生物化工

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生物化工(Biological Chemistry)

　　生物化工是一门以实验研究为基础、理论和工程应用并重，综合遗传工程、细胞工程、酶工程与工程技术理论，通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制，实现生物过程的目标产物。它是一级学科“化学工程与技术”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。

　　生物化工学科起始于第二次世界大战时期，以抗生素的深层发酵和大规模生产技术的研究为标志。1928年9月3号，弗莱明意外发现青霉素之后，抗生素开始快速且呈现正趋势的发展。特别是第二次世界大战以后，因结合转基因、生物催化、动植物细胞培养等新型、传统生物技术，将生物化工逐步分化出来，成为完好地学科体系，并形成一个让人意外的新兴产业。从酒精的医药用途、味精的调味使用，到氨基酸的大力发酵、激素可以实现生物式的转化为止，这段路程无不将生物化工注入医学、饮食、工业的精髓。如1957年，日本某公司将谷氨酸棒状杆菌提纯分离，利用葡萄糖作为基本营养，借鉴前人的发酵生产法成功生产了L-谷氯酸。直到现在谷氨酸仍然应用在各种医用药物、炫彩的化妆品、人造皮革等方面。

　　①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源，而着眼于再生资源的利用；

　　②在常温常压下生产，工艺简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；

　　③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；

　　④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；

　　⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新产品和其他有经济价值的生命类型。

　　各种新兴的生物技术已被广泛地应用于制药业、农业、精细化工、资源的开发利用、环境保护、生物加工等行业，并对其他相关产业的发展产生了深远的影响。传统的生物技术正在被改造，新兴的生物技术产业的规模在不断扩大。

　　1． 现代生物制药

　　21世纪是生物技术的时代，生物化学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学以及信息技术等学科的迅速发展，正在改变药物的发现和开发进程，使制药工业发生了重大变革，并为开发新药、征服疾病开辟了新路径。目前有60％以上的生物技术成果集中应用于制药工业，使生物制药成为最活跃、进展最快的产业之一。把生物工程技术应用到药物制造的过程称为生物制药。该内容在生物药物中已经介绍，这里不再阐述。总之，生物制药是一种知识密集、技术含量高、多学科高度综合、互相渗透的新兴产业。它的应用扩大了疑难病症的研究领域，使威胁人类生命健康的重病得以有效控制，从而极大地改善人们的健康水平。

　　2．农业生物技术与生物农药

　　1)农业生物技术

　　生物技术的飞速发展，使它在农业生产的各个领域展现了强大的生命力。我国是一个农业大国，社会生产力不发达，80％的人口生活在农村，人多地少的矛盾十分突出，这个矛盾还将随着人口的增长和工业的发展而更加尖锐。而我国的社会劳动生产率只相当于发达国家的5％左右，其差距主要是科学技术和管理水平落后，如果没有科学技术上的突破，农业生产很难有大幅度的增长。生物技术的发展使农业生产跨人一个新的历史时代。十几年来，我国的农业生物工程从无到有，从模仿外国到有所创新，从实验室到农田，加快了科技革命的进程，生物工程的研究、开发与应用大大地促进了我国农业的发展。

　　我国的两系法杂交水稻育种研究已深入到基因层的研究，跃居世界领先水平。在水稻无融合生殖育种新技术研究上取得了重大突破，成功地培育出无融合杂交水稻。经过数千亩大田试验示范，表现出丰产、米质佳、抗性强、适应性广等优点，克服了杂交水稻需要年年制种和杂种只能用一次的缺点，为水稻育种开辟了新途径。

　　利用生物工程技术，我国进行了动物胚胎的工程研究，掌握了实用化的胚胎分割和移植技术，获得了一批胚胎移植良种牛，并已建立了良种奶牛的胚胎移植和繁殖中心。在动物细胞工程研究上，也已成功地选育出“四倍体复合银鲫鱼”和“人工复合三倍体鲤鱼”，经大面积饲养试验，显示了快速生长的特性。

　　基因工程的应用使我国在抗病抗虫方面的转基因植物的研究取得了实质性进展。目前已经获得了抗病毒的转基因烟草、番茄、马铃薯、小麦、玉米等植物，并成功地将苏云金芽孢杆菌杀虫基因导人棉花和水稻种，获得了抗虫棉和抗虫水稻。抗烟草花叶病毒、抗黄瓜花叶病毒的转基因烟草，在大田试验表现了较强的抗病性。

