen的DNA重排和分子培養技術,開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2.2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落,而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤,都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精,轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉(IMP)和鳥甘酸二鈉(GwtP)。另外,生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元,其中細胞分裂素80億美元,激素30億美元,其它20億美元;就具體藥物而論,促紅細胞生長素35億美元,人胰島素18億美元,粒性白細胞克隆刺激因子16億美元,人生長激素15億美元,小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8%的速率增長。
在氨基酸方面,雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小,但其發展潛力很大。據報道,500種主要藥物中,有18%含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中,使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶(ACE)的合成,匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外,多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物,在臨床上使用非常廣泛,主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右,但銷售額達2.5億~3億美元,而做成制劑的銷售額則達25億~30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10%以上。
碳水化合物方面,用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是,用于臨床的碳水化合物結構復雜,如一對單糖,其不同的化學鍵就多達22種。因此,用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難,難以實現工業化,而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶,也將是今后發展的重點。1997年,生化用催化劑銷售額約1.3億美元,在過去的3~5年間,每年增長速率在8%~9%,預計在未來的3~5年間,將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前,手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元,占藥品市場的28.3%,到2000年將達到900億美元。在未來的25年內,約有一半的手性藥物要通過生化催化合成,因此,生化催化劑無論從需求量和需求種類來看,都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點,今后可能成為表面活性劑的升級換代產品,但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2.3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平,依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面,由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少,人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面,反應器放大一直是一個老大難的問題。因此,利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理,從而優化反應過程,是今后的發展方向之一。
在分離純化方面,親和層析受到廣泛重視,并有人研制了一種綜合專家系統軟件包,可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序,以便根據產品所需進行取舍。
另外,在生化過程的在線檢測和控制方面,利用生物傳感器和計算機監控,依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展,將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視,并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上,盲目上馬,遍地開花,最終形成惡性競爭,許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業,也是元氣大傷,難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外,行業內企業間的生產水平相差懸殊,企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20%~30%,多數處于20世紀60~70年代水平。
