合成微生物长链二元酸建设绿色化学大产业
———访石油微生物专家陈远童教授
张平赵艾筠
利用长链二元酸为原料，可以合成一系列双号码长碳链尼龙。双号码尼龙具有良好的性能，耐腐蚀性好、绝缘性好、柔韧性强，在航天、航空、汽车、轮胎、船舶、建筑、电子、电器和信息领域具有广泛的应用前景。利用双号码长碳链尼龙作为子午线生产的轮胎，具有高速、安全、节油、耐磨的优点，是轮胎工业发展的方向。双号码长碳链尼龙还可以制造汽车管，如输油管、刹车管等，在汽车行业中备受青睐。用微生物发酵生产的长链二元酸合成高性能长碳链尼龙，将打破少数发达国家长达40多年对高性能长碳链尼龙的垄断，预示着我国工程塑料工业进入一个崭新阶段，标志着我国绿色化学工业的建设有了良好开端。
利用微生物发酵生产的长链二元酸为原料合成的高档热熔胶在服装和家电行业中很受重用。在高档服装生产中使用高档热熔胶，可以使整个服装耐水洗、耐干洗、尺寸稳定、穿着挺括。我国是世界服装出口第一大国，年用胶量在2000~3000吨左右，而目前则全部依靠进口。彩色显像管与偏转线圈粘合用胶需要较高的性能，只有在100℃高温下能够长期使用，才能保证彩色显像管的正常工作。我国目前生产彩色显像管所用胶全部靠进口。由此可见，用长链二元酸合成高档热溶胶在我国有着广阔的发展前景。
用微生物发酵生产长链二元酸为原料合成的高级粉末涂料具有节约能源、降低污染、使用安全和经济实用等特点。合成的高级油漆具有色泽光亮、耐磨性好、耐冲击强度高、附着牢固和柔韧性极佳等优点。
麝香是一种十分珍贵的中药药材，是制备中成药的重要成分。天然麝香中具有生理活性的主要有效成分是麝香酮。目前，保护野生动物已成为全民的共识，因此，天然麝香不再容许采用。用C11~C18的长链二元酸可以合成具有不同香型的大环酮香料，尤其是用微生物发酵生产的DC15为原料，合成环十五酮和麝香酮(即3-甲基环十五酮)时，合成步骤简单，成本大大降低。这种合成的麝香酮完全可以代替天然麝香配制中成药，在医药上将有着广泛用途，对我国中医药走向世界具有十分重要的意义。
长链二元酸还可以合成高温电解质，可在120℃下长期使用；合成高级润滑油，不仅耐高温，而且在零下45℃仍维持正常润滑。据报道，利用长链二元酸还能合成
检测早期卵巢癌的试剂，合成治疗皮肤癌、艾滋病的药物及合成生物膜等，目前我国有关部门正在进行研究。
生物发酵法的突出优势
虽然长链二元酸有着如此广泛的应用范围和广阔的应用前景，但是，长链二元酸在自然界中却是不存在的，一直以来都是用化学方法进行合成。然而，在化学工业中长链二元酸很难合成，只有十二碳二元酸可以丁二烯为原料进行化学合成，但合成工艺复杂，合成条件苛刻，既需高温、高压和催化剂，需有防火、防爆、防毒设备，且收率低、成本高，更重要的是环境污染严重。
如何克服化学工业合成长链二元酸的弊端，如何使长链二元酸更广泛的应用于生产实践？中国科学院微生物研究所陈远童教授为此付出了自己半生的精力。陈远童教授和他的同事们充分发挥微生物学科的优势，创制出一套运用生物技术合成长链二元酸的新技术。应用生物技术方法，以正烷烃为原料，采用微生物方法生产长链二元酸，有化学合成方法不可比拟的优越性。其生产工艺简单，生产条件温和，整个过程在常温常压下进行，收率高、成本低，且没有环境污染。微生物所的多项二元酸成果目前达到的技术水平和产业规模处于国际领先地位，并最终形成了具有中国特色和自主知识产权的新兴绿色化学产业，引起了杜邦、通用电器、汉高和ADM等国际大公司的极大关注。在当今世界上，用生物技术生产长链二元酸实现大规模工业化生产，中国科学院微生物研究所是第一家，而陈远童教授则是其产业化的第一人。