　　生物技术在农业中已有广泛的应用。近年，世界各国在搜集、保存和开发基因资源的同时，加强植物基因工程的建设，相继建立了植物基因研究中心，并加大动物基因工程的研究步伐，成功地应用于动物品种的遗传改良和克隆技术中。

　　2)生物农药

　　生物农药是利用微生物本身或代谢物防治虫、草等的制剂，包括农用抗生素、细菌农药、真菌农药和病毒农药，具有选择性高、易于降解、用量少、污染小、对人畜毒性小、保护环境、病虫害不易产生抗性等优点。因而发展生物农药，减少化学合成农药的使用，已成为全球农药产业发展的新趋势。生物农药可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物性农药和动物性农药四大类。

　　(1)微生物活体农药微生物活体农药包括微生物杀虫剂、抗生素制剂和除草剂。微生物杀虫剂主要有细菌、真菌和病毒杀虫剂。细菌杀虫剂是以苏云金杆菌为主的几个变种，用于防治菜青虫、小菜蛾、稻苞虫、玉米螟、松毛虫、棉小造桥虫等十多种鳞翅目害虫，防治效果都在80％以上。真菌杀虫剂对防治玉米螟、松毛虫是有效的。抗生素制剂是利用微生物活体抑制植物病原菌，如“5406”抗生剂，对小麦锈病、马铃薯晚疫病、黄瓜霜霉病、棉花黄蒌病有效。霉菌除草剂，如鲁保一号(无毛炭疽霉菌)，用于防治大豆菟丝子的危害，以提高大豆、花生的产量。

　　(2)微生物代谢产物农药微生物代谢产物农药主要分为农用抗生素、杀虫毒素、除草素和植物生长素四类。农用抗生素应用面积很大，其中春雷霉素、灭瘟素、井冈霉素、多抗霉素、公主岭霉素、浏阳霉素、金核霉素、灭瘟素等应用效果显著。植物生长素应用于杂交水稻、园艺作物上。

　　(3)植物性农药在某些植物中含有杀菌物质，如大蒜素、黄连素、蘑菇素等，利用植物本身可制取杀菌、杀虫剂。现在使用的杀虫剂有除虫菊酯、烟碱、鱼藤酮、苦楝等。

　　(4)动物性农药包括昆虫激素和生物素农药，但这方面的研究还较少。

　　我国微生物资源丰富，发展生物农药的条件优越，目前已有苏云金杆菌、春雷霉素、灭瘟素、井冈霉素、多抗霉素、公主岭霉素等生物农药实现商品化，生物农药的销售额占整个农药行业的1／5左右。

　　3．精细化工中的生物技术

　　生物技术在精细化工中的应用及快速发展已成为世界各国化学工业发展的战略方向之一，在开发新资源、新材料与新能源方面有着广阔的前景。在我国由于生物化工和精细化工的起步较晚，发展速度比较缓慢，与发达国家还有相当的差距，特别是在工业化生产阶段拉开了距离，因此需要进一步认识生物技术在精细化工生产中的应用潜力，寻找开发重点，结合生物化工和精细化工的特点，在高新技术的基础上实现生产的规模化和产品的系列化。

　　目前生物技术已在精细化工的多个领域开发成功，如食品添加剂、香精和香料、水处理剂、表面活性剂、饲料添加剂、医药中间体等，可替代原有的化学合成精细产品，有益于人体的健康，保护了环境。可以说，为了提高人类生活质量，保护环境，延长生命，生物技术在精细化工中的开发、应用的前景是无法估量的。

　　4．生物石油化工

　　生物技术与石油化工结合形成生物石油化工。利用生物技术，特别是酶工程和发酵工程技术，开发利用石油、天然气资源，为解决当今世界面临的能源、粮食、环保三大危机开辟新的道路。

　　1)石油微生物炼制

　　在石油炼制中，生物技术可用于石油的脱蜡、脱硫和脱氮等精制过程。

　　(1)石油脱蜡利用解脂假丝酵母、拟圆酵母、粉孢霉菌、诺卡菌等进行发酵法脱蜡可除去石油及其馏分产物的蜡质，获得高质量、低凝固点的航空汽油、高级柴油、变压器油和多种机油。发酵脱蜡具有设备简单、脱蜡深度大、能得到菌体蛋白等优点，且生产成本低、能耗低、产品质量稳定。

　　(2)石油脱硫许多地区的原油中含硫量高，这些硫化物腐蚀设备，影响产品质量，而且石油产品燃烧时，还生成SO₂污染环境，因此石油脱硫十分重要。如用氧化硫杆菌、排硫杆菌把有机硫化物分解成H₂S、、无机硫等，以除去石油中的硫，使油的质量大大提高，并且不需要高温高压生产的反应条件。

