生物化學工程基礎范文
前言：我們精心挑選了數篇優質生物化學工程基礎文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。
第1篇
一（略）
近幾年，隨著國外生物技術的飛速發展，我國的生物化學工程也取得了很大進步。根據相關部門的調查數據顯示，現如今的生物化工產品涉及到多個生活中的多個領域，例如:醫藥、農藥、食品等行業。在醫藥領域，抗生素的生產發展非常快，當前已經普遍應用到臨床醫學中，根據有關數據顯示，我國抗生素生產在世界排名第一位，而且該數據每年都呈增長的趨勢;在農藥領域，生物化學工程的農藥種類越來越多，例如:赤霉素、井霉素等品種，從而滿足了農業生產的需要，同時藥物生產技術仍在不斷的發展;在食品領域，特別是氨基酸和檸檬酸的生產量越來越大，而且一直是以成倍的趨勢增長，這些產品不僅可以滿足國內市場的需要，而且還出口各國［1］。
三、生物化學工程發展過程中存在的問題
經過大量的調查得知，生物化學工程的發展受很多因素的影響，這樣一來，不僅使我國生物化學工程出現了諸多問題，而且也使生物化學工程面臨巨大的挑戰。以下從生物化學工程的不合理產品結構、存在的局限性、生產技術與工藝不完善以及缺少完善的科研體系等方面，對生物化學過程發展中存在的問題進行探討和分析。
(一)生物化學工程的產品結構不合理目前，我國生物化學工程的結構還不是很合理，大多數企業生產的產品都比較單一，而且檔次也不高，更不能滿足國內市場的需求。從發展技術看，生產高檔次醫藥產品的技術并不完善，國家每年都要耗費大量資金從國外進口高檔次的醫藥產品。
(二)生物化工產業范圍具有一定的局限性現如今，國內生物化工產業還具有一定的局限性，主要應用到了輕工業、醫藥和食品行業。因此，大多數企業對生物化工產品生產領域并不是非常了解，特別是對精細化產品的生產更是一無所知，這些都直接阻礙了生物化學工程規模的擴大。因此，就更不用說利用生物化學工業技術指導企業走向世界。除此之外，由于國內生物化學工程的發展較快，我國政府缺少有關生物化學工程領域的研究體系和規范體系，因此，企業在日常的生產過程中，不僅消耗了大量的資源，而且嚴重地污染了生活環境，使生物化學工程的技術一直在低水平線上發展［2］。
(三)生產技術與工藝不完善由于生物化學工程在生產技術方面還存在很多問題，例如:設備和工藝并不完善，而且上下游技術不相適應，從而使得產品的獲得率偏低，導致企業用高成本換來低效益的不良后果。根據有關部門的數據統計，盡管我國生物化學工程生產的檸檬酸和乳酸等的技術水平非常高，但是，很多產品的生產技術和國外發達國家相比還存在很大差距，只有極少數的產品生產略高于國外水平。因此，目前有很多企業為了更新生產技術，提高生產效率，更為了獲得更大的市場占有率，會投入大量資金，從西方發達國家購進先進的生產設備，例如:生物反應器、監控設備、生物傳感器等等。雖然企業的生產效率提高了，但是，并不利于企業實現長期生產目標。
(四)生物化學工程缺少完善的科研體系和西方發達國家相比，我國生物化學工程發展起步較晚，而且國家對生物化學工程的基礎研究投入資源較少，缺少一個完善的科研體系，技術創新能力較差。而且有些企業對生產技術的開發和引進能力非常差。經過調查發現，我國生物化學工程仍然是利用傳統的擴大投資的增長模式在發展，此種生產模式不僅使企業獲得較小的生產效益，而且不利于提高企業的競爭能力，甚至會阻礙企業的發展。
四、解決生物化學工程發展的有效措施