二是產品結構不合理,品種單一,低檔次產品重復生產,不能適應需求。在我國高檔的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等,有的產量很小,有的沒有生產,因此每年都需進口。
三是在生產技術上,工藝、設備不配套,上下游技術不配套,產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高,但大多數產品的收率都低于國外,酶制劑的活力也明顯低于國外,生化反應器和分離純化技術更是落后國外15~20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15/=以上,造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱,技術創新能力不強,企業的技術開發、技術吸收能力差,生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式,效益低、市場競爭力低。
3.2建議針對我國生物化工行業存在的問題,筆者有以下建議:
3.2.1擴大經濟規模,提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司,使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時,也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展,并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業,從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3.2.2調整產品結構要發展高檔產品,如高檔醫藥生化產品、功能性食品及添加劑(主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品)、生化催化劑等。另外,也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品,如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3.2.3節約有限資源,強化環境保護在生化生產組學(genomics)。近年來又在信息學(informatics)的基礎上建立了生物信息學(bioinformatics)。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統??梢灶A見,基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外,其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學(combinatoricalchemistry)等,也將在生物化工中得到應用。
3.我國生物化工的發層現狀及建議
3.1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展,已有一定基礎。特別是改革開放以后,生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面,抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中,初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面,生物農藥品種達12種,主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中,井崗霉素的產量居世界第一位。
在食品與飼料方面,作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加/1998年味精產量從1990年的22.3萬、增加到56.4萬一檸檬酸產量從1990年的6.13萬、增加到56.4萬一酶制劑從1990年的8.5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界第一,檸檬酸的生產和出口也居世界第一。另外,1998年乳酸的產量在1.5萬t左右,賴氨酸的產量在2萬t左右,卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面,衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界領先地位,目前生產能力達500Va以上,并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面,我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外,我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界領先地位。
但是與發達國家相比,我國生物化工行業存在著許多問題:
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠,加之行業規范也不夠,導致過程中,應選擇合適的原料,以降低成本與消耗,并加強廢物處理,減少環境污染。
