生物化工

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生物化工(Biological Chemistry)

　　生物化工是一門以實驗研究為基礎、理論和工程應用並重，綜合遺傳工程、細胞工程、酶工程與工程技術理論，通過工程研究、過程設計、操作的優化與控制，實現生物過程的目標產物。它是一級學科“化學工程與技術”中的一個重要分支和重點發展的二級學科，在生物技術產業化過程中起著關鍵作用。

　　生物化工學科起始於第二次世界大戰時期，以抗生素的深層發酵和大規模生產技術的研究為標誌。1928年9月3號，弗萊明意外發現青黴素之後，抗生素開始快速且呈現正趨勢的發展。特別是第二次世界大戰以後，因結合轉基因、生物催化、動植物細胞培養等新型、傳統生物技術，將生物化工逐步分化出來，成為完好地學科體系，並形成一個讓人意外的新興產業。從酒精的醫葯用途、味精的調味使用，到氨基酸的大力發酵、激素可以實現生物式的轉化為止，這段路程無不將生物化工註入醫學、飲食、工業的精髓。如1957年，日本某公司將谷氨酸棒狀桿菌提純分離，利用葡萄糖作為基本營養，借鑒前人的發酵生產法成功生產了L-谷氯酸。直到現在谷氨酸仍然應用在各種醫用藥物、炫彩的化妝品、人造皮革等方面。

　　①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源，而著眼於再生資源的利用；

　　②在常溫常壓下生產，工藝簡單，可連續化操作，並可節約能源，減少環境污染；

　　③開闢了生產高純度、優質、安全可靠的生物製品的新途徑；

　　④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題；

　　⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新產品和其他有經濟價值的生命類型。

　　各種新興的生物技術已被廣泛地應用於製藥業、農業、精細化工、資源的開發利用、環境保護、生物加工等行業，並對其他相關產業的發展產生了深遠的影響。傳統的生物技術正在被改造，新興的生物技術產業的規模在不斷擴大。

　　1． 現代生物製藥

　　21世紀是生物技術的時代，生物化學、分子生物學、細胞生物學、免疫學、遺傳學以及信息技術等學科的迅速發展，正在改變藥物的發現和開發進程，使製藥工業發生了重大變革，併為開發新藥、征服疾病開闢了新路徑。目前有60％以上的生物技術成果集中應用於製藥工業，使生物製藥成為最活躍、進展最快的產業之一。把生物工程技術應用到藥物製造的過程稱為生物製藥。該內容在生物藥物中已經介紹，這裡不再闡述。總之，生物製藥是一種知識密集、技術含量高、多學科高度綜合、互相滲透的新興產業。它的應用擴大了疑難病癥的研究領域，使威脅人類生命健康的重病得以有效控制，從而極大地改善人們的健康水平。

　　2．農業生物技術與生物農藥

　　1)農業生物技術

　　生物技術的飛速發展，使它在農業生產的各個領域展現了強大的生命力。我國是一個農業大國，社會生產力不發達，80％的人口生活在農村，人多地少的矛盾十分突出，這個矛盾還將隨著人口的增長和工業的發展而更加尖銳。而我國的社會勞動生產率只相當於發達國家的5％左右，其差距主要是科學技術和管理水平落後，如果沒有科學技術上的突破，農業生產很難有大幅度的增長。生物技術的發展使農業生產跨人一個新的歷史時代。十幾年來，我國的農業生物工程從無到有，從模仿外國到有所創新，從實驗室到農田，加快了科技革命的進程，生物工程的研究、開發與應用大大地促進了我國農業的發展。

　　我國的兩系法雜交水稻育種研究已深入到基因層的研究，躍居世界領先水平。在水稻無融合生殖育種新技術研究上取得了重大突破，成功地培育出無融合雜交水稻。經過數千畝大田試驗示範，表現出豐產、米質佳、抗性強、適應性廣等優點，剋服了雜交水稻需要年年制種和雜種只能用一次的缺點，為水稻育種開闢了新途徑。

　　利用生物工程技術，我國進行了動物胚胎的工程研究，掌握了實用化的胚胎分割和移植技術，獲得了一批胚胎移植良種牛，並已建立了良種奶牛的胚胎移植和繁殖中心。在動物細胞工程研究上，也已成功地選育出“四倍體複合銀鯽魚”和“人工複合三倍體鯉魚”，經大面積飼養試驗，顯示了快速生長的特性。

　　基因工程的應用使我國在抗病抗蟲方面的轉基因植物的研究取得了實質性進展。目前已經獲得了抗病毒的轉基因煙草、番茄、馬鈴薯、小麥、玉米等植物，併成功地將蘇雲金芽孢桿菌殺蟲基因導人棉花和水稻種，獲得了抗蟲棉和抗蟲水稻。抗煙草花葉病毒、抗黃瓜花葉病毒的轉基因煙草，在大田試驗表現了較強的抗病性。