石油微生物开发的卓越成就
陈远童教授1941年生于广东普宁。1966年从北京大学化学系有机化学专业毕业后，他被分配到中国科学院微生物研究所工作。微生物发酵石油正烷烃生产长链二元酸是已故中科院微生物所原副所长、中科院院士、工业微生物学家方心芳教授开创的新领域。在方教授的亲自指导下，中科院微生物所从上世纪20世纪70年代开始，首先进行了微生物发酵正烷烃生产长链混合二元酸的应用开发研究。
1986年，在方心芳院士的推荐下，陈远童成为其接班人，负责课题组工作。在陈远童教授的带领下，微生物所在长链二元酸研究领域中已取得以下四项重大科研成果，拥有了多项具有自主知识产权的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。
1.十二碳二元酸工业生产试验研究，在20000L罐中进行工业生产试验，产酸水平为180~200g/L，专家鉴定认为：‚该项目研究的总体技术水平为国际领先‛。
2.十三碳二元酸工业生产试验研究，完成20，000L罐工业生产试验，产酸水平为160~170g/L，而国际水平仅为130~140g/L。
3.十四碳二元酸工业生产试验研究，经过25，000L罐工业生产试验，产酸量达225~240g/L。国际上还处于小试阶段。
4.十五碳二元酸的中试研究，目前完成了2，500L罐规模中试，发酵产酸水平为170~180g/L，比国际上最好水平高1倍，专家鉴定认为：‚上述技术指标处国际领先水平‛。
天道酬勤，陈远童教授在承担国家‚八五‛和‚九五‛科技攻关以来，先后获得国家科委、计委和财政部联合颁发的‚八五‛和‚九五‛国家科技攻关重大科技成果奖和优秀科技成果奖，中科院发明一等奖和三等奖，中科院与省市、企业合作奖个人二等奖。共申报7项国家发明专利，已授权6项，发表了几十篇研究论文。享受政府特殊津贴。作为博士生导师，陈教授十分注重人才队伍建设，他既培养出一批优秀的硕、博士研究生，从事科研工作，又培养了一批产业化方面的技术人才，成为长链二元酸产业化生产实践中的技术和领导骨干。
技术产业化的巨大潜力
目前，多项专利技术成果已转让多家公司，已经建成并正在工业生产的两家公司，年生产能力总共达8000吨，年新增产值可达5亿多元人民币，年创利润1亿元以上。微生物发酵生产长链二元酸不是孤立的一种技术，它可以生产合成一系列产品，形成庞大的产业链和产品树，进而形成一个可持续发展的新兴绿色化学大产业。
山东淄博广通化工有限责任公司(原淄博龙泉煤矿)转让微生物研究所的二元酸生产技术，于1997年年底建成年产300吨二元酸的发酵工厂。一次试车成功后，于1998年开始正式工业生产，1999年年底二期工程建成后，年生产能力扩大到1000吨，成为国际上首家千吨级规模的长链二元酸生物发酵厂。产品行销欧美和日本，获得较好的经济效益和社会效益。从此，一个濒临破产的百年老矿重新焕发了生机，顺利完成了转产任务。
上海凯赛控股有限公司的总裁刘修才先生及公司高层领导经过翔实的市场和技术调研，对长链二元酸产品的广阔用途和巨大市场十分满意。为此，公司受让了微生物所的技术成果，在山东济宁地区兴建了一座年产7000吨长链二元酸的发酵工厂。应用微生物所先进和成熟的二元酸发酵技术，引进由该技术培训出来的产业化技术人才为骨干，虽然发酵罐体积扩大到200m3，仍然一次试车成功，并于2003年8月正式
投产。目前，该厂已经成为国际上规模最大的二元酸发酵厂，其产品深受欢迎，销往欧美，经济效益十分可观。