　　(3)石油脱氮利用土壤中培养出的微生物，通过环羟基化和断裂机理，使吡啶降解成NH₃、CO₂和H₂O。这些微生物能对含氮杂环化合物分子的氧化有专一性，并能把油中的含氮杂环化合物氧化。

　　2)以生物技术发展石油化工

　　(1)利用生物技术，开发以石油为原料的化工产品，可以改变反应条件，变高温高压为常温常压，使生产安全，降低成本及能耗，简化工艺流程，减少污染，提高产品质量。

　　(2)目前生产单细胞蛋白多以淀粉、糖、纤维素及工业废液为原料，生化石油技术的发展，将大力开发以石油为原料的单细胞蛋白生产技术。如用甲基氧嗜甲基杆菌为发酵剂，甲醇为原料的单细胞蛋白生产技术在英、美、德、日本、北欧等国都完成了中型试验。

　　(3)环氧乙烷和环氧丙烷是重要的化工原料，传统的生产方法存在着选择性不高，污染严重等缺点。现在美国Cetus公司研制成功了用酶作催化剂，由烯烃制备环氧化物的新工艺。该工艺与氯醇法一样要生成氯丙醇，但用的是氯离子而不是氯气，氯离子可循环使用，而且不用石灰，避免了废渣的处理。

　　(4)长链二元酸是制造合成纤维、工程塑料、涂料、香料和医药的重要原料，过去由于有机合成比较困难，成本高，限制了在工业上的应用。酵母菌、细菌、丝状真菌都有不同程度氧化正构烷烃，生成二羧酸的能力，特别是假丝酵母属和毕氏酵母属是正构烷烃发酵生产二羧酸的高产微生物。

　　一、生物化工产业的范畴^[4]

　　生物化工产业是生物技术与化学化工技术相互交错而成的一个新兴产业，它包括以天然产物(如动物、植物、微生物等)为加工原料，用化学化工技术及手段，通过提取、分离、合成、半合成得到系列有机化合物及混合物类产品的传统生物化工，还包括用现代生物技术对传统化学化工技术进行创新、改造，获得的天然等同物的现代生物化工两个方面。

　　生物化工是生物技术的一个重要领域。生物技术是目前最重要的高新技术领域之一。它是以生命科学(植物学、动物学、微生物学等)为基础，利用生物体(包括生物器官、组织、细胞)或其组分(如遗传物质、酶、次生代谢产物或其他生理活性物质)的特征和功能，设计和构建具有预期性状的新物种和新品系以及应用与工程原理相结合的方法进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。现代生物技术的主要技术范畴是：发酵工程、酶工程、生化工程、基因工程、细胞工程、蛋白质工程六大工程，以及生理活性物质的提取、加工及应用技术等十大课题。其中发酵工程、酶工程、生化工程和生理活性物质的提取、加工及应用可归属于生物化工产业的范畴。

　　二、生物化工产业发展的基础理论^[5]

　　1．产业结构理论

　　产业结构理论的思想渊源可以追溯到17世纪。威廉配第于17世纪率先研究出产业结构的不同是世界各国国民收入水平的差异和经济发展的不同阶段的关键。其后，众多的经济学家对产业结构理论的发展做出了不可磨灭的贡献：里昂惕夫、库兹涅茨、霍夫曼和丁伯根沿着主流经济学经济增长理论的研宄思路，分析了经济增长中的产业结构问题；刘易斯、赫希曼、罗斯托、钱纳里和希金斯等则提出了产业结构理论研究的两种思路，二元结构分析思路和不平衡发展战略分析思路：日本学者的产业结构研宄触及到东亚区域产业结构循环演进问题，并已明确意识到一国产业结构变动与所在国际区域的周边国家或世界相关联，但其以单个国家为立足点，仅涉及国际区域的一个特别，没有上升到一般理论。

