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长链二元酸工业的“新一代跨越”
作者:   来源:中国科学报   发布者:刘柳   日期:2017-06-05   今日/总浏览:1/1318

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我们很早就知道,微生物让我们的生活更加丰富多彩。比如微生物的发酵作用把糖变成了酒,又转化为醋。酱香醋滋润,酒醇豆腐香,都是微生物作用的结果。在工业界,小小的微生物还能将植物油脂转化为重要化工材料——长链二元酸。中科院微生物所的科研人员,为“菌菌”们“量身定做”了发酵策略,实现了长链二元酸生产的低能耗、零污染。

近日,微生物所成功将月桂二酸的规模化稳定生产技术转让给宁夏新日恒力钢丝绳股份有限公司,这项技术的转让标志着中科院微生物所真正实现了生物基材料的产业化。该技术将落户宁夏石嘴山市,年产5万吨月桂二酸,副产品为年产6万吨硫酸钠和2万吨生物肥。

从“克”跨越到“万吨”

长链二元酸是精细化工的重要原料,近年来,长链二元酸逐渐在合成医药中间体、乳腺癌检测试剂、治疗皮肤癌和艾滋病的药物、合成新型降血糖药等方面显露出特殊作用和广阔用途。不过自然界并没有长链二元酸,人们主要依靠化学合成法和生物发酵法来生产它。目前,国外生产长链二元酸主要利用化学合成法,但其合成条件苛刻,而且产品获取率低、成本高、环境污染严重。而生物合成是在细胞内的微粒体内完成,有着化学合成法不可比拟的优势:收率高、成本低、没有污染。

20世纪70年代开始,以方心芳院士、陈远童研究员为代表的中科院微生物所两代专家就开始了生物发酵生产长链二元酸的研究,并成功研制了用生物发酵法生产长链二元酸的技术。微生物所实现了十二碳、十三碳和十四碳二元酸的工业生产试验研究,和十五碳二元酸的中试研究等重大科研成果,均处于世界领先水平,并拥有多项具有自主知识产权、成熟和国际领先的微生物发酵生产长链二元酸的专利技术,使中国从此摆脱了只能高价进口长链二元酸的局面。

经过40多年的不懈努力、不断创新,逐步完善形成生物法生产技术,该技术克服了化学合成法生产高成本、高污染的缺陷。中国一跃成为世界上拥有最先进的生物技术生产长链二元酸的国家。

微生物所对该技术的创新一直没有停止。国立科研机构的优势在于基础研究实力雄厚,但在工艺产业化的衔接方面经验不足。微生物研究所建立了中科院微生物所技术转移转化中心,该中心是一个以产业化研发指导科研方向的相对独立的研发中心。

“微生物所为技术转移转化中心提供了全方位的政策支持,使技术转移转化中心不仅吸引了基础分子改造的优秀人才,而且招纳了具有工程技术背景熟悉产业研发的发酵工程、化学工程、天然产物提取纯化,甚至化学合成领域的全方位人才。”技术转移转化中心主任傅深展告诉记者。

通过几年攻关,全新一代的具有完整自主知识产权的长链二元酸产业化生产全工艺问世。

而在进一步由实验室的“克”级产品向“万吨”级产品放大过程中,微生物所与山东东营农业高新技术产业区开始了合作。技术转移转化中心的十几位科研人员,冒着凛冽的寒风,忍着刺骨的冰水,在2014年末深冬季节,在东营零下10多度的中试车间里24小时轮班值守,对每一个工艺细节反复优化,最终在2015年8月形成了全新的可真正进行产业化的长链二元酸生产完整工艺。

落户宁夏 实现合作共赢

此次,落户石嘴山市的“月桂二酸规模化生产技术”,是长链二元酸研发团队在研究所“一三五”重大突破支持下,获得的十二碳长链二元酸生产新技术,是新一代环境友好生产技术,实现了利用可再生油脂替代石油烷基为原料、水提取代替有机溶剂提取的工艺,实现了长链二元酸生产的低能耗、零污染。

宁夏新日恒力钢丝绳股份有限公司是一家上市企业,发展至今,亟需技术升级和产业转型。长链二元酸生产技术的落户,为该企业注入了新的活力,今后将设立全新的子公司,通过股权激励,激发科研人员、核心技术人员的积极性,推动企业的发展。

依据协议,宁夏新日恒力依托中科院微生物研究所技术优势建设年产5万吨月桂二酸项目。项目计划今年7月开工建设,2018年5月试生产,项目建成后预计年营业收入将达到21.45亿元。该项目落户石嘴山市,对于促进城市转型发展、科技成果的转化、新型产业的培育等都具有十分重要的意义。

微生物所所长刘双江指出,微生物所将在该项目基础上,扩大合作,共谋发展,促进科技成果转化,实现科技成果价值,造福社会一方,为宁夏特别是石嘴山市经济转型发展做出贡献。

“我市工业基础良好,但传统工业占比高,科技引领能力不强。此次月桂二酸项目在我市落户,是一个良好的开端。我市将以此次合作为契机,力争把月桂二酸项目打造成全国基地,并借助此次合作,拓展我市与中科院科研院所的合作领域,强化科技支撑作用,提升企业档次。同时,希望中科院在我市企业转型发展中给予大力支持和帮助,加快推动我市企业从资源型企业向创新型企业转变。各级政府将全力以赴做好各项服务工作,实现合作共赢。” 石嘴山市代市长李郁华见证了双方签约过程。

中科院科技促进发展局副局长段子渊表示,非常愿意在石嘴山市搭建产学研合作平台,并在月桂二酸项目合作的基础上,进一步扩大中科院与地方的合作,共同推动科技成果的转化,从而造福社会,为石嘴山经济转型发展做出贡献。

石嘴山市市委常委、副市长常晋宏说:“中科院微生物研究所与宁夏新日恒力的签约是双方优势互补、信息共享、互利双赢的开始。未来,我市将努力构建双方合作发展的新平台、新机制,进一步深化资源利用、人才引进、技术服务等全方位的合作与交流,提升战略协同层次和水平,努力探求具有石嘴山特色的老工业城市转型发展之路。”

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