　　生物技術在農業中已有廣泛的應用。近年，世界各國在搜集、保存和開發基因資源的同時，加強植物基因工程的建設，相繼建立了植物基因研究中心，並加大動物基因工程的研究步伐，成功地應用於動物品種的遺傳改良和克隆技術中。

　　2)生物農藥

　　生物農藥是利用微生物本身或代謝物防治蟲、草等的製劑，包括農用抗生素、細菌農藥、真菌農藥和病毒農藥，具有選擇性高、易於降解、用量少、污染小、對人畜毒性小、保護環境、病蟲害不易產生抗性等優點。因而發展生物農藥，減少化學合成農藥的使用，已成為全球農藥產業發展的新趨勢。生物農藥可分為微生物活體農藥、微生物代謝產物農藥、植物性農藥和動物性農藥四大類。

　　(1)微生物活體農藥微生物活體農藥包括微生物殺蟲劑、抗生素製劑和除草劑。微生物殺蟲劑主要有細菌、真菌和病毒殺蟲劑。細菌殺蟲劑是以蘇雲金桿菌為主的幾個變種，用於防治菜青蟲、小菜蛾、稻苞蟲、玉米螟、鬆毛蟲、棉小造橋蟲等十多種鱗翅目害蟲，防治效果都在80％以上。真菌殺蟲劑對防治玉米螟、鬆毛蟲是有效的。抗生素製劑是利用微生物活體抑制植物病原菌，如“5406”抗生劑，對小麥鏽病、馬鈴薯晚疫病、黃瓜霜霉病、棉花黃蔞病有效。黴菌除草劑，如魯保一號(無毛炭疽黴菌)，用於防治大豆菟絲子的危害，以提高大豆、花生的產量。

　　(2)微生物代謝產物農藥微生物代謝產物農藥主要分為農用抗生素、殺蟲毒素、除草素和植物生長素四類。農用抗生素應用面積很大，其中春雷黴素、滅瘟素、井岡黴素、多抗黴素、公主嶺黴素、瀏陽黴素、金核黴素、滅瘟素等應用效果顯著。植物生長素應用於雜交水稻、園藝作物上。

　　(3)植物性農藥在某些植物中含有殺菌物質，如大蒜素、黃連素、蘑菇素等，利用植物本身可制取殺菌、殺蟲劑。現在使用的殺蟲劑有除蟲菊酯、煙鹼、魚藤酮、苦楝等。

　　(4)動物性農藥包括昆蟲激素和生物素農藥，但這方面的研究還較少。

　　我國微生物資源豐富，發展生物農藥的條件優越，目前已有蘇雲金桿菌、春雷黴素、滅瘟素、井岡黴素、多抗黴素、公主嶺黴素等生物農藥實現商品化，生物農藥的銷售額占整個農藥行業的1／5左右。

　　3．精細化工中的生物技術

　　生物技術在精細化工中的應用及快速發展已成為世界各國化學工業發展的戰略方向之一，在開發新資源、新材料與新能源方面有著廣闊的前景。在我國由於生物化工和精細化工的起步較晚，發展速度比較緩慢，與發達國家還有相當的差距，特別是在工業化生產階段拉開了距離，因此需要進一步認識生物技術在精細化工生產中的應用潛力，尋找開發重點，結合生物化工和精細化工的特點，在高新技術的基礎上實現生產的規模化和產品的系列化。

　　目前生物技術已在精細化工的多個領域開發成功，如食品添加劑、香精和香料、水處理劑、錶面活性劑、飼料添加劑、醫葯中間體等，可替代原有的化學合成精細產品，有益於人體的健康，保護了環境。可以說，為了提高人類生活質量，保護環境，延長生命，生物技術在精細化工中的開發、應用的前景是無法估量的。

　　4．生物石油化工

　　生物技術與石油化工結合形成生物石油化工。利用生物技術，特別是酶工程和發酵工程技術，開發利用石油、天然氣資源，為解決當今世界面臨的能源、糧食、環保三大危機開闢新的道路。

　　1)石油微生物煉製

　　在石油煉製中，生物技術可用於石油的脫蠟、脫硫和脫氮等精製過程。

　　(1)石油脫蠟利用解脂假絲酵母、擬圓酵母、粉孢黴菌、諾卡菌等進行發酵法脫蠟可除去石油及其餾分產物的蠟質，獲得高質量、低凝固點的航空汽油、高級柴油、變壓器油和多種機油。發酵脫蠟具有設備簡單、脫蠟深度大、能得到菌體蛋白等優點，且生產成本低、能耗低、產品質量穩定。