3.2.4提高生產技術水平,特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3~5年,而下游技術水平則比國外相差15年以上,改造傳統發酵產品生產技術,不斷提高發酵法產品的生產技術水平,開發生物反應器,提高我國生物化工產品分離和提純技術,大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外,還應積極采用微生物法代替化學法,開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3.2.5加強產學研結合,注重上下游結合國內生物化工技術力量分散,為了做到優勢互補,應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題,都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此,在人力和財力的投入上,應考慮上下游結合,以加快生物化工產業的發展。
菌目的的藥物有哪些?具體抑菌原理是什么?通過將理論知識與臨床藥物相聯系,使學生真正了解人類很多疾病的發生與體內生物大分子的結構、代謝、信息傳遞與表達等問題密切相關,而很多臨床藥物的研發又是以生化代謝點為藥物靶點的。這樣既可充分調動學生的積極主動性,讓學生輕松而牢固掌握知識點的同時,亦親身感受到生物化學與臨床醫藥學之間的關系,明白牢固的生化知識是藥物研發、生產乃至銷售環節的必備基礎知識,為將來從事生物制藥工作打下了堅實的理論基礎。在這樣的課堂討論中老師要立足于引導的作用,務必專心傾聽學生的討論,緊跟學生們的思路,合適的時候給出恰當的鼓勵和啟發,這樣可極大程度地激發學生暢所欲言的熱情,拓寬學生的思維,進而培養他們的創新意識。教學實踐發現,經過PBL教學法訓練出來的學生,創新思維能力較強,能夠獨立或借助查閱資料解決學習過程中遇到的問題[2],在跟隨老師做科研項目的時候善于思考和發現問題,通常也能夠獨立解決遇到的問題,真正做到自主學習能力的提高。對教師來講,不但要求基礎知識牢固,更要緊跟醫藥科學發展前沿,只有這樣才能設計出好的PBL問題,對學生的討論才能給予恰到好處的引導啟發。此外,通過教師參與學生的討論,能很好地加強師生之間的交流,便于老師掌握每個學生的情況,真正做到因材施教,提高教學質量。
2板書與多媒體結合
我校制藥工程專業生物化學課程在大學二年級上學期開設。此階段專業基礎課程多,知識量大,因此老師的授課方法和學生的學習效率顯得尤為重要。生物化學課程知識比較龐雜,每節課的信息量非常大,加上課堂教學課時的減少,學生課下需要花費大量時間消化。因此,如何讓學生高效地掌握每節課所講內容顯得至關重要,而框架式的板書配合多媒體教學可以較好地緩解這個矛盾,提高學生學習生物化學的效率。目前,生物化學課程多采用多媒體教學,這可在很大程度上提高教師的授課效率,使其在有限的時間講解更多的內容,同時可借助插圖和動畫的生動性、直觀性和形象性來幫助學生理解教學中的重點和難點[6]。我們在現有教材課件的基礎上,利用平時積累的教學素材對課件內容、圖表和動畫進行了完善,使之更加條理清晰、有趣易懂。即使這樣,學生仍反映生物化學課程內容龐雜,在有限的課堂和課外時間內學習起來還是有一定的困難?;诖?,在課堂的教學過程中我都會運用板書把每章知識點框架式的總結出來,便于學生從宏觀水平理解所學內容,知識點之間的邏輯關系一目了然,而不是零散的一個知識點一個知識點的來記憶。這樣,龐雜的生物化學知識點對學生來說就會簡潔明了不少,學習效率和學習興趣會明顯提高。此外,在多媒體教學過程中,為突出重點和難點,我都會在黑板上寫出關鍵反應的步驟,這會引起學生特別的關注,督促他們做好筆記,更好地提高教學效果。
3理論與實踐相結合
生物化學是一門專業基礎課程,也是一門實踐性很強的課程。為加深學生對生物化學知識點的理解,提高其動手實踐能力,培養其在實踐中分析問題和解決問題的能力,根據我校制藥工程培養方案和學生的就業方向,編寫了適合我校制藥工程專業學生使用的實驗指導手冊。實驗內容包括驗證性的基礎生化實驗和綜合性實驗。此外,我們還開設了設計性實驗,讓學生通過查閱資料,自己設計實驗方案,根據方案解決實際問題。這樣的教學安排可激發學生的學習興趣,進而提高他們解決實踐問題的能力,為學生以后的進一步發展奠定堅實的基礎。此外,在指導學生做生物化學實驗的過程中,根據實驗內容我通常會提出一些與專業有關的小問題,供他們思考。這樣會促使他們邊做實驗邊思考,有利于加深其對理論知識的理解和掌握[7]。為拓寬學生的視野,經學校同意,我們還向學生開放了生物化學和分子生物學實驗室。結合教師承擔的科研項目,鼓勵學生按自己的興趣選擇導師,跟隨導師做一些研究工作。優秀的學生可申請市教委或學校下達的針對本科生的一些科研項目,在導師的指導下進行科研實踐工作。這樣的政策在我院實行多年,生物化學和分子生物學實驗室每年都會接收多名本科生進入實驗室開展科研立項,這不但提高了學生的動手能力,培養了學生的創新意識,更重要的是提高了他們獨立分析和解決問題的能力,進而激發了他們對生物醫藥的極大熱情[8]。
4總結歸納,突出重點