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瀚霖生物：中国生物化工行业的又一大忽悠
2010年07月21日 10:49 千龙新闻网
(千龙网记者阿良、刘洪昌7月21日特别报道) 吹嘘技术，杜撰渠道，夸大市场，虚拟收益，鼓吹回报……就这样一份‚吹破了天‛的股权融资商务计划书，却从今年4月起在全国各地散发，北京一家投资机构就收到了5份。根据消息人士提供的线索，千龙网记者以这份商务计划书为数据蓝本，透过业内人士的分析和各种资料的佐证，揭开了计划书的出品人和版权人——山东瀚霖生物技术有限公司(下称瀚霖生物)炮制的各种谎言。
多少公司沦为牺牲品？
长链二元酸是一类用途十分广泛和重要的精细化工原料。国际上普遍采用化学合成法生产长链二元酸，但化学法条件苛刻、步骤多、收率低、成本高、污染严重，且只能生产含12个碳原子的二元酸。因此，各国从上个世纪70年代开始探索用微生物发酵法生产长链二元酸。目前，中国是唯一能够应用生物发酵法实现多种长链二元酸大规模工业化生产的国家。
瀚霖生物在股权融资商务计划书中说：公司2008年受让中国科学院微生物研究所陈远童教授专利技术，专业从事长链二元酸系列产品研发、生产、销售；该项技术先后获得7项国家发明专利，并于2006年荣获国家科技进步二等奖；(陈远童的)多项研究成果已转让多家公司，正在转化为生产力，产生较好的经济和社会效益。
而事实是，在陈远童加入瀚霖生物之前，曾经多次转让技术导致多个长链二元酸产业化项目失败，以下三家是其中的典型：
南通圣诺鑫2003年与陈远童签订转让协议，转让项目包括菌种、发酵技术和后提取技术，但是通过生产验证，陈远童转让的后提取工艺与实际生产存在较大差距，不能进行工业化生产，公司投入大量人力和资金进行后提取工艺改进，甚至通过江苏科技厅在网上发布技术需求，欲寻高人打破技术瓶颈。由于产品难以达到高纯度质量需求，生产一直处于非正常状态。
清江石化2002年与陈远童建立合作关系，2005年投产后因产品质量达不到客户要求，近三年总销售量不超过2吨，2009年销量仅为700公斤。公司与陈远童签订的是买断合同，而后陈远童仍在不停地进行技术转让。清江石化长链二元酸项目负责人对此极为愤慨，认为陈远童‚丧失了作为一个科技工作者应有的最起码的道德水准‛。
淄博广通是较早同陈远童合作开始长链二元酸生产的厂家。据该公司华东区一销售经理介绍，陈远童向淄博广通转让的仅是菌种，他不懂后提取技术，因此在合作中走了很多弯路。企业在建设三年后破产，破产资产以零价格卖给管理层，项目继续运作。但因在精制技术上没有大的提高，2009年国内销售不太理想，国际无销售量。
为何失败？后提取技术水平低，不能生产聚合级产品。
业内人士分析说，完整的生物发酵法生产长链二元酸技术包括三大过程：一、加入菌种发酵，获得长链二元酸发酵液；二、将长链二元酸从发酵液中分离出来，获得普通级产品；三、进一步去除杂质，提高纯度，将普通级产品精制成为聚合级产品。长链二元酸90%的市场都是针对聚合级产品，因此，第三步对于规模化生产显得尤为重要。
第一步的菌种和发酵技术早在多年前就被国外专家解决了，而且，国外利用基因工程改造的菌种，其转化率接近理论值。但是第二步分离和第三步精制却成了世界性难题。陈远童的专利也仅限于菌种发酵技术，根本没有涉及到后处理的核心技术。‚在技术和市场都不成熟的情况下，误导大量投资建厂，却无法正常生产，造成极大浪费，失败也是必然。‛业内人士还透露说，陈远童