　　(2)石油脫硫許多地區的原油中含硫量高，這些硫化物腐蝕設備，影響產品質量，而且石油產品燃燒時，還生成SO₂污染環境，因此石油脫硫十分重要。如用氧化硫桿菌、排硫桿菌把有機硫化物分解成H₂S、、無機硫等，以除去石油中的硫，使油的質量大大提高，並且不需要高溫高壓生產的反應條件。

　　(3)石油脫氮利用土壤中培養出的微生物，通過環羥基化和斷裂機理，使吡啶降解成NH₃、CO₂和H₂O。這些微生物能對含氮雜環化合物分子的氧化有專一性，並能把油中的含氮雜環化合物氧化。

　　2)以生物技術發展石油化工

　　(1)利用生物技術，開發以石油為原料的化工產品，可以改變反應條件，變高溫高壓為常溫常壓，使生產安全，降低成本及能耗，簡化工藝流程，減少污染，提高產品質量。

　　(2)目前生產單細胞蛋白多以澱粉、糖、纖維素及工業廢液為原料，生化石油技術的發展，將大力開發以石油為原料的單細胞蛋白生產技術。如用甲基氧嗜甲基桿菌為發酵劑，甲醇為原料的單細胞蛋白生產技術在英、美、德、日本、北歐等國都完成了中型試驗。

　　(3)環氧乙烷和環氧丙烷是重要的化工原料，傳統的生產方法存在著選擇性不高，污染嚴重等缺點。現在美國Cetus公司研製成功了用酶作催化劑，由烯烴製備環氧化物的新工藝。該工藝與氯醇法一樣要生成氯丙醇，但用的是氯離子而不是氯氣，氯離子可迴圈使用，而且不用石灰，避免了廢渣的處理。

　　(4)長鏈二元酸是製造合成纖維、工程塑料、塗料、香料和醫葯的重要原料，過去由於有機合成比較困難，成本高，限制了在工業上的應用。酵母菌、細菌、絲狀真菌都有不同程度氧化正構烷烴，生成二羧酸的能力，特別是假絲酵母屬和畢氏酵母屬是正構烷烴發酵生產二羧酸的高產微生物。

　　一、生物化工產業的範疇^[4]

　　生物化工產業是生物技術與化學化工技術相互交錯而成的一個新興產業，它包括以天然產物(如動物、植物、微生物等)為加工原料，用化學化工技術及手段，通過提取、分離、合成、半合成得到系列有機化合物及混合物類產品的傳統生物化工，還包括用現代生物技術對傳統化學化工技術進行創新、改造，獲得的天然等同物的現代生物化工兩個方面。

　　生物化工是生物技術的一個重要領域。生物技術是目前最重要的高新技術領域之一。它是以生命科學(植物學、動物學、微生物學等)為基礎，利用生物體(包括生物器官、組織、細胞)或其組分(如遺傳物質、酶、次生代謝產物或其他生理活性物質)的特征和功能，設計和構建具有預期性狀的新物種和新品系以及應用與工程原理相結合的方法進行加工生產，為社會提供商品和服務的一個綜合性技術體系。現代生物技術的主要技術範疇是：發酵工程、酶工程、生化工程、基因工程、細胞工程、蛋白質工程六大工程，以及生理活性物質的提取、加工及應用技術等十大課題。其中發酵工程、酶工程、生化工程和生理活性物質的提取、加工及應用可歸屬於生物化工產業的範疇。

　　二、生物化工產業發展的基礎理論^[5]

　　1．產業結構理論

　　產業結構理論的思想淵源可以追溯到17世紀。威廉配第於17世紀率先研究出產業結構的不同是世界各國國民收入水平的差異和經濟發展的不同階段的關鍵。其後，眾多的經濟學家對產業結構理論的發展做出了不可磨滅的貢獻：里昂惕夫、庫茲涅茨、霍夫曼和丁伯根沿著主流經濟學經濟增長理論的研宄思路，分析了經濟增長中的產業結構問題；劉易斯、赫希曼、羅斯托、錢納里和希金斯等則提出了產業結構理論研究的兩種思路，二元結構分析思路和不平衡發展戰略分析思路：日本學者的產業結構研宄觸及到東亞區域產業結構迴圈演進問題，並已明確意識到一國產業結構變動與所在國際區域的周邊國家或世界相關聯，但其以單個國家為立足點，僅涉及國際區域的一個特別，沒有上升到一般理論。