(一)科學調整生物化學工程的產業結構首先要對產業化結構進行科學、合理的調整，擴大高檔次產品的生產規模。比如:各大企業可以重點開發和研究有關醫藥的生化產品、具有一定功能性的食品等。除此之外，如今的生物化學工程發展正朝著多元化的方向發展，重點生產各種精細化產品或者傳統的生產方法不能生產的產品，例如:生物色素、工業酶制劑等。只有這樣，才能使企業的經濟效益和市場競爭得到快速提高。
(二)不斷擴大生物化學工程的生產規模目前，生物化學工程的生產規模并不能滿足當今市場的需求，因此，企業要擴大生物化學工程的生產規模，為企業贏得更大的市場占有率。政府部門要給予企業大力支持和幫助。可以制定更多的政策和措施來鼓勵人們建設更多、更大的生物化學企業。特別是要大量建立和培養科技創新企業。企業可以把研發、生產和銷售集中在一起管理，從而降低企業生產成本。另一方面，鼓勵生物化學企業積極參與到相關技術的研究行列中，淘汰生產技術非常落后和競爭力不強的企業。
(三)加大對生物化學工程的資金投入從生物化學工程的整體來看，企業對生物化學工程的教育投入是較少的，培養一大批具有生物化學工程的人才是企業發展的基礎。企業想要從根本上使生物化學工程在市場中的競爭力有所提高，就應該從相關人員的技術水平和專業素質方面著手。當下，生物化學工程是一個比較熱門的產業，然而，企業大多數的生產技術人員都是從事傳統化工行業的人員，沒有經過專業的技能培訓就上崗工作。由于長期受傳統化工生產思想的影響，這些員工不具備完善的專業知識，且對生產設備的生產操作能力也較差。所以，想要真正解決當前我國生物化學工程在發展過程中的問題，就要重視培養生物化工的專業人才。
(四)加大生物化學工程的技術研究根據調查發現，我國缺乏對知識產權的認識和保護。我國生物化學工程的發展也存在這樣的現象，國家和企業對知識產權的保護并不重視，原本自己企業研究的新產品卻讓其它企業所占有，這不僅打消了相關研究人員的工作熱情和積極性，而且也使企業損失嚴重，加速人才外流。因此，國家和企業對知識產權要非常重視，并通過相應的措施加以保護［3］。只有這樣，才可以充分調動相關科研人員工作的積極性和熱情，同時又能帶動國外一大批有才能的人回國研究和發展。
(五)加強產學研結合在生物化學工程發展的過程中，企業要特別注重上下游生產技術的結合，而且更應該向國外先進企業學習其生產技術和工藝，實現優勢互補，從而推動企業的產學研的結合。此外，企業在生產過中出現的大多數問題，都是因為上下游的生產技術聯系不夠緊密，甚至不能配套使用，這就直接影響到了技術的經濟指標。所以，企業在加大人力與財力投入的基礎上，還要充分考慮生物化學工程中上下游生產技術的結合。
第2篇
生物化學工程基礎課程結合現代分子生物學及傳統生物技術，不僅有扎實的理論基礎，而且結合典型產品的開發過程進行闡述，反映了現代生物技術的發展方向，體現了生物技術發展和應用的最新前沿。生物化學工程基礎是隨著生物科學的發展而不斷更新的課程，需及時調研最新的發展方向及研究熱點。該課程全面闡述了基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程和生化工程等課程的基礎內容，其主要囊括以下幾個方面。工業微生物工程：介紹微生物的特點、分類、生理、育種及培養等方面的技術和方法；代謝工程：介紹微生物次生代謝產物的代謝調控機制和方法；基因工程：介紹生物遺傳的基本知識及應用現代基因工程技術改變微生物遺傳特性的方法，并且介紹蛋白類藥物的研發和生產過程；細胞工程：介紹應用植物組織培養和動物細胞培養生產高附加產值的花卉、藥物等；酶工程：介紹工業用酶和藥用酶的性質、結構、固定化及開發等方面的技術；生物反應器：介紹生物反應器的工作原理、設計方法以及應用；全面介紹生物技術的最新進展、應用以及生物技術應用過程中需要化工知識的范例。