　　经济增长与产业结构演变之间具有密切的内部联系。经济总量的增长率与产业结构的变换率之间存在正向相关关系，并且这种关系伴随着技术水平的提升愈加密切，越来越细致的社会分工，产业部门也越来越多，不同部门相互之间的劳动力流动、资本流动、商品流动等也趋于复杂化。专家、学者开始注意经济增长会受到部门之问的产业要素流动的何种影响。专家发现，劳动投入和资本积累只是经济增长的必要条件，而非充分条件，这是由于部门之间的技术转换水平和结构状态本在根大程度上决定了劳动所产生的效益，不一样的产业部门对技术的消化及吸收能力常常有很多不一样的地方，这对部门之间的投入、产出结构的影响是巨大的。在传统的经济增长理论中，在竞争均衡的假设前提下，资本积累、劳动力增加和技术变化的长期作用会使得经济总量增长。需求的变化和资源在产业部门间的流动被看作是相对不重要的，因为所有部门的资本和劳动都能带来同样的边际收益。固此，结构因素一直不被传统经济增长理论纳入经济增长的动力因素。而结构主义的观点是，经济增长只是造成结构转变的原因之一，生产结构要顺应需求结构的变化而变化，生产要素由生产率低的部门流向生产率高的部门对加速经济增长是有益的。资源最优配置的假设前提在结构主义观点中是不需要的，这种观点是生产要素在不同部门的运用，效益的差别是来自系统差别，结构主义放弃了寻求最大化利益，而是寻求”次优”利益。产业结构演变的主要过程如以下所述：

　　(1)和工业化发展阶段有关的产业结构

　　产业结构经历了这五个时期：前工业化、工业化、工业化中期、工业化后期以及后工业化。在第一时期，即前工业化阶段，第一产业部门的产值在总产值中的比重越来越小，地位日趋降低：在第二时期，即工业化阶段，第二产业部门得到了很大的发展。轻工业失去了工业重心的地位，基础工业成为新的工业重心，第二产业部门占据了主要地位，第三产业部门虽然也发展了一些，不过其在国民经济中的比重还足不大。在第三时期，高加工度工业成为新的工业重心，总体上。第二产业部门依然位列第一，第三产业比重渐渐增加。在第四时期，即工业化后期，第二产业部门成了占有绝对支配地位的产业部门。在最后一时期，这一时期的主要特点是产业知识化。产业结构在这样的发展过程中从低级到高级走向具有极高的内在化特征。

　　(2)主导产业的转换是按照顺序进行的

　　按产业结构的主导产业的不同进行划分，主要分为以下几个阶段：农业作为主导、轻纺工业作为主导、以基础工业为重的重化工业作为主导，还有依次以低度加工型工业、高度加工组装型工业、第三产业、信息产业作为主导。

　　(3)三大产业有依序替代性

　　产业结构先是第一产业做主导，其后是第二产业做主导，最后成第三产业做主导。

　　(4)产业结构发展的各个阶段是可塑的

　　虽然产业结构从低级往高级演进是一个不可改变的趋势，不过发展过程中的各个时期的时间是可以减少的。通常，只有前一阶段产业得到充分的发展才能使后一阶段发展。比如，若没有第一产业部门的劳动生产率的完全发展，就不会出现第二产业部门的轻纺产业的发展，再如，原料、燃料、动力等基础工业的发展是加工组装型重化工业发展的基石。同理，第三产业部门发展的条件和基础就是第二产业部门优质高速的发展。凡事都有两面性，产业结构超前技展的话，对一国经济发展的加速是有很大益处的，不过，也会有一些后遗症。若区域的产业结构能够根据需求结构的变动和资源供给的变化调整，使生产要素从生产率低的产业部门流向生产率高的产业部门，那么就可以提高地区整体经济的生产率，从而促进经济增长。

　　根据现代产业结构理论，产业结构变迁，经济发展两者是有机统一的关系，经济发展会引起结构变迁，而结构变迁有利于深化实现经济协调稳定可持续发展。在中国，若要使社会经济可持续，避免传统经济发展模式的负面效应，就需要遵照循环经济3R(Reuse，Reduee，Recycle)原则，重构符合循环经济要求的产业结构体系，

　　2．国家竞争优势理论

　　哈佛大学著名教授——迈克尔波特，在其撰写的《国家竞争优势》这本书中，在延续传统的比较优势理论的基础别出心裁的提出了“国家竞争优势”理论，这一理论对贸易理论的发展具有重要意义。国际竞争优势模型，又称钻石模型，包含国内决定因素四类以及外部力量两类。国内决定因素是指相关及支持产业，需求条件，要素条件以及公司的战略、组织以及竞争。外部力量包括政府及随机事件。国家竞争优势理论的核心如以下介绍：

　　(1)产业国际竞争力的影响因素

　　1)生产要素

　　生产要素的主要内容有：人力资源；知识资源；自然资源；基础设施；资本资源。生产要素可以划分为初级要素及高级要素。前者是说一个国家先天具有的地理位置和自然资源等。后者说的是社会和个人创造的因素，比如通过投资和发展而得到的。高级要素对于获取竞争优势的意义比韧级要素重要好多倍。