　　經濟增長與產業結構演變之間具有密切的內部聯繫。經濟總量的增長率與產業結構的變換率之間存在正向相關關係，並且這種關係伴隨著技術水平的提升愈加密切，越來越細緻的社會分工，產業部門也越來越多，不同部門相互之間的勞動力流動、資本流動、商品流動等也趨於複雜化。專家、學者開始註意經濟增長會受到部門之問的產業要素流動的何種影響。專家發現，勞動投入和資本積累只是經濟增長的必要條件，而非充分條件，這是由於部門之間的技術轉換水平和結構狀態本在根大程度上決定了勞動所產生的效益，不一樣的產業部門對技術的消化及吸收能力常常有很多不一樣的地方，這對部門之間的投入、產出結構的影響是巨大的。在傳統的經濟增長理論中，在競爭均衡的假設前提下，資本積累、勞動力增加和技術變化的長期作用會使得經濟總量增長。需求的變化和資源在產業部門間的流動被看作是相對不重要的，因為所有部門的資本和勞動都能帶來同樣的邊際收益。固此，結構因素一直不被傳統經濟增長理論納入經濟增長的動力因素。而結構主義的觀點是，經濟增長只是造成結構轉變的原因之一，生產結構要順應需求結構的變化而變化，生產要素由生產率低的部門流向生產率高的部門對加速經濟增長是有益的。資源最優配置的假設前提在結構主義觀點中是不需要的，這種觀點是生產要素在不同部門的運用，效益的差別是來自系統差別，結構主義放棄了尋求最大化利益，而是尋求”次優”利益。產業結構演變的主要過程如以下所述：

　　(1)和工業化發展階段有關的產業結構

　　產業結構經歷了這五個時期：前工業化、工業化、工業化中期、工業化後期以及後工業化。在第一時期，即前工業化階段，第一產業部門的產值在總產值中的比重越來越小，地位日趨降低：在第二時期，即工業化階段，第二產業部門得到了很大的發展。輕工業失去了工業重心的地位，基礎工業成為新的工業重心，第二產業部門占據了主要地位，第三產業部門雖然也發展了一些，不過其在國民經濟中的比重還足不大。在第三時期，高加工度工業成為新的工業重心，總體上。第二產業部門依然位列第一，第三產業比重漸漸增加。在第四時期，即工業化後期，第二產業部門成了占有絕對支配地位的產業部門。在最後一時期，這一時期的主要特點是產業知識化。產業結構在這樣的發展過程中從低級到高級走向具有極高的內在化特征。

　　(2)主導產業的轉換是按照順序進行的

　　按產業結構的主導產業的不同進行劃分，主要分為以下幾個階段：農業作為主導、輕紡工業作為主導、以基礎工業為重的重化工業作為主導，還有依次以低度加工型工業、高度加工組裝型工業、第三產業、信息產業作為主導。

　　(3)三大產業有依序替代性

　　產業結構先是第一產業做主導，其後是第二產業做主導，最後成第三產業做主導。

　　(4)產業結構發展的各個階段是可塑的

　　雖然產業結構從低級往高級演進是一個不可改變的趨勢，不過發展過程中的各個時期的時間是可以減少的。通常，只有前一階段產業得到充分的發展才能使後一階段發展。比如，若沒有第一產業部門的勞動生產率的完全發展，就不會出現第二產業部門的輕紡產業的發展，再如，原料、燃料、動力等基礎工業的發展是加工組裝型重化工業發展的基石。同理，第三產業部門發展的條件和基礎就是第二產業部門優質高速的發展。凡事都有兩面性，產業結構超前技展的話，對一國經濟發展的加速是有很大益處的，不過，也會有一些後遺症。若區域的產業結構能夠根據需求結構的變動和資源供給的變化調整，使生產要素從生產率低的產業部門流向生產率高的產業部門，那麼就可以提高地區整體經濟的生產率，從而促進經濟增長。

　　根據現代產業結構理論，產業結構變遷，經濟發展兩者是有機統一的關係，經濟發展會引起結構變遷，而結構變遷有利於深化實現經濟協調穩定可持續發展。在中國，若要使社會經濟可持續，避免傳統經濟發展模式的負面效應，就需要遵照迴圈經濟3R(Reuse，Reduee，Recycle)原則，重構符合迴圈經濟要求的產業結構體系，

　　2．國家競爭優勢理論

　　哈佛大學著名教授——邁克爾波特，在其撰寫的《國家競爭優勢》這本書中，在延續傳統的比較優勢理論的基礎別出心裁的提出了“國家競爭優勢”理論，這一理論對貿易理論的發展具有重要意義。國際競爭優勢模型，又稱鑽石模型，包含國內決定因素四類以及外部力量兩類。國內決定因素是指相關及支持產業，需求條件，要素條件以及公司的戰略、組織以及競爭。外部力量包括政府及隨機事件。國家競爭優勢理論的核心如以下介紹：

