生物催化已成為化學(xué)工業(yè)涅槃重生和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐技術(shù)

　　作為構(gòu)成生物體的基本單位，細(xì)胞雖然微小到連肉眼都幾乎看不到，但在華東理工大學(xué)魏東芝教授的手中卻釋放出了15億元的生物制造產(chǎn)能。在2015年國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，魏東芝教授領(lǐng)銜開發(fā)的定向轉(zhuǎn)化多元醇的生物催化劑創(chuàng)制及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)由此獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

　　科技成果轉(zhuǎn)化率低是困擾中國(guó)科技界的痼疾。但全細(xì)胞催化技術(shù)不僅成功地在魯南制藥等4家企業(yè)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化，采用該技術(shù)生產(chǎn)的新型抗糖尿病藥物米格列醇等5個(gè)產(chǎn)品還在近3年內(nèi)為企業(yè)新增產(chǎn)值15億元。

　　多元醇是指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上羥基的醇類，像乙二醇、甘油、木糖醇、山梨醇等都屬于多元醇。只要換換羥基的位置，就可以針對(duì)不同的原料生產(chǎn)出相對(duì)應(yīng)的不同產(chǎn)品，所以多元醇的用途非常廣泛，是生產(chǎn)醫(yī)藥、化學(xué)品、新材料、化妝品、食品等的重要中間產(chǎn)物。但同時(shí)，多元醇富含活潑且化學(xué)性質(zhì)相似的多個(gè)羥基，又給科技界拋出了“特定羥基的選擇性轉(zhuǎn)化”這一國(guó)際公認(rèn)的技術(shù)難題。

　　經(jīng)過30年的耕耘，魏東芝團(tuán)隊(duì)為多元醇定向轉(zhuǎn)化找到了正確的“解鎖密碼”。其開發(fā)的細(xì)胞生物催化劑，就像*制導(dǎo)的導(dǎo)彈一樣，能準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)要催化的羥基，*定向到要轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，工藝過程比傳統(tǒng)化學(xué)催化更高效、節(jié)能和環(huán)保。

　　一個(gè)細(xì)胞里藏著成千上萬種酶。而這些“酶”在被魏東芝團(tuán)隊(duì)進(jìn)行功能改造后，變成了能夠催化十幾種甚至幾十種反應(yīng)的“萬能鑰匙”。這種把小細(xì)胞變成大催化工廠的“魔法”，就是全細(xì)胞催化法。

　　2008年魯南制藥集團(tuán)采用全細(xì)胞催化法生產(chǎn)的米格列醇，成就了我國(guó)第一例利用生物催化技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)藥的新藥報(bào)批與生產(chǎn)。

　　市場(chǎng)是檢驗(yàn)技術(shù)的*標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)業(yè)化之路能否走得順暢，除了多年的科研積累外，更離不開的是市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)可。

　　以米格列醇為例，自2008年投產(chǎn)以來，由于降糖效果更好、胃腸道副作用更低，其年銷售額以70%以上的速率遞增。因市場(chǎng)潛力巨大，2011年，魯南制藥集團(tuán)又投資7000多萬元，改擴(kuò)建了米格列醇原料藥和片劑生產(chǎn)線各一條，目前已形成了年產(chǎn)米格列醇原料50噸、片劑3億片的生產(chǎn)能力。

　　米格列醇的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力同樣很強(qiáng)，原料藥已出口到日本、印度等包括全球十大仿制藥國(guó)際名企在內(nèi)的14個(gè)國(guó)際制藥公司。近3年，米格列醇為魯南制藥集團(tuán)新增產(chǎn)值10億元，利潤(rùn)達(dá)1.9億元。

　　除了米格列醇，利用全細(xì)胞催化法生產(chǎn)的二羥基丙酮、葡萄糖酸、光學(xué)純苯乙二醇等產(chǎn)品也分別在深圳博大、西王集團(tuán)、濱海瀚鴻等企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，共為企業(yè)新增產(chǎn)值5億元、新增利稅1.2億元。

　　目前，采用全細(xì)胞催化法生產(chǎn)的產(chǎn)品已有近百種，涉及化工、材料、食品等多個(gè)行業(yè)。

　　“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，全細(xì)胞催化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈效應(yīng)將會(huì)持續(xù)顯現(xiàn)?！蔽簴|芝的信心來源于該技術(shù)的三大優(yōu)勢(shì)：一是原料優(yōu)勢(shì)。多元醇為可再生資源，將促進(jìn)我國(guó)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。二是技術(shù)的通用性優(yōu)勢(shì)。生物催化技術(shù)平臺(tái)的創(chuàng)建，適用于以多元醇為原料的眾多產(chǎn)品的生產(chǎn)。三是綠色制造優(yōu)勢(shì)。用生物催化替代或部分替代現(xiàn)有的化學(xué)法及發(fā)酵法，可避免貴重金屬催化劑或大量有機(jī)溶劑的使用，簡(jiǎn)化工藝，降低污染物排放。

　　在現(xiàn)代生物制造已經(jīng)成為全球性戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大背景下，生物催化已成為化學(xué)工業(yè)涅槃重生和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐技術(shù)，其重要性將日益彰顯。