生物化學課程知識點非常多,以重要的知識點為中心進行總結歸納既可幫助學生抓住重點,凝煉內容,提高其學習效率。如講授完遺傳信息傳遞及其調節相關內容后,從模板、原料、產物、合成方向、合成方式及參與反應有關的酶等方面列表比較復制、轉錄、翻譯和逆轉錄的異同點。物質代謝調控部分,生化反應式太多,且各代謝途徑相互交叉,學生學習起來往往感覺無從下手。講授完該部分內容后總結歸納三羧酸循環、磷酸戊糖循環、檸檬酸-丙酮酸循環、鳥氨酸循環等代謝過程的相互聯系和生理意義,使這部分內容更加清晰易學,利于溝通各部分知識點間的相互關系并引導學生系統地整理、掌握所學知識。筆者多年的教學效果顯示總結歸納可顯著提高學生的學習效率??偨Y歸納的意義在于把所學的知識系統化、條理化,便于理解記憶,更好地發揮學生的主體作用,并可有效克服傳統平鋪直敘講授方式帶來的枯燥乏味,有利于學習興趣的培養。另外,為達到溫故而知新的目的,在每次上課開始簡短地回顧上次課的內容,然后開始講述新內容,注意內容的自然過渡,每次課結束前將本節課的內容串聯一遍,這樣更益于學生鞏固新學的內容。
5結語
關鍵詞:文化民生;公共文化服務體系;關系;以人為本
一、文化民生與公共文化服務體系的含義
民生,是人民的生計。文化民生,是指文化層面的人民生計。文化民生建設的目標是讓人民群眾共享國家經濟發展成果的同時, 共享文化發展成果,獲得精神生活的豐富和提升。在和諧社會背景下,民生建設的文化目標是通過建設社會主義和諧型民生文化,提升民眾在文化層面的福利狀況。文化民生作為公民的“文化生存”條件,既包括人民群眾的精神支柱,也包括人民群眾的文化權利,是公民生存權與發展權的有機組成部分。
公共文化服務,就是公共部門和準公共部門,以滿足社會基本文化需求為目的,共同生產和向社會提供公共文化產品和服務的行為總稱。公共文化服務體系是政府主辦的、非贏利性的、傳播先進文化、保障大眾基本文化需求的文化機構和文化服務的總和。具有保障公民文化權利、滿足公民文化需求、傳播先進文化、推動文化創新等功能。
二、文化民生與公共文化服務體系的關系
1.公共文化服務體系建設是滿足人民群眾精神文化生活需求的現實任務
隨著物質水平的提高,人們對物質財富的需求已得到較高滿足,對精神財富的需求相應上升。隨著生產效率的提高,人們的休閑時間大大增加,產生了強烈的精神文化需求。人們不再簡單地滿足于唱歌跳舞,不再簡單地要求建設一兩座文化活動中心,而對更加全面、更加系統、更加完善的覆蓋全社會的公共文化服務體系提出越來越迫切的要求。
2.公共文化服務體系建設是保障和實現人民群眾基本文化權益的重要途徑
公共文化服務體系是保障公民基本文化利益的社會福利事業。在政府主導下, 積累社會各界力量,建設能夠服務全體公民的文化服務系統,能夠讓人民群眾充分共享文化發展成果,保障和實現人民群眾基本文化權益,不斷增強人民群眾的歸屬感、成就感和幸福感, 促進民生的極大改善和全面發展。人民群眾的物質生活水平有了很大提高,要求改善文化民生的呼聲也越來越高,加快構建完善的公共文化服務體系,是維護好、實現好、發展好人民群眾基本文化權益的重要途徑。
3.公共文化服務體系, 是文化民生建設的基礎
在構建社會主義和諧社會的背景下,關注民生日益成為一種新的執政理念和社會共識。在興起社會主義文化建設新中,關注民生的聚焦點不能忽視文化民生。公共文化服務體系建設堅持以民生理念為主導, 重在解決群眾在文化方面最關心、最直接、最現實的利益問題,最能體現文化的民生精神和人民群眾的幸福指數,它是文化建設的基礎工程,大力發展公益性文化事業, 加強公益性文化設施建設,探索民生文化建設的新途徑與新載體,是文化民生建設的基礎。
三、加強公共文化體系,改善文化民生的幾點建議:
1.加強政策法規體系建設
隨著經濟快速增長, 公民權利意識迅速覺醒, 公共文化服務的需求急劇增長。我們應該抓住機遇, 精心設計, 適時出臺各項政策法規,使公共文化服務提供在量上和質上都有一個大的飛躍。以保障公民文化權利為核心,加緊制定、修訂相關法律法規,形成較為完備的公共文化法律體系。依法保障對公共文化設施建設與利用,扶持優秀作品和重大文化項目,加強文化資源保護,盡快出臺文化投入和扶持、社會捐助和社會保障等相關政策,逐步形成科學完善的宏觀政策調控體系,使各類主體有法可依,有章可循,進入規范運行的良性軌道。
2.加強公共文化設施體系建設
面向所有社會群體、面向基層, 以農戶、居民為對象, 建設城鄉文化設施和文化場所。,大中城市要高標準建設圖書館、博物館、文化館,大劇院、音樂廳、美術館,縣要建文化館、圖書館或綜合性文化中心,鄉鎮要建文化站, 村里要建文化活動室,保證一定人口數量的群眾擁有一個公共圖書館( 室)、電影院和文化廣場。確保公共文化單位正常運轉, 重點保障免費向社會開放的各級博物館、圖書館、群眾藝術館、文化館、美術館以及農村和城市社區的文化活動中心。
3.加強文化產品供給體系建設
要在群眾看書、看戲、看電影等方面, 保證人民群眾能定期看戲、看電影, 定期參與文化活動等,要把“送文化”、“送科技”下鄉等活動制度化、規范化。在保障公共文化產品供應的基礎上,以實施“精品工程”為入手,建立健全文藝精品規劃、選題、創作、演出、宣傳、申報和表彰等環環相扣的工作機制。要激發廣大文藝工作者的創作熱情、創作靈感,發掘他們的創作潛力,多出產品、多出精品,促進創作繁榮。
4.加強人力資源體系建設
人才是文化建設的有力保障,是公共文化服務體系的關鍵。為此, 要不斷壯大公共文化服務隊伍。充實文藝骨干隊伍,鼓勵文藝類大學畢業生到基層服務,鼓勵民間成立各種形式的業余文藝團隊, 積極發展文化志愿者和文化義工隊伍。提高文化活動的覆蓋面,堅持在活動中發現人才。充分挖掘農村的草根人才, 通過他們來充分了解群眾的文化需求, 向群眾輸送最需要的文化產品。充分發揮民間藝人、文化能人、文化經紀人的積極作用, 為文化的建設和發展奠定良好的人才基礎。
參考文獻:
[1]陳連生:要更加重視文化民生建設.世紀行,2008,2.