生物化學工程基礎課程是在無機化學、有機化學、分析化學、生物化學基礎上進行學習的。本課程對于非生物類專業學生進行了系統的生物學技術及最新研究進展的介紹，讓學生了解生物學的基本思想及技術，同時將現代生物技術的應用與化學工程技術進行交叉講授，重點說明了化學工程技術在生物工程領域可能的應用范圍，使學生掌握現代生物技術的基本工藝流程及發展前沿。目前，化學工程與技術專業的學生普遍存在生物學基礎知識薄弱的問題，如何在較短的學時內，將生物工程的關鍵基礎問題講解清楚，并且將生物工程技術和化學工程有機的結合起來，讓學生充分感受到交叉學科帶來的機遇和挑戰，這無疑對授課教師提出了更高的要求，需要教師不斷總結現有的教學模式，不斷地改進教學過程和教學方法。
二、化工專業生物化學工程基礎教學中存在的問題
鑒于該課程屬于學科交叉，在教材選擇、實驗配套、講解內容難易程度把握等方面，均需要不斷地探討和摸索。目前，該課程教學過程中存在的重點和難點問題主要有：如何在現有教材的基礎上豐富教學內容，利用多媒體等手段，及時地更新課程內容并介紹最新的發展動態；如何把握教學過程中深度與廣度的平衡；如何在現有基礎上提高學生的學習熱情，使他們能夠主動深入地探討生物工程與化學工程學科交叉所帶來的機會與挑戰；如何能夠將課程講解內容與生產實際結合起來，讓同學們切實體會到化學工程在生物產品生產過程中的應用；如何鼓勵學生在假期或平時尋找一切機會去生物制品生產企業進行實踐，從中體會化學工程技術在生物產品生產中的具體應用。
1.教材很難在深度和廣度間平衡
目前，本課程所選教材為化工出版社的《生物化學工程基礎》（工科專業適用，李再資主編，2006年版本），該教材在國內高校化學工程專業有較為廣泛的應用，具有簡單明了、講解清楚的特點，適合于生物工程專業以外的其他專業使用。但是該教材也存在諸多不足之處，如教材內容仍然沒有擺脫理科教學的模式和框架，生物工程原理的講解深度不足，同時，教材對于化學工程與生物工程如何結合方面的內容也講解得太少。為了做好生物化工導論的教學工作，必需結合化學工程專業學生的特點和研究應用實例，選擇相關學科的教材作為補充，以便在授課過程中增加相應的內容，進而提高學生的理解和吸收程度。
2.實驗環節缺乏
現在的課堂教學仍然以教師講授為主，學生處于被動接受的狀態。由于生物化工導論是理論與實踐緊密結合的課程，而教學實驗環節缺乏，學生往往很難理解生化反應及其應用過程。所以，需要進一步改變傳統的課堂教學模式，可以采用講授與討論相結合、課堂內外相結合、理論與實際相聯系等多種教學形式，利用先進的多媒體技術和網絡技術，豐富和活躍教學過程，激發學生的學習熱情，提高整體教學質量。同時，也可以通過講解學生身邊的研究實例，調動學生的積極性，并且配備一些實驗講解及生產實習來提升學生的興趣和理解程度。
三、生物化學工程基礎課程教學的幾點體會
筆者從2001年開始一直從事生物化學工程基礎的教學工作，課程面向對象主要為化學工程與工藝專業、過程控制專業及分子工程專業的學生，每年選修人數在200人以上。在授課過程中，注重以產品為例，說明化學工程技術在生物產品開發過程中的重要性，從而加強了學生對于化學工程知識應用于生物工程領域的信心。另外，注重將理論內容與本校化工學院及兄弟院系的科研內容進行融會貫通地講授，大大提高了同學們對于該課程的理解和熱愛，也促進了學生對于生物工程與化學工程有機結合的全新認識。在教學實踐中，結合介紹天津市著名生物工程企業大量需要化學工程的實例，力求讓同學們明白，生物工程的下游產業化的實質就是化學工程的應用。教學實踐也使筆者體會到，要完成好該課程的教學任務，需要授課教師熟悉生物化學、生物工程、化工原理等教學內容，更需要授課教師不斷總結教學經驗，以便逐步提高教學質量。