　　2)需求因素

　　特定产业有没有国际竞争力以及竞争力的大小很大程度上受国内需求条件的影响。在波特的理论中，国内需求从三个角度对竞争力产生影响：第一，相对于海外市场，若本国市场上的产品需求太，就会产生规模经济效应，对本国产业的国际竞争优势的形成有益。第二，如果国内市场的消费群体需求层次普遍较高，同样有利子本国产业的国际竞争优势的形成。这是由于消费者追求的高层次对于本国的公司形成一种压力，使得公司不断的改良产品的质量、性能以及服务等。第三，假如本国的需求比较超前，相应的为消费者服务的本国企业也会超前于世界上其他国家的企业。

　　3)相关和支持产业因素

　　相关和支持产业因素是和企业相关联的供应商和产业的竞争优势。企业要想获取和维持竞争能力，就应在经营中利用合作、恰当生产以及信息沟通和别的相关联的企业、行业维持密切联系，若这种联系是参与各方的主观意愿，就会极为成功的交互作用显现。只有在国内取得了在国际范围内也很有竞争力的供应商以及相关联产业的支撑，这个国家才可能取得更恒久的竞争优势。

　　4)企业组织、竞争状态和战略因素

　　企业组织、竞争状态和战略因素指的是一个国家具有一种条件，使得其在国内可以进行企业设立、组织和管理。不同的企业就相当于国民经济中不同的单元，有着不相同的产权结构、规模、竞争目标、组织形式、以及管理模式，之所以有不同是因为企业面临的各种外部环境造就了其不同的特征，也决定了企业国际竞争力的提高。除此之外，一国产业的国际竞争优势的形成还受到国内市场的竞争强度的影响。在国内要是竞争报激烈将令企业有创新和改良技术的动力，进而对本国国际竞争优势的形成产生有益的影响。

　　这四项因素是主要因素，但并未涵盖所有因素，还有一些因素对一国国际竞争地位的形成有次要作用，比如，一国的机遇以及政府的作用。技术攻关、重大发明、生产要素供求的重大异常变动以及其它突友事件都属于一国的机遇，而通过政策来提高竞争优势则属于政府的作用。迈克尔波特觉得，所有的因素对竞争优势的影响不是孤立的，它们共同作用，产生的效果是有利]二或有碍于一国的竞争优势。

　　(2)国家经济发展的四个时期

　　在波特的理论中，国家的经济发展经历了四个时期，分别是生产要素导向时期、投资导向时期、创新导向时期以及富裕导向时期，这四个里的前三个时期为国家竞争优势发展形成的主要动力，常常引发经济周期中的繁荣阶段，而第四个时期通常为经济周期中的转折处，由此开始下滑。

　　1)生产要素导向时期

　　产业的成功几乎均有赖于基本的生产要素，这是经济发展初期的一大特征。天然资源，廉价又充足的一般劳动力以及适合作物生长的自然环境均有可能成为产业成功所依赖的基本生产要素。在此时期，研发系统中仅生产要素可以体现出优势，园此，想要进入国际市场的企业必须先争取拥有相关的资源。

　　2)投资导向时期

　　投资导向时期中，国家以及企业的投资能力与投资意愿成为国家竞争优势设立的基石，很多产业显现出各自的国际竞争优势。一国是否进入投资导向时期，以及如何区分投资导向时期和要素导向时期，都要看企业是否有足够的水平来消化吸收引进的技术以及对此技术进行改良。

　　3)创新导向时期

　　创新导向时期中，企业逐步具有自己的技术研发能力，而不仅仅局限于运用、改良引进的技术。此时期的特点是，营销能力、生产技术等处于高水平。企业的技术创新能力囡受有益的供给摹础、需求条件及本国相关产业的发展的影响，而不断提高。关联产业的竞争能力也相应得到根大的提高，比如围绕重要产业群开始有世界先进水平的辅助行业出现。

　　4)富裕导向时期

　　国家竞争优势的基石在富裕导向时期变为自身所拥有的财富。企业用这些财富投资于金融的比例逐渐上升，投资于实业的越来越弱。步入富裕导向时期的标识就是出现很多企业兼并收购现象，这种现象映射了各个行业想要减少行业内部的竞争度以此加强稳定性的意图。有一些企业为了保持原有的地位，甚至会试着影响或操纵国家政策。

