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生物技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域有哪些重大影響

[2012/5/29]

  生物技術(shù)的最大特點(diǎn)是以具有原生性、可以循環(huán)利用的生物體為操作對(duì)象,其發(fā)展不受地球資源有限性的限制,在節(jié)約原材料和能源方面有巨大潛力,而且投資少,周期短,經(jīng)濟(jì)效益大,也沒有污染。作為一種新興的高技術(shù),生物技術(shù)具有傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性,對(duì)于人類社會(huì)面臨的一系列重大問題的解決,促進(jìn)社會(huì)諸領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展具有無(wú)可估量的重大影響。

  發(fā)展生物技術(shù)可以改造傳統(tǒng)的食品工業(yè),使食品工業(yè)的生產(chǎn)不受時(shí)間、空間、原材料等因素的制約,最大限度地滿足人類對(duì)食品品種、質(zhì)量、數(shù)量日益增長(zhǎng)的需要。例如,甜昧劑是食品工業(yè)不可缺少的原料,過(guò)去主要靠加工甘蔗,產(chǎn)量受到限制,現(xiàn)在開始發(fā)展用淀粉酶生產(chǎn)高果糖漿,其甜度大大高于蔗糖,而且還擴(kuò)大了原料來(lái)源,玉米、薯類等作物通過(guò)深加工,都可制成甜味劑,增加了產(chǎn)量,降低了成本,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)已推廣此項(xiàng)技術(shù),為多余的粗糧作物找到了廣闊市場(chǎng)。生物技術(shù)對(duì)化學(xué)工業(yè)的滲透必將引起一系列重大改革。生物催化反應(yīng)在常溫常壓下即可進(jìn)行,可減少傳統(tǒng)化工對(duì)能源、原材料的浪費(fèi),還可一物多用、變廢為寶,減少污染。常規(guī)化工生產(chǎn)不能利用的大量纖維素,都可被工業(yè)酵母轉(zhuǎn)化為酒精和其他具有較高價(jià)值的化工產(chǎn)品。

  在紡織工業(yè)中,用a淀粉酶進(jìn)行棉紗退漿;在毛紡業(yè)中,用酯酶進(jìn)行羊毛脫脂;在制革業(yè)中,用蛋白酶代替石灰和硫化堿的傳統(tǒng)方法脫毛;在制藥工業(yè)中,用蛋白酶來(lái)水解酪蛋自或用魚粉制造水解蛋白或蛋白胨,用磷酸一酯酶生產(chǎn)核苷酸;在日化工業(yè)幸,利用蛋白酶和脂肪酶制造加酶洗滌劑,提高去除蛋白污垢和油污的能力;在飲料工業(yè)中,用蛋白酶作為啤酒和果汁的澄清劑以消除由于蛋白質(zhì)存在而產(chǎn)生的混濁現(xiàn)象等,這些都是由物技術(shù)提供的。

  在能源開發(fā)方面,石油工業(yè)開采地下原油,在原石油氣壓下,只能采出儲(chǔ)油的10%~20%;二次采油注水或蒸汽加壓,采出30%,仍有60%~70%的原油沉睡地下。生化培養(yǎng)箱現(xiàn)在某些國(guó)家開始采用生物技術(shù)三次采油,用遺傳工程方法組建工程菌,連同營(yíng)養(yǎng)劑接種入油層,在地下繁殖,化解石油,產(chǎn)生c0:、cH。等氣體,增加井壓,又分泌高聚物、糖脂等表面活性劑,降低原油表面張力,使之從巖砂上松開,提高產(chǎn)量。從而為開發(fā)貧礦、尾礦提供了有效途徑。

  1981年,美國(guó)利用生物技術(shù)多生產(chǎn)21300萬(wàn)桶原油,價(jià)值達(dá)6億美元。利用微生物發(fā)酵產(chǎn)品作為鉆井的乳化劑、稠水劑,可使油井的采油能力提高10%~20%。同時(shí),充分利用再生能源是鏘決能源危機(jī)的一條重要途徑。據(jù)估計(jì),目前地球上每年產(chǎn)生的植物纖維約為1’720億噸,(生化培養(yǎng)箱)其中蘊(yùn)藏的能量相當(dāng)于世界能源總消耗的10倍以上。運(yùn)用生物技術(shù)搞發(fā)酵工程,可將纖維素轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精;還可利用光合細(xì)菌生產(chǎn)氫氣,為人類提供清潔、高效的新能源。另外,能量作物的培育也是開發(fā)新能源的一個(gè)重要方面。自然界有許多植物可以作為石油的代用品,如小巴豆,我們可以運(yùn)用生物工程技術(shù)培養(yǎng)出更多更好的這種能源植物。