　　(1)產業國際競爭力的影響因素

　　1)生產要素

　　生產要素的主要內容有：人力資源；知識資源；自然資源；基礎設施；資本資源。生產要素可以劃分為初級要素及高級要素。前者是說一個國家先天具有的地理位置和自然資源等。後者說的是社會和個人創造的因素，比如通過投資和發展而得到的。高級要素對於獲取競爭優勢的意義比韌級要素重要好多倍。

　　2)需求因素

　　特定產業有沒有國際競爭力以及競爭力的大小很大程度上受國內需求條件的影響。在波特的理論中，國內需求從三個角度對競爭力產生影響：第一，相對於海外市場，若本國市場上的產品需求太，就會產生規模經濟效應，對本國產業的國際競爭優勢的形成有益。第二，如果國內市場的消費群體需求層次普遍較高，同樣有利子本國產業的國際競爭優勢的形成。這是由於消費者追求的高層次對於本國的公司形成一種壓力，使得公司不斷的改良產品的質量、性能以及服務等。第三，假如本國的需求比較超前，相應的為消費者服務的本國企業也會超前於世界上其他國家的企業。

　　3)相關和支持產業因素

　　相關和支持產業因素是和企業相關聯的供應商和產業的競爭優勢。企業要想獲取和維持競爭能力，就應在經營中利用合作、恰當生產以及信息溝通和別的相關聯的企業、行業維持密切聯繫，若這種聯繫是參與各方的主觀意願，就會極為成功的交互作用顯現。只有在國內取得了在國際範圍內也很有競爭力的供應商以及相關聯產業的支撐，這個國家才可能取得更恆久的競爭優勢。

　　4)企業組織、競爭狀態和戰略因素

　　企業組織、競爭狀態和戰略因素指的是一個國傢具有一種條件，使得其在國內可以進行企業設立、組織和管理。不同的企業就相當於國民經濟中不同的單元，有著不相同的產權結構、規模、競爭目標、組織形式、以及管理模式，之所以有不同是因為企業面臨的各種外部環境造就了其不同的特征，也決定了企業國際競爭力的提高。除此之外，一國產業的國際競爭優勢的形成還受到國內市場的競爭強度的影響。在國內要是競爭報激烈將令企業有創新和改良技術的動力，進而對本國國際競爭優勢的形成產生有益的影響。

　　這四項因素是主要因素，但並未涵蓋所有因素，還有一些因素對一國國際競爭地位的形成有次要作用，比如，一國的機遇以及政府的作用。技術攻關、重大發明、生產要素供求的重大異常變動以及其它突友事件都屬於一國的機遇，而通過政策來提高競爭優勢則屬於政府的作用。邁克爾波特覺得，所有的因素對競爭優勢的影響不是孤立的，它們共同作用，產生的效果是有利]二或有礙於一國的競爭優勢。

　　(2)國家經濟發展的四個時期

　　在波特的理論中，國家的經濟發展經歷了四個時期，分別是生產要素導向時期、投資導向時期、創新導向時期以及富裕導向時期，這四個裡的前三個時期為國家競爭優勢發展形成的主要動力，常常引發經濟周期中的繁榮階段，而第四個時期通常為經濟周期中的轉折處，由此開始下滑。

　　1)生產要素導向時期

　　產業的成功幾乎均有賴於基本的生產要素，這是經濟發展初期的一大特征。天然資源，廉價又充足的一般勞動力以及適合作物生長的自然環境均有可能成為產業成功所依賴的基本生產要素。在此時期，研發系統中僅生產要素可以體現出優勢，園此，想要進入國際市場的企業必須先爭取擁有相關的資源。

　　2)投資導向時期

　　投資導向時期中，國家以及企業的投資能力與投資意願成為國家競爭優勢設立的基石，很多產業顯現出各自的國際競爭優勢。一國是否進入投資導向時期，以及如何區分投資導向時期和要素導向時期，都要看企業是否有足夠的水平來消化吸收引進的技術以及對此技術進行改良。

　　3)創新導向時期

　　創新導向時期中，企業逐步具有自己的技術研發能力，而不僅僅局限於運用、改良引進的技術。此時期的特點是，營銷能力、生產技術等處於高水平。企業的技術創新能力囡受有益的供給摹礎、需求條件及本國相關產業的發展的影響，而不斷提高。關聯產業的競爭能力也相應得到根大的提高，比如圍繞重要產業群開始有世界先進水平的輔助行業出現。

　　4)富裕導向時期

　　國家競爭優勢的基石在富裕導向時期變為自身所擁有的財富。企業用這些財富投資於金融的比例逐漸上升，投資於實業的越來越弱。步入富裕導向時期的標識就是出現很多企業兼併收購現象，這種現象映射了各個行業想要減少行業內部的競爭度以此加強穩定性的意圖。有一些企業為了保持原有的地位，甚至會試著影響或操縱國家政策。