首先,近年來現代生物技術中的酶技術在輕化工領域的重要性和潛力日益增長。例如,在傳統高溫濃堿型棉織物退漿工藝中,需消耗大量水、熱能、化學助劑,并排放出大量含高濃度污染物廢水。與常規堿劑前處理工藝相比不同的是,生物酶退漿對織物損傷小,處理后織物手感柔軟,色澤鮮艷,具有能耗低、設備要求低、排污量少、廢水處理簡單等諸多優點。所以,生物化學中的酶學部分是我們需要重點學習和掌握的內容,在全部32學時的教學中,我們安排酶學10個學時,從酶的概念、分類,酶的作用機制、酶促反應動力學到酶工程均作了詳細講解,并在講授的過程中將生物酶工程的相關知識與輕化工程專業知識進行交叉,提高學生對生物酶技術在輕化工中應用的認識,從而,培養學生分析解決問題的能力,為創新能力的培養奠定基礎,使他們在實際的生產實踐中,可以根據材料不同,工藝流程的不同,選擇不同的生物酶處理工藝。
其次,在紡織和皮革加工領域,應用的原材料有很多是生物質材料,因此對于生物質材料的了解對輕化工程學生來講非常重要,所以我們將生物化學中糖類、脂類和蛋白質類等生物大分子的結構、性質和功能列為輕化工程學生的學習重點,大約占到16學時左右。讓學生對生物大分子結構和性質有全面的認識,幫助學生在對這些生物質原料進行處理時能夠做到有的放矢。
再次,原有生物質材料都有各種各樣的優點和弊端,如何保留其優點而避免其缺點,是一個全新的課題。比如天然彩棉,具有良好的天然色彩,可以避免后續染料加工過程,節省能源和成本,降低污染等優點,但同時,天然彩棉的棉纖維纖絲較短,不如白棉,另外產量比白棉低。針對這些特點,應用生物技術中的基因工程操作可以幫助我們既能保留優點,又能改善缺點,基因工程技術可以從根本上按照人們的意愿改變原材料的特性,所以,生物化學中的分子生物學以及基因工程我們也向同學們做細致的闡述。其余學時我們安排了緒論、對生物小分子的認識以及簡單的代謝內容,讓學生了解生物化學的全貌以及了解為什么學習生物化學以及如何才能學好。
2教學方法
采用“以問題為中心的教學模式”,利用多媒體教學和板書教學相結合的手段。目前,作為國內普通本科院校,吉林化工學院的學生自主學習能力不強,學習狀態不佳成為了一種普遍現象。傳統的教學模式不能激起學生的學習興趣,學生學習非常被動?!耙詥栴}為中心的教學模式”(ProblemBasedLearning,PBL),1969年由美國神經病學教授Barrows在加拿大多倫多的McMasterUniversity首創,目前已成為國際上流行的一種教學方法。其特點是:以學生為中心,老師為引導者,以自我指導學習及小組討論為教學形式的課程模式,能有效地培養學生發現問題、解決問題的能力,有助于提高學生的創造力、人際交往及協作能力。在課堂上我們會先提出一個輕化工程范圍內能遇到的問題,比如真絲織物的脫膠處理問題,在這個工藝過程中,首先涉及的生物化學知識是絲素和絲膠的生物化學本質是什么?引入蛋白質分子結構組成、化學性質專題;進一步酶法處理脫膠環節應注意哪些問題?引入酶促反應的影響因素專題。將學生分成若干小組,進行討論,并設計出工藝方案,這樣的方法,不但激起了學生的學習興趣,還取得了良好的教學效果。
3考核方式
