從2015年的2426萬噸增加到2019年的3064.7萬噸，我國生物發(fā)酵產品產量年均增幅達到5.9%。其中，氨基酸、有機酸、淀粉糖及多元醇等產能及產量多年穩(wěn)居世界第一位。

不久前，在山東舉行的“生物發(fā)酵產業(yè)免疫力經濟”高峰論壇上，山東省科學院生物研究所研究員、山東省生物發(fā)酵產業(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)酵法生產透明質酸，實現(xiàn)了大規(guī)模發(fā)酵生產，并打通了上游原料產品到下游終端產品的全產業(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)酵產業(yè)技術技能先進企業(yè)”。

中國生物發(fā)酵產業(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)酵產品產量年均增幅達5.9%。其中，氨基酸、有機酸、淀粉糖及多元醇等產能及產量多年穩(wěn)居世界第一，國產化能力繼續(xù)提升，關鍵設備實現(xiàn)國產化，技術指標不斷提高，生產工藝得以改進……

但對生物發(fā)酵產業(yè)來說，進步之外，隱憂也不少，比如氨基酸、酶制劑等行業(yè)關鍵菌種存在自主知識產權問題，固定化技術、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。

該公司技術部經理陳寧向記者表示，他們以生物發(fā)酵技術為主導，生產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“拳頭產品”泰妙菌素原料藥在國內率先取得歐盟COS證書、恩拉霉素國內首批獲得批準文號、80%泰妙菌素預混劑取得日本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生物發(fā)酵產業(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、產值和產品優(yōu)勢，而且生產能力、研發(fā)水平也處于前沿。

“生物發(fā)酵產品出口量從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，既來源于從基礎研究到應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)工程技術研究中心，25個行業(yè)專項技術中心。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、停產，上下游產業(yè)鏈條減產、停產以及物流不暢，極大地影響生產和銷售;玉米原料價格提升、惜售，導致生產成本提升，全行業(yè)利潤水平下降，部分行業(yè)面臨微利局面……”分析2020年上半年的經濟形勢，石維忱的結論是：去年1—6月生物發(fā)酵行業(yè)整體產量下滑，主要行業(yè)產品產量約1414.7萬噸，與2019年相比下降約6.9%;總產值約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。

相關專家告訴記者，從市場環(huán)境上看，生物發(fā)酵產業(yè)的低端市場已經飽和，且競爭激烈;從核心技術上看，固定化技術、發(fā)酵條件和工藝水平、分離提取技術、檢測評價技術、智能化控制水平都有提升空間。

于是，延長產業(yè)鏈，生產高附加值產品成為生物發(fā)酵工業(yè)轉型的關鍵。

在本次論壇上，齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)生物工程學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;而山東大學微生物技術國家重點實驗室副主任、微生物技術研究院副院長王祿山詮釋了微生物發(fā)酵產業(yè)與生態(tài)、健康息息相關的關系……

一場“頭腦風暴”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、新技術無疑將成為推動今后生物發(fā)酵產業(yè)高質量發(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)酵生產各種工業(yè)溶劑和化工原料。

和生物醫(yī)藥、生物農業(yè)一樣，生物制造亦是生物產業(yè)的重點領域。專家表示，生物發(fā)酵產業(yè)在生物制造產業(yè)所占比重大約80%以上。生物發(fā)酵產品已廣泛滲透到紡織、造紙等多個行業(yè)。

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

他認為，生物加工過程產生海量數(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計和組裝、工業(yè)生物過程的智能檢測與控制。在生物反應過程中，需要智能工廠產業(yè)鏈的基礎層——感知層發(fā)力，對生產過程進行連續(xù)性在線檢測與控制。

當然，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，減少生產線人工干預，提高生產過程可控性，最重要的是借助于信息化技術打通企業(yè)的各個流程，實現(xiàn)從設計、生產到銷售各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，并在此基礎上實現(xiàn)資源的整合優(yōu)化，從而進一步提高企業(yè)的生產效率和產品質量。(王延斌)