　　以上理論主要說明瞭在國際範圍的競爭中，一個國家的企業想要贏得優勢地位所需的各種條件。我們由此可以得到一些啟發，比如：一個國家的產業結構是不斷變化的，尤其是在開放型的經濟大背景下，各個國家產業發展都有很大的可選擇性和能動性。不能一味的強調原本擁有的比較優勢，使其反而妨礙了國際競爭優勢的增長。波特的觀點是，一國的貿易優勢並非像傳統的國際貿易理論中講的那樣簡單由一國的自然資源、勞動力、匯率、利率所決定，而是在很大程度上由一國的產業升級和創新的能力所決定。現今的國際競爭更多地依賴於知識的創造和吸收，競爭優勢的形成和發展已經逐漸超過單個企業或者行業的範圍，成為一個經濟體內部各種因素綜合作用的結果，所以一國的文化、價值現、經濟結構和歷史均是競爭優勢產生的源泉。一國資源與才能要素、關聯和輔助性行業以及戰略、需求條件，結構和競爭企業四個方面綜台作用才可以使這個國家的在某個行業獲得國際上的成功。波特認為四部分同時存在才可以最有效的影響和促使競爭力的提高，並且四個部分中的任一方面均可單獨對競爭力產生影響。波特的“鑽石”摸型是一種理解國家或地區全球競爭地位的全新方法，現在已經成為國際商業思維中不可或缺的一部分。波特的“集群”觀點或相互聯繫的企業、供應商，相關產業和特定地區的組織機構組成的群體，已經成為企業和政府思考經濟、評估地區的競爭優勢和制定公共政策的一種新方式。

　　3．創新理論

　　約瑟夫熊彼特的“創新理論”，或者說他的“經濟發展理論”，可以概括為以下五個方面：

　　(1)刨新為企業家的實質

　　在熊彼特的理論中，創造新的生產函數是為創新，也就是說在生產體系中引進新的關於生產條件與生產要素的組合。這裡所謂的新組台指的主要是如下五種：第一，運用一種產品的新特征或一種新產品。第二，將各類型工業的新的組織形式運用於實際。第三，拓展新市場。第四，取得對半製成品或原材料的新的供應來源的控制權。第五，將新的生產方法運用於實際生產過程。

　　(2)企業家作為動力主體，推動了經濟發展

　　在熊被特的理論中，如若失去了創新，經濟增長不會出現質的變化，而僅僅是數量的增加，而這種簡單的數量關係不管怎麼積累都不會達到“經濟發展”的境界，只是處在熊彼特所稱謂的“迴圈流轉”的狀態。在常規的事物外，做事總會遇到難處，因為會遇到新的狀況，所以才出現了領導，也就是具有創新能力的企業家。在企業家的創新的作用下，經濟結構的內容出現變革，進而使得經濟得到發展。有創新就會有模仿，而模仿會引起大量的投資進而帶動經濟進入繁榮期，利潤率隨著刨新的普及愈來愈低，漸漸消失，經濟周期也步入衰退期。

　　(3)企業家精神是創新的主動力

　　在熊彼特的理論中，企業家是為了實現潛在利潤才具有了創造的動力，但並非說這就是為了企業家自身的發財夢。熊彼特認為，與一般的商人只想賺錢的目的不同的是，個人的致富僅僅是企業家目的的一個組成部分，更重要的部分是“個人實現”，這是一個比較高層次的需求，也可以稱為“企業家精神”，這種精神由以下四點構成：對勝利的熱衷、創新的喜悅、構建私人帝國、過人的意志。

　　(4)企業家的素質決定了創新的成功與否

　　在熊被特的理論中，阻礙企業家進行“創造性的破壞”的因素有以下幾點：1)人的懶惰性，做一個全新的事情要比做一件熟知的事情困難很多倍，所以很多人會不喜歡做新的事情，即便沒有客觀上的困難，這種不情願之感也不會減少。2)信息的不對稱使得存在很多不為人知的狀態，實施一個新的藍圖與習慣性的按照一個傳統的方案去行動。其問的差別是很大的。3)社會環境里的反作用力。比較易於發現的社會環境里的反作用是政治上或法律上的，除此之外，還會體現在利益受到創新威脅的各個集團、很難尋找到必需的合作者、很難贏得消費者的青睞。