宋灣移民新村全村有228戶,總人口1150人,其中男性591人,女性559人,男女比例大約為1.06。
(一)宋灣村醫療機構數量及輻射區域
(1)村級衛生室。該村有一個衛生室,接待能力在五人以內,同時也對外開放。主要輻射區域除本村外還有鄰近村莊,一般在2~3公里的范圍。(2)私人衛生所。主要是持有醫師資格證的人開辦的私人衛生所,這種性質的衛生所雖然對外開放,但是由于區域的局限性,主要輻射區域為本村范圍內,該村之前有一家私人衛生所但目前已經關閉,所以宋灣村沒有私人衛生所。鄰村有一家私人衛生所,平時也會有少量宋灣村人去看病就醫。該村衛生室有一名村醫,他是從部隊退伍多年的衛生員,不具備專業的醫學知識,雖然了解范圍較廣,但大多方面不夠專業,主要治療日常生活中的小病,如:感冒、發燒、腹脹及簡單的傷口處理等。護士一職基本由村醫兼職或者由其家庭成員不定時兼任,他們并不具備基本的護理能力,因此,宋灣村衛生室的護理人員為0人。
(二)衛生室及硬件配備狀況
醫療室包括藥房、觀察室、診斷室、治療室、值班室總面積50平方米,內部主要放置桌子、椅子、放藥支架、病床以及電視機、空調等電氣設備。衛生室沒有任何大型醫療設備。中小型醫療設備種類十分有限。主要包括:血糖監測儀、體重身高測量器、血壓計。日常小型醫療工具如溫度計、聽診器等較為齊全。
(三)藥品配置狀況
衛生室里的藥品主要是一些日常用藥,完全以西藥為主,包括治療感冒、發燒、咳嗽,以及用于消炎、降血壓、降血脂等方面的藥物,除此之外還有少量的注射類常用藥。藥品數量有限,適用人群以成年人為主,老年人及兒童用藥較少。
(四)資金來源狀況
第一,村醫轉移支付。村醫出錢將所購藥物買回,然后從看病開藥的費用中拿回屬于自己的部分,同時獲得自己的勞動報酬,以此作為村衛生室的首批主要周轉資金。第二,國家或政府撥款。這部分資金是由政府提供用于改善農村基本醫療狀況。這部分資金十分有限,同時也很難到位,容易被政府部門轉用于其它方面。通過與村醫談話得知政府部門提供給本村的資金雖然已經公布但是并沒有到位。第三,本村投入。本村投入的資金并不是直接用于看病或購置藥物而是以實物的形式配給衛生室免費使用。
二、宋灣移民新村醫療資源存在的問題
(一)醫護人員短缺,診療方法落后
移民新村有嶄新的硬件設備,比附近其它村子硬件設備要好得多,但村醫仍然是原來的村醫,沒有新補充的技術人員。村醫沒有接受過正規的醫學教育,也沒有經過專業的培訓,靠自身學習和積累的經驗進行診治,因此對藥量的控制和藥品的配置不夠科學準確。他的知識結構陳舊,獲得培訓機會很少,對急性和慢性病人的處置欠規范,甚至可能拖延最佳治療期限使病情加重。村民們只在村里看一些頭疼發熱的小病,嚴重一點的疾病去縣城醫院就醫。新村衛生所的護理人員都由村醫的兒子和其他家庭成員臨時擔任,家庭成員的所有診療知識都來自于村醫的口頭傳授,在自己勞動之余,幫助村醫護理病人。移民新村中醫生的待遇不高,沒有充足的資金保障,因此,村醫年齡已經偏大,也沒有合適的繼任者。
(二)床位數量有限,使用緊張