　　以上理论主要说明了在国际范围的竞争中，一个国家的企业想要赢得优势地位所需的各种条件。我们由此可以得到一些启发，比如：一个国家的产业结构是不断变化的，尤其是在开放型的经济大背景下，各个国家产业发展都有很大的可选择性和能动性。不能一味的强调原本拥有的比较优势，使其反而妨碍了国际竞争优势的增长。波特的观点是，一国的贸易优势并非像传统的国际贸易理论中讲的那样简单由一国的自然资源、劳动力、汇率、利率所决定，而是在很大程度上由一国的产业升级和创新的能力所决定。现今的国际竞争更多地依赖于知识的创造和吸收，竞争优势的形成和发展已经逐渐超过单个企业或者行业的范围，成为一个经济体内部各种因素综合作用的结果，所以一国的文化、价值现、经济结构和历史均是竞争优势产生的源泉。一国资源与才能要素、关联和辅助性行业以及战略、需求条件，结构和竞争企业四个方面综台作用才可以使这个国家的在某个行业获得国际上的成功。波特认为四部分同时存在才可以最有效的影响和促使竞争力的提高，并且四个部分中的任一方面均可单独对竞争力产生影响。波特的“钻石”摸型是一种理解国家或地区全球竞争地位的全新方法，现在已经成为国际商业思维中不可或缺的一部分。波特的“集群”观点或相互联系的企业、供应商，相关产业和特定地区的组织机构组成的群体，已经成为企业和政府思考经济、评估地区的竞争优势和制定公共政策的一种新方式。

　　3．创新理论

　　约瑟夫熊彼特的“创新理论”，或者说他的“经济发展理论”，可以概括为以下五个方面：

　　(1)刨新为企业家的实质

　　在熊彼特的理论中，创造新的生产函数是为创新，也就是说在生产体系中引进新的关于生产条件与生产要素的组合。这里所谓的新组台指的主要是如下五种：第一，运用一种产品的新特征或一种新产品。第二，将各类型工业的新的组织形式运用于实际。第三，拓展新市场。第四，取得对半制成品或原材料的新的供应来源的控制权。第五，将新的生产方法运用于实际生产过程。

　　(2)企业家作为动力主体，推动了经济发展

　　在熊被特的理论中，如若失去了创新，经济增长不会出现质的变化，而仅仅是数量的增加，而这种简单的数量关系不管怎么积累都不会达到“经济发展”的境界，只是处在熊彼特所称谓的“循环流转”的状态。在常规的事物外，做事总会遇到难处，因为会遇到新的状况，所以才出现了领导，也就是具有创新能力的企业家。在企业家的创新的作用下，经济结构的内容出现变革，进而使得经济得到发展。有创新就会有模仿，而模仿会引起大量的投资进而带动经济进入繁荣期，利润率随着刨新的普及愈来愈低，渐渐消失，经济周期也步入衰退期。

　　(3)企业家精神是创新的主动力

　　在熊彼特的理论中，企业家是为了实现潜在利润才具有了创造的动力，但并非说这就是为了企业家自身的发财梦。熊彼特认为，与一般的商人只想赚钱的目的不同的是，个人的致富仅仅是企业家目的的一个组成部分，更重要的部分是“个人实现”，这是一个比较高层次的需求，也可以称为“企业家精神”，这种精神由以下四点构成：对胜利的热衷、创新的喜悦、构建私人帝国、过人的意志。

　　(4)企业家的素质决定了创新的成功与否

　　在熊被特的理论中，阻碍企业家进行“创造性的破坏”的因素有以下几点：1)人的懒惰性，做一个全新的事情要比做一件熟知的事情困难很多倍，所以很多人会不喜欢做新的事情，即便没有客观上的困难，这种不情愿之感也不会减少。2)信息的不对称使得存在很多不为人知的状态，实施一个新的蓝图与习惯性的按照一个传统的方案去行动。其问的差别是很大的。3)社会环境里的反作用力。比较易于发现的社会环境里的反作用是政治上或法律上的，除此之外，还会体现在利益受到创新威胁的各个集团、很难寻找到必需的合作者、很难赢得消费者的青睐。