1.建設教學團隊，認真調研學習
授課教師需要組織強有力的課程建設小組，對國內外工科類生物化工導論課程進行調研，包括其他院校的教改情況、已有的化工類的生物化工導論教材、學生本人對課程內容及授課方式的期望、相關專業對該課程的反饋信息等諸多方面。授課教師還需要吸收先進的教學思想、技術與內容，借鑒國內外其他院校教學情況，結合專業設置的特點和實際，總結教學經驗與效果。針對面向21世紀的教學和培養要求，要認真總結化工類本科生生物化學工程基礎課程的教學內容、教學計劃及教學方式及教學中的注意事項，要通過對其他優秀或重點課程的學習觀摩或邀請教學經驗豐富的老教授親臨課堂指導等多種途徑，進行教育素質訓練，以提高教師的授課水平。
2.提供并選好主講教材和高水平的輔助教材
針對現有的試用教材，及時引入前沿科學和技術的最新成果，篩選、引進配套的輔助教材（包括國外教材），編寫與之相配的教學大綱。李再資老師主編的生物化學工程基礎教材知識點全面，重點內容詳盡。除此之外，我們還注重推薦國內知名的生物化學、生物工程、工業微生物學等相關教程以及國外英文原版教材作為課外輔助教材，建議學生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授課結束時，都提前告之下次課程內容的基本點和重點，要求學生提前做好預習或難點標注，注重發揮學生自身學習的主動性和積極性，使他們永葆學習的熱情和動力。實踐表明，學生通過使用英文教材獨立預習課程，他們的專業英語水平也會得到快速提高，為今后使用英語完成相關工作任務打下良好的基礎。
3.探索新的授課模式和教學手段
多媒體教學可以讓學生通過圖和動畫直觀地理解生物過程和反應機理，也可以直觀地學習生物工程科學研究和生產的各個環節。為此，要完善多媒體系統，適時增加課堂教學信息量。同時，可以采用啟發式、討論式、研究式等教學方法，將課堂講授與課外輔導相結合，培養學生的創新與自學能力。如果能夠將課程講解內容與生產實際結合，將課堂講授內容與具體的實驗相結合，加強與學生交流，深入探討生物工程與化學工程學科交叉所帶來的機會與挑戰，必將會進一步激發學生學習的積極性，提高教學質量。
4.課堂講授內容與前沿性專業知識緊密結合
在大學課堂里，讓學生隨時了解相關學科的前沿進展是一個重要的授課內容。因此，在每節課學習重點知識的過程中，需要用最新發表的相關研究進展信息豐富課堂內容，使學生了解學科前沿和發展方向。比如，在介紹酶的開發過程時，可介紹量子力學、分子動力學和計算機工具在研究酶的反應過程和機理中的應用，并且把研究中的困難展示給大家，激發學生探究和追尋科學發展的欲望，吸引他們投入到生命科學的研究和生物技術的開發中去。同時，也可以介紹酶的生產過程中所面臨的問題和挑戰，鼓勵學生用化工知識嘗試解決生產中的問題。
5.鼓勵課堂教學和生產實踐結合
生物化學工程基礎偏向實際應用，課堂講授內容需要與具體的生產實踐相結合，因此，要讓同學們切實體會到化學工程的知識在生物制品生產過程中的應用。另外，要積極聯系生物工程方面的生產企業，組織同學們進行參觀，結合課堂教學內容，讓同學們充分體會到化學工程技術與生物工程技術學科交叉的意義和重要性，鼓勵感興趣的同學去相關的生物工程企業進行短期實習，了解生物工程產品的生產原理、生產流程和注意事項，體會化學工程技術在生物產品開發和生產過程中的重要地位。
