-----------------------页面1-----------------------May2003生肠加工过程第1卷第1期12ChineseJournalofBioprocessEngineering2003年5月工业生物催化技术林章凛，曹竹安，邢新会，刘铮(清华大学化工系生物化学工程研究所，北京100084摘要:以蛋白质酶的工程应用为核心的工业生物催化枝术，被认为是生物技术继生物医药和转奏因植物之后的第三次浪潮。它的发展与应用将对人类的工业化学过程带来根本的变革。工业生物催化的兴起与以下的两个关健技术因素有密切的关乎:(1)蛋白质定向进化技术的出现，(2)基因组学和蛋白质组学的发展。探讨了工业生粉催化技术的现状和发展趋势，并对衷国如何发展该领城的基础和应用研究提出一些见解。关健词:工业生物催化;生物转化;定向进化;基因组学;蛋白质组学:0814.2文献标识码:A:1672一3678(2003)01一0012一05IndustrialbiocatalysisLINZhang-lin,CAOZhu-an,XINGXin-hui,LIJZheng(DepartmentofChemicalEngineering,T"onyhuaUniversity,Bei激ng100084,China)Abstract:Biocatalysis,theuseofenzymesinindustrialprocesses,isideredthethudwaveofbiotechnol-revology(afterbiomedicineandtransgenicplants).Ithasthepotentialtoutionizethetraditionalchemistry一relatedindustries.Therapidadvanceinbiocatalysissincehate1990'6hasbeendriven场twocriticalfactors:(1)newtoolsforenzymeengineeringsuchasdirectedevolution,whichmakeitpossibletotailorenzymesforindustrialuses;and(2)thegerromicsandproteomicsresearch,whichhasprovideahugerepertoireofen-zymesaswellasnewbiosyntheticroutes.Currentstatusanddevelopmenttrendsinbiocatalysisarereviewedinthisreport,alongwithseveralstrategicrecommendationsforthisimportantareaofRDinChina.Keywords:biocatalysis;enzymeengineering;directedevolution;genomics;proteomics无论是发达国家还是我国，与化学相关的工业高，这对国民经济结构的改良与社会发展有重要的(广义的化学工业)都是国民经济的基础支柱产业之战略意义。一。当前，化学工业的发展面临着两个巨大的挑战:(2)传统的化学工业过程的低效与污染问题急(1)现代的化工很大程度上是以石油的加工为需解决。自然界的化学过程的核心是“蛋白质酶”的主，随着石油等不可再生资源的日趋紧张，应及时开催化，其过程高效温和，与环境兼容。而人类开发的展替代原料的研究。生物可再生原料将可能是一个工业化学过程则基本依靠人工的化学催化剂来实必然的选择。同时，对于我国而言，生物可再生原料现，通常其过程低效耗能耗原料，对环境不友好。模的利用也将带动整个农业的提升和农民收人的提仿自然界，以蛋白质酶(生物催化剂)来取代人工的收稿日期:2003-03-24基金项目:清华大学“百人计划”基金作者简介:林幸凉(1967-)男，福建人，化学工租学士(清华大学,1990)，分子生物学博士(美国马里兰大学,1946),清华大学“百人计划”引进人才，化工系教授，博士生手师，中国生物工程学会工业生物技术专业委负会委员。研究方向为蛋白质分子定向进化方法基础及其应用(dewted-deaderevoletiam)、生物催化与转化(braftlyeisendbiommsf-tim).万方数据-----------------------页面2-----------------------2003年5月林章凛等:工业生物催化技术化学催化剂，对人类的工业化学过程进行根本的变刻的变革。革，是可持续发展的一个重要趋势。人们对蛋白质酶的工程应用，已有数十年的期欧美日已不同程度的制定出在今后数十年内待。但成功的例子并不多。原因在于长期未解决的用”绿色的生物过程取代化学过程的战略计划。其~州、瓶颈问题:自然界的酶，都是在特定的生物体的中，一份美国的21世纪发展规划中提出，到2024条件下进化而来的。当这些酶被用到条件迥然不同年，通过生物催化技术，化学工业的原料消耗、水资的工业过程中时，往往稳定性、活性、或溶液的兼容性源消耗、能量消耗各降低30%，减少污染物的排放很差。这使得酶的工业应用的梦想很难实现。但是，和污染扩散30%[']。人们已在讨论，生物技术是否酶并非注定的脆弱。只是在一般温和的生物环境下，将在医药(...