新村衛生室原本只有一個床位,是醫生自己配置,搬入移民新村之后,村里給衛生所配置了兩個床位,2012年,全國每千人平均床位為3.05,但宋灣村只有1.74。緊張的床位嚴重影響到衛生室的服務接待能力,特別是冷暖交替的季節,生病就診率比平時高,床位緊張狀況更加突顯。過度的床位緊張會造成病人臨時外流,這將不利于流行性傳染病的防治工作,雖然在一定程度上暫時減小了本村的壓力,但必將增加社會整體的防疫投入,從整體角度看弊大于利。平時床位使用率較低,但每當流行性傳染病較多的月份床位使用率最高,因此每年都會出現一段時間床位空閑而另一段時間床位緊張的尷尬局面。
(三)醫療設備短缺,缺乏維護
移民新村里,大型醫療設備一直是空白,中小型醫療設備種類有限,例如打吊針的掛吊瓶的支架,病人的病床,小孩子吃藥時候可以把藥磨碎的小電器等,都是移民新村建設時候新添置的。在沒有移民的時候,原來的村醫療室比這個簡陋,這些設備也是沒有的。但日常必備的醫療工具使用頻率最高,因此這些醫療工具的受損程度較高,再加上這些工具使用時間過長,缺乏必要維護,精準程度已經不能保證。這會影響到村醫對病情的判斷,容易造成誤診甚至釀成嚴重的醫療事故。村民缺乏疾病防治和自我診斷的知識,大多數患者都是感覺身體出現較嚴重的癥狀時才到大醫院檢查,村衛生所必要醫療設備不全或者不準確,會給患者帶來更大的痛苦也必然增加病人的經濟負擔。
(四)藥品種類有限,數量不足
藥品種類配置不夠合理,適宜各年齡段適用的藥物分配不夠科學,兒童、老年人、高發病癥藥品嚴重不足,而這些人群抵抗能力最差,村衛生所沒有適宜的藥物,這給他們的正常生活帶來許多不必要的麻煩,甚至讓他們的處境十分危險。
(五)醫療資源缺乏協調
新村的移民大都集中在南陽市淅川縣,該縣位于豫鄂陜三省七縣(市)結合部,地理環境大體為七山一水二分田,村民世代以務農為主,依然保持著厚重的鄉土文化這種時代積淀下來的文化,一方面使鄉土社會更加穩定,另一方面使村民與外部社會適應困難。移民新村的衛生所資源有限,例如村衛生室的床位,平時床位使用率較低,但每當冷暖交替的季節,或流行性傳染病較多的月份床位使用率最高,因此每年都會出現一段時間床位空閑而另一段時間床位緊張的尷尬局面。由于村里藥品的購買和配置都要由村醫自己出錢購買,僅僅依靠國家所撥付的有限的工資,明顯不能保障藥品的種類和數量。尤其一些價格較高的藥品,更加難以保證。南水北調中線工程的非自愿性移民到遷入地后,明顯表現出種種不安與不適應,移民新村的村民們與外部社會接觸較少,生活相對隔離,沒有和遷入地的居民建立密切的聯系。村衛生所也沒有和其他相鄰衛生所積極地展開溝通協作,醫療資源不能合理協調共享。
(六)醫療資金來源單一
過于單一的資金來源必然影響農村醫療資金的籌集,就宋灣村而言,資金來源主要依靠村醫支付,政府的補助資金不過是杯水車薪,并且發放困難。根本解決不了資金緊張狀況。村醫在救死扶傷之余,還要解決自己的生存和報酬問題。因此村醫在決定資金用途時首先考慮自己的利益,使一些重要但資金緊缺的項目留置,另外一些村醫不能治療的疾病,為了追求經濟利益,村醫也可能大膽地治療,給村民的健康帶來不可挽回的損失。這將大大制約移民新村醫療水平的改善和更好發展。
三、針對宋灣移民新村醫療資源存在問題的建議
(一)加強對村醫的管理和農村醫療隊伍的發展