6.培養學生良好的學習方法
第3篇
今年來，由于生物技術的快速發展，使得我國生物學工程的發展也在不斷向前，并已有一定的基礎。調查顯示，當前生物化工的產品已經涉及到保健、醫藥、農藥以及食品等各個領域與方面。①在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展，并且在臨床中的使用最普遍，相關數據表明，目前我國抗生素的產量達到世界首位，此數據還在不斷增長；②在農藥方面，生物化工的農藥品種也層出不窮，主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等，該技術不斷進步，并且逐步滿足了我國農業生產的需要；③在食品與飼料方面，氨基酸、檸檬酸等的產量不斷加大，并呈現數倍增產的趨勢，該產品已經不只為了滿足于本國市場，還出口到世界各國。
2、我國生物化學工程發展中所存在的問題
經過深入調查分析可知，由于各種因素的限制，使得我國生物化學工程在發展過程中也存在著許多問題與不足，也將面臨著新的挑戰，本文主要從以下幾方面的問題著手分析：
（1）我國生物化學工程的產品結構布置不夠科學，許多企業往往存在品種單一、低檔次等問題，不能滿足當今市場的需求。對于檔次較高的醫藥生化產品例如激素類、干擾素、藥用多肽等，在我國的生產技術還不完善，不能滿足本土市場需求，每年還需花費大量資金從國外進口。
（2）當前我國的生物化工產業主要局限于輕工、醫藥、食品業等。所以，許多企業對生物化工產品尤其是精細化工產品這一領域的了解不足，不利于擴大生產，更不用說通過這些技術引領企業走向世界。此外因生物化學發展速度較快，我國相關部門對該行業的研究及規范還不成體系，導致生產過程中的能源消耗大，環境污染嚴重，技術在低水平徘徊。
（3）在生產技術上存在許多不足，生產設備與工藝配套不完善，上下游技術不配套，產物的收得率低，生產成本高企業效益低。相關數據表明，雖然目前我國的產品如檸檬酸、乳酸等的發酵水平較高，但其他絕大多數產品的技術明顯低于國外。從而，某些企業為了引進新技術提高生產效率，只能每年都要投入大量資金從外國進口細胞破碎機、生物反應器、計算機監控設備以及生物傳感器等，不利于企業的長期生產目標。
（4）我國生物化學工程的發展歷史較短，基礎研究的投入較薄弱，還沒有形成一個完整的科研體系，技術創新能力不強，同時，相關企業的技術開發、技術吸收能力差。調查顯示，當前該行業的生產發展多數依靠傳統的粗放型擴大投資的增長模式，從而生產效益低下、市場競爭力不強，不利于企業的發展。
3、我國生物化學工程發展問題的解決建議
本文經過深入探究分析我國生物化學工程發展過程中所存在的問題，并借鑒國外先進技術，主要從以下幾方面來解決當前的問題：
（1）合理調整產業化結構，擴大并發展高檔次的產品。例如加大對醫藥生化產品、功能性食品及添加劑等高檔產品的研發與生產。此外，使生物化學工程的發展呈現多元化，著重生產如生物色素、微生物多糖、工業酶制劑以及表面活性劑等多種精細化工產品以及采用傳統技術無法生產的產品，從而提高企業的經濟效益與市場競爭力。
（2）不斷擴大生物化工的生產規模，提高競爭力。因此，我國相關部門應該出臺更多有效措施來鼓勵建設大型的生物化工企業，使之能夠將研發、生產、銷售融于一體，從而節省生產成本。尤其要加大力度去培育一批科技創新型企業，此外，還要鼓勵那些具有發展生物化工產業的企業加入該技術發展行列，向著創新型生化公司的方向發展，并淘汰那些生產技術落后，市場競爭力低下的企業，從而提高我國整體生物化工行業的競爭力，并有利于擴大我國生物化工的產業規模。