　　在熊彼特的理論中，企業家應不斷更新觀念，這是創新的首要條件。現有的習慣和知識會愈來愈深的根植於人們的腦海中，現有的不需要持續的更新和自覺的再度生產，它們深深的潛在下意識的最深處，並且通過教育、培養、遺傳的方式，毫不受損的持續傳承。除了創新，企業家還應有以下三種的能力：1)組織能力。企業家應用創新去令社會集團印象深刻，進而使社會集團跟在其創造的新事物後面。企業家應擅長於組織、動員社會中的各種資源來造就生產要素的新組台，進而實現新的生產函數。2)預測能力。企業家應該具有抓矛盾的主要方面、拋棄非主要方面。分析主要方面，發現潛在獲利空間，進而先人一步抓住機會、占領商機。3)說服能力。企業家應具有雄辯家的說服力，使得大家信任其預測是準確的，是有利可圖的，這樣銀行家會願意為其提供資本、合作者會願意執行計劃，這些都為生產方式的新組合的實施提供了必要條件。

　　(5)企業家實現創新的經濟條件是信用制度

　　創新是發生於體系內部的，會創造出新的組合，所以需要改變現有生產方式的使用方法，而這種對生產手段的新的支配方法是實現新組台的必要途徑。銀行家在經濟活動中所起的中介和杠桿作用是通過提供信用實現的，給企業家提供信用貸款，把資源給最需要的企業家。資本也可以理解為一種控制和杠桿手段，通過這種手段實現生產要素的新組合，把各種資源調整到新的領域。資本並非是具體的商品，而是溝通企業家與商品世界的手段，企業家可以用資本做為支付手段，由此可見，資本的職能就是為企業家的創新做鋪墊。熊彼特認為，企業家可以依個人的意願隨時使用的支付手段即是信用。也可以說，信用是一種貨幣資本，這種貨幣資本的設立是為了實現創新。信用的出現，使企業家可以在一定程度上獨立做事，不完全依賴於企業家擁有的財產。在熊彼特的理論中，創新被定義為構建一種新的生產函數，也就是把一種新的生產要素或生產條件組合進原有的生產體系裡，得到新組台。以實現對生產要素或生產條件的“新組合”；作為經濟社會的“靈魂”的“企業家”的職能就是實現“創新”，引進“新組合”；所謂“經濟發展”就是指整個經濟社會不斷地實現這種“新組合”。這種創新歸納起來包括產品創新、工藝創新、市場創新、資源配置創新、組織創新五個方面。“創新理論”的特點如下：

　　1)強調生產方法的變革和生產技術的革新在資本主義經濟發展過程中的重大作用，並且將這種“創新”或生產要素的“新組合”作為資本主義最根本的特質，所以認為若無“創新”，就不會有資本主義，既無資本主義的產生，就更不會有資本主義的發展。這一觀點有其可取之處。因為馬克思主義政治經濟學向來看重生產技術和生產方法的變革在人類歷史發展中的作用，一直將生產力作為社會發展的最活躍的最革命的因素。這不只適用於資本主義社會，即使對於社會主義社會乃至整個人類社會的歷史也是適用的。

　　2)在分析中，熊被特非常重視“變動”和“發展”的觀點，強調並且採用了歷史的方法，將“創新”作為一個“內在的因素”，認為“經濟發展”也是“來自內部自身創造性”的一種變動，繼而叉強調了社會經濟制度“內在因素”的作用。這一觀點在傳統的西方經濟學中，是較為少見的。

　　3)強調和重視“企業家”在資本主義經濟發展過程中的獨特作用，把“企業家”比作資本主義的“靈魂”，作為主要的組織者和推動者來進行“創新”、組台新的生產要素以及“經濟發展”。這在西方經濟學的傳統中，也是不多見的。

　　在熊彼特經濟模型中，能夠成功“創新”的人便能夠擺脫利潤遞減的困境而生存下來，那些不能夠成功地重新組台生產要素之人會最先被市場淘汰。

　　上述三種產業發展的基礎理論，對我國生物化工產業的發展具有極大的理論指導意義，能夠有效的輔助地方政府乃至整個國家制定產業發展規劃的實踐，是實現國家產業發展的合理化分佈，平衡化佈局，最大化競爭力的堅實而有力的基礎。

　　三、我國生物化工產業發展的歷史過程^[5]

　　我國真正的現代生物技術的研發開始於上世紀80年代，算是起步比較晚的，不過在80年代前，我國在傳統的發酵工業方面是有基礎的，比如，在製造丙酮、丁醇、酒精，傳統的醬油、醋釀造工業中均涉及了微生物發酵法。

　　我國的生物技術自20世紀80年代以來，發展了20多年。國內的研究單位相繼開始研發基因工程、酶工程、細胞工程以及發酵工程，這些研究奠定了我國生物技術發展的基石。我國生物技術發展的初始階段的特點是全面學習。跟蹤國外；發展水平以基因工程為例，處於“國外元件，國內組裝”的水平。