提高移民新村醫護人員專業化水平。村醫全科化、專業化是必然趨勢。只有對村醫進行定期考核和培訓才能了解村醫的診療水平是否跟進,能否適應農村不斷提高的醫療需求水平,根據考核結果,對不合格的村醫進行必要的培訓,使他們不至于在社會整體醫療水平不斷提高的情況下固步自封,落伍于醫療隊伍。解決好農村執業(助理)醫師的編制和待遇,切實維護好農村基層醫療機構醫務人員的切身利益,將物質激勵與精神激勵相結合,切實提高村醫的工作積極性。
(二)實現床位的合理配置與利用
床位是衡量一個醫療機構服務接診能力的重要指標,農村衛生室床位數量參差不齊,有的剩余有的不足,只有根據每個村的人口多少和大病人數合理配置床位才能從根本上解決農村床位緊張狀況。如果可以使鄰近村莊的床位實現資源共享并形成醫療規則將大大緩解部分農村床位不足的壓力。
(三)完善并提高藥物的可及性
1.提高基本藥物的可及性基本藥物是那些滿足大部分群眾的衛生保健需要,在任何時候均要保持足夠的數量和劑量,并使其價格能被農村老百姓承受得起。提高基本藥物的可及性,即人人可以承擔的價格、安全地、實際地獲得適當、高質量的藥品,并方便地獲得合理使用藥品的相關信息。2.加快推進藥品價格統一性、合理性藥品價格受到生產成本和市場狀況的影響,不同的地方價格差異較大,要改變這一局面就必須借助市場和政府的力量將藥品價格控制在統一的范圍內,而且要特別照顧農村的經濟條件和地域限制,將農村藥價合理的加以調整。
(四)逐步推進醫療設備的優化配置
醫療設備的檢測結果是醫生判斷病情的重要依據,適當為新村衛生室配備各型醫療設備??梢酝ㄟ^以下三種方式:第一,由縣鄉兩級衛生機構逐漸將自己的一些醫療設備下分到農村或者由衛生部門統一采購統一配備給村衛生室,并將這些設備作為國家財產登記。第二,由上級衛生機構與財政部門結合為農村購買醫療設備,然后每年從收費中扣除一部分先行償還直到全部還清,這些財產劃歸村集體所有。第三,吸引社會資金購買醫療設備,然后每年從中抽成,抽成比例不得超過該醫療設備收費總額的30%,以免抽成過高影響農村醫療衛生的整體發展,抽成總額不得超過購買資產的150%,之后該財產所有權歸村衛生室所有。
(五)促進交流融合,共享醫療資源
新村移民已經百分之百加入新農村合作醫療保險,醫療保險可以幫助移民減輕家庭負擔,解除后顧之憂。因此精神上的孤單無助是移民面臨的一個更緊要的問題。加強移民與本地文化交流,強化移民對當地村民文化的認同。移民在與當地居民交流的過程中,學習了解當地文化,自覺調節原有文化和當地文化的沖突,最終促進移民和本地居民文化的融合。如新村在2011年新春之際舉辦的文化晚會中,當地的旱船文化令移民耳目一新,移民新村的村干部登臺演唱也令當地居民備感親切。當地居民的行為被移民認同后,移民的心理芥蒂就會減弱,進而增加了兩地居民的認同感。在當地政府和新村干部的組織下,移民和當地居民的交流不斷加深。如在農忙時相互之間借農具時常發生。在生病治療的時候,可以互相分享醫療信息等資源,這種相互之間的幫助大大提升了移民和當地村民之間的相互認同,為醫療資源的協調打基礎。例如新村衛生所床位不足問題,可以使鄰近村莊的床位實現資源共享并形成醫療規則將大大緩解床位不足的壓力。新村衛生所和鄰近村莊衛生所協調配藥,保證基本藥物是能夠滿足大部分群眾的衛生保健需要,在任何時候都可以保持足夠的數量和劑量,并使其價格能被農村人口承受得起。
(六)實現資金來源渠道多源化