　　在熊彼特的理论中，企业家应不断更新观念，这是创新的首要条件。现有的习惯和知识会愈来愈深的根植于人们的脑海中，现有的不需要持续的更新和自觉的再度生产，它们深深的潜在下意识的最深处，并且通过教育、培养、遗传的方式，毫不受损的持续传承。除了创新，企业家还应有以下三种的能力：1)组织能力。企业家应用创新去令社会集团印象深刻，进而使社会集团跟在其创造的新事物后面。企业家应擅长于组织、动员社会中的各种资源来造就生产要素的新组台，进而实现新的生产函数。2)预测能力。企业家应该具有抓矛盾的主要方面、抛弃非主要方面。分析主要方面，发现潜在获利空间，进而先人一步抓住机会、占领商机。3)说服能力。企业家应具有雄辩家的说服力，使得大家信任其预测是准确的，是有利可图的，这样银行家会愿意为其提供资本、合作者会愿意执行计划，这些都为生产方式的新组合的实施提供了必要条件。

　　(5)企业家实现创新的经济条件是信用制度

　　创新是发生于体系内部的，会创造出新的组合，所以需要改变现有生产方式的使用方法，而这种对生产手段的新的支配方法是实现新组台的必要途径。银行家在经济活动中所起的中介和杠杆作用是通过提供信用实现的，给企业家提供信用贷款，把资源给最需要的企业家。资本也可以理解为一种控制和杠杆手段，通过这种手段实现生产要素的新组合，把各种资源调整到新的领域。资本并非是具体的商品，而是沟通企业家与商品世界的手段，企业家可以用资本做为支付手段，由此可见，资本的职能就是为企业家的创新做铺垫。熊彼特认为，企业家可以依个人的意愿随时使用的支付手段即是信用。也可以说，信用是一种货币资本，这种货币资本的设立是为了实现创新。信用的出现，使企业家可以在一定程度上独立做事，不完全依赖于企业家拥有的财产。在熊彼特的理论中，创新被定义为构建一种新的生产函数，也就是把一种新的生产要素或生产条件组合进原有的生产体系里，得到新组台。以实现对生产要素或生产条件的“新组合”；作为经济社会的“灵魂”的“企业家”的职能就是实现“创新”，引进“新组合”；所谓“经济发展”就是指整个经济社会不断地实现这种“新组合”。这种创新归纳起来包括产品创新、工艺创新、市场创新、资源配置创新、组织创新五个方面。“创新理论”的特点如下：

　　1)强调生产方法的变革和生产技术的革新在资本主义经济发展过程中的重大作用，并且将这种“创新”或生产要素的“新组合”作为资本主义最根本的特质，所以认为若无“创新”，就不会有资本主义，既无资本主义的产生，就更不会有资本主义的发展。这一观点有其可取之处。因为马克思主义政治经济学向来看重生产技术和生产方法的变革在人类历史发展中的作用，一直将生产力作为社会发展的最活跃的最革命的因素。这不只适用于资本主义社会，即使对于社会主义社会乃至整个人类社会的历史也是适用的。

　　2)在分析中，熊被特非常重视“变动”和“发展”的观点，强调并且采用了历史的方法，将“创新”作为一个“内在的因素”，认为“经济发展”也是“来自内部自身创造性”的一种变动，继而叉强调了社会经济制度“内在因素”的作用。这一观点在传统的西方经济学中，是较为少见的。

　　3)强调和重视“企业家”在资本主义经济发展过程中的独特作用，把“企业家”比作资本主义的“灵魂”，作为主要的组织者和推动者来进行“创新”、组台新的生产要素以及“经济发展”。这在西方经济学的传统中，也是不多见的。

　　在熊彼特经济模型中，能够成功“创新”的人便能够摆脱利润递减的困境而生存下来，那些不能够成功地重新组台生产要素之人会最先被市场淘汰。

　　上述三种产业发展的基础理论，对我国生物化工产业的发展具有极大的理论指导意义，能够有效的辅助地方政府乃至整个国家制定产业发展规划的实践，是实现国家产业发展的合理化分布，平衡化布局，最大化竞争力的坚实而有力的基础。

　　三、我国生物化工产业发展的历史过程^[5]

　　我国真正的现代生物技术的研发开始于上世纪80年代，算是起步比较晚的，不过在80年代前，我国在传统的发酵工业方面是有基础的，比如，在制造丙酮、丁醇、酒精，传统的酱油、醋酿造工业中均涉及了微生物发酵法。

　　我国的生物技术自20世纪80年代以来，发展了20多年。国内的研究单位相继开始研发基因工程、酶工程、细胞工程以及发酵工程，这些研究奠定了我国生物技术发展的基石。我国生物技术发展的初始阶段的特点是全面学习。跟踪国外；发展水平以基因工程为例，处于“国外元件，国内组装”的水平。