　　我國生物技術發展的黃金時期始於1986。從“七五”開始到“十五”連續4個五年計劃，國家重點科技攻關項目中生物技術均被列明；1986年以後生物技術始終被列入國家863計劃；生物技術的重要基礎研宄也得到了國家自然科學基金的大力支助；在國家計委和國家科技部的大力支持下，又建立了一批生物技術工程研究中心和國家重點實驗室；1999年以後，國家計委連續3年將生物技術列入國家高技術產業發展計劃，農業、化工、輕工、衛生、醫葯、中科院等相關部門也一直在行業科技發展計劃中列明生物技術。生物化工專業以及生物化工研究所也陸續在圍內的大學建立起來。日前的國內三太生物技術下游國家重點實驗室，即華東理工大學生物反應器室、山東大學發酵工程室、中科院過程工程所生化實驗室都是在國家計委的贊助下建立的。此外，還有三個國家生物化工研究開發中心，為南京工業大學生物反應器、中科院過程工程所生物化工裝備和華東理工大學生物反應工程，這三所研發中心均由國家科委設立。

　　以上這些為我國的生物化工產業的成長鋪設了地基。至此，我國已經基本形成了醫葯生物技術、生物化工技術、農業生物技術、海洋生物技術等上游、中游、下游相結合，種類齊全的生物技術研究、開發、生產體系，生物技術產業初步形成一定的規模。最近這幾年，我國的生物化工產品製造有長足的發展。比如，運用微生物法生產丙烯酰胺的生產設置已經達到萬噸級別；研出乳酸、蘋果酸的新製造方法；有機酸里的檸檬酸的產量位於世界前茅；赤黴素、瀏陽霉索、井崗黴素、金核黴素等農用抗生素都投入生產；氨基酸里的谷氨酸和賴氬酸的生產工藝以及產量在世界上都有其特有的優勢；甘油生產發酵的發酵法一直在被完善；黃原膠生產在發酵設備、成本以及分離等方面部得到顯著發展。不過，現今已經投入生產的生物化工產品有很多問題，比如，分離提純的技術水平滯後於世界水平、產品的收末不高、發酵周期太久、產品生產的成本以及單耗較高等。

　　最近幾年，我國在分離技術的設備、電腦線上控制、生物感測器、生物反應器等方面進行科技攻關，並取得了一些成就，令生物化工產業里的一部分主要產品的發酵水平得到了提升，與國際先進水平的落差被顯著減小了。

　　四、我國生物化工產業發展的現狀特點^[5]

　　(1)在產業結構方面，我國生物產業正快速向集群化發展

　　現在世界高技術產業發展的重要趨勢和一般規律為集群化發展，如今這也成為了生物產業發展的重要特征和趨勢，亦是中國生物產業發展的重要形式。中國生物產業集聚在這些年的發展中加快推進，形成了一批具有一定影響力的生物產業基地，為集群化奠定了基石。

　　(2)在工業結構方面，企業間的合作愈來愈密切，行業之間的區分度越來越小

　　從事傳統行業的企業，如醫葯、環境、農業、能源等行業的企業也涉足生物化工生產，因為技術以及生產方面的原因，新加入的原來從事傳統行業的企業與從事生物化工研發與生產的企業的台作很密切。這種合作使得不同生化公司之間的特長可以在更大範圍內發揮效益，創造更多的商業利潤。

　　(3)在產品結構方面。生物化工產品越來越專業化、高附加值、高科技含量

　　隨著保健品、生化藥物，生化催化劑等高價位產品得到市場的肯定度越來越大，傳統的低價位產品失去了原有的青睞，不少的企業將低附加值的產品淘汰，以追求更高的利潤空間。生化藥物因其具有極高的附加值成為未來生物化工發展的主要方面。現在氬基酸用於藥物合成的量相對比較少，不過潛在發展力是很客觀的。而碳水化台物在臨床的運用愈來愈受關註。多肽及作為生化催化劑的酶，也將是今後發展的關鍵。現今處於研發階段的生化錶面活性劑今後根有希望代替現在的錶面活性荊，作為升級換代產品，它具有生物降解性好、無毒無害等好處。除以上所述方面，在特殊化學品、環保、高分子材料、生物晶片等領域，生物化工同樣表現出了很大的潛在發展力。

　　(4)在技術水平方面，使生化反應過程、發酵水平、分離純化水平持續提升

　　在分離純化方面，各界普遍關註的是親和層析；在生化反應器方面，在生化反應過程中運用電腦技術進行數字化處理，使得反應過程進一步優化；在菌種開發方面，現在己不能像20世紀70年代那樣，從自然界篩選菌種，以此來取得新的代謝產物，所以人們開始利用已有菌種，將其代謝特性適當改造，以獲得新的產品。