　　我国生物技术发展的黄金时期始于1986。从“七五”开始到“十五”连续4个五年计划，国家重点科技攻关项目中生物技术均被列明；1986年以后生物技术始终被列入国家863计划；生物技术的重要基础研宄也得到了国家自然科学基金的大力支助；在国家计委和国家科技部的大力支持下，又建立了一批生物技术工程研究中心和国家重点实验室；1999年以后，国家计委连续3年将生物技术列入国家高技术产业发展计划，农业、化工、轻工、卫生、医药、中科院等相关部门也一直在行业科技发展计划中列明生物技术。生物化工专业以及生物化工研究所也陆续在围内的大学建立起来。日前的国内三太生物技术下游国家重点实验室，即华东理工大学生物反应器室、山东大学发酵工程室、中科院过程工程所生化实验室都是在国家计委的赞助下建立的。此外，还有三个国家生物化工研究开发中心，为南京工业大学生物反应器、中科院过程工程所生物化工装备和华东理工大学生物反应工程，这三所研发中心均由国家科委设立。

　　以上这些为我国的生物化工产业的成长铺设了地基。至此，我国已经基本形成了医药生物技术、生物化工技术、农业生物技术、海洋生物技术等上游、中游、下游相结合，种类齐全的生物技术研究、开发、生产体系，生物技术产业初步形成一定的规模。最近这几年，我国的生物化工产品制造有长足的发展。比如，运用微生物法生产丙烯酰胺的生产设置已经达到万吨级别；研出乳酸、苹果酸的新制造方法；有机酸里的柠檬酸的产量位于世界前茅；赤霉素、浏阳霉索、井岗霉素、金核霉素等农用抗生素都投入生产；氨基酸里的谷氨酸和赖氩酸的生产工艺以及产量在世界上都有其特有的优势；甘油生产发酵的发酵法一直在被完善；黄原胶生产在发酵设备、成本以及分离等方面部得到显著发展。不过，现今已经投入生产的生物化工产品有很多问题，比如，分离提纯的技术水平滞后于世界水平、产品的收末不高、发酵周期太久、产品生产的成本以及单耗较高等。

　　最近几年，我国在分离技术的设备、计算机在线控制、生物传感器、生物反应器等方面进行科技攻关，并取得了一些成就，令生物化工产业里的一部分主要产品的发酵水平得到了提升，与国际先进水平的落差被显著减小了。

　　四、我国生物化工产业发展的现状特点^[5]

　　(1)在产业结构方面，我国生物产业正快速向集群化发展

　　现在世界高技术产业发展的重要趋势和一般规律为集群化发展，如今这也成为了生物产业发展的重要特征和趋势，亦是中国生物产业发展的重要形式。中国生物产业集聚在这些年的发展中加快推进，形成了一批具有一定影响力的生物产业基地，为集群化奠定了基石。

　　(2)在工业结构方面，企业间的合作愈来愈密切，行业之间的区分度越来越小

　　从事传统行业的企业，如医药、环境、农业、能源等行业的企业也涉足生物化工生产，因为技术以及生产方面的原因，新加入的原来从事传统行业的企业与从事生物化工研发与生产的企业的台作很密切。这种合作使得不同生化公司之间的特长可以在更大范围内发挥效益，创造更多的商业利润。

　　(3)在产品结构方面。生物化工产品越来越专业化、高附加值、高科技含量

　　随着保健品、生化药物，生化催化剂等高价位产品得到市场的肯定度越来越大，传统的低价位产品失去了原有的青睐，不少的企业将低附加值的产品淘汰，以追求更高的利润空间。生化药物因其具有极高的附加值成为未来生物化工发展的主要方面。现在氩基酸用于药物合成的量相对比较少，不过潜在发展力是很客观的。而碳水化台物在临床的运用愈来愈受关注。多肽及作为生化催化剂的酶，也将是今后发展的关键。现今处于研发阶段的生化表面活性剂今后根有希望代替现在的表面活性荆，作为升级换代产品，它具有生物降解性好、无毒无害等好处。除以上所述方面，在特殊化学品、环保、高分子材料、生物晶片等领域，生物化工同样表现出了很大的潜在发展力。

　　(4)在技术水平方面，使生化反应过程、发酵水平、分离纯化水平持续提升

　　在分离纯化方面，各界普遍关注的是亲和层析；在生化反应器方面，在生化反应过程中运用计算机技术进行数字化处理，使得反应过程进一步优化；在菌种开发方面，现在己不能像20世纪70年代那样，从自然界筛选菌种，以此来取得新的代谢产物，所以人们开始利用已有菌种，将其代谢特性适当改造，以获得新的产品。