以科技創(chuàng)新為引領 推動我國向生物發(fā)酵強國邁進
發(fā)布時間：
2023-11-23
“2022中國生物發(fā)酵產業(yè)大會暨生物發(fā)酵營養(yǎng)健康產業(yè)系列高峰論壇”在濟南舉辦以科技創(chuàng)新為引領 推動我國向生物發(fā)酵強國邁進
“2022中國生物發(fā)酵產業(yè)大會暨生物發(fā)酵營養(yǎng)健康產業(yè)系列高峰論壇”在濟南舉辦以科技創(chuàng)新為引領 推動我國向生物發(fā)酵強國邁進
3月6日，習近平總書記參加全國政協(xié)十三屆五次會議的聯(lián)組會時指出，要樹立大食物觀。要向森林要食物，向江河湖海要食物，向設施農業(yè)要食物，同時要從傳統(tǒng)農作物和畜禽資源向更豐富的生物資源拓展，發(fā)展生物科技、生物產業(yè)，向植物動物微生物要熱量、要蛋白。會議中提到的“生物科技”“生物產業(yè)”和“開發(fā)食物資源”等關鍵詞，為我國生物發(fā)酵產業(yè)的發(fā)展指明了方向。
為了促進生物經濟與健康產業(yè)的融合，推動生物發(fā)酵營養(yǎng)健康產業(yè)的健康、有序、快速發(fā)展。7月13日—15日，由中國生物發(fā)酵產業(yè)協(xié)會主辦的“2022中國生物發(fā)酵產業(yè)大會暨生物發(fā)酵營養(yǎng)健康產業(yè)系列高峰論壇”在山東濟南舉辦。論壇上，專家們圍繞“食品蛋白資源”“營養(yǎng)與健康”“產業(yè)創(chuàng)新”“生物工程技術”等話題與參會人員進行分享，共同探討我國生物發(fā)酵產業(yè)高質量發(fā)展之路。
在大食物觀統(tǒng)領下發(fā)展
大食物觀的核心是多元化，目的是滿足人民群眾日益增長的風味、營養(yǎng)、健康和文化需求。
中國生物發(fā)酵產業(yè)協(xié)會理事長于學軍表示，黨的十九大報告指出，中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。民以食為天，在我國邁向中等發(fā)達國家的新發(fā)展階段，食物的多樣性和個性化需求，特別是營養(yǎng)均衡的不斷增強，人們對營養(yǎng)強化產品、功能和保健食品的需求日漸旺盛，這為生物發(fā)酵產業(yè)的調結構、增品種帶來了新的發(fā)展機遇?！?ldquo;十四五”生物經濟發(fā)展規(guī)劃》《關于推動輕工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》等相關政策的出臺，對中國生物發(fā)酵產業(yè)的發(fā)展提出了新要求、賦予了新使命，同時，也為產業(yè)的發(fā)展指明了新路徑、提供了新方向。生物發(fā)酵產業(yè)前景廣闊、大有作為，全行業(yè)要認真貫徹落實相關政策。
談及生物發(fā)酵產業(yè)的未來發(fā)展，于學軍表示，目前，我國利用生物發(fā)酵制造的營養(yǎng)功能原料產品已經廣泛應用于食品、飼料、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)，生物發(fā)酵產業(yè)持續(xù)推進“三品”戰(zhàn)略，相關產品已從滿足消費者基本衣食住行需求向滿足消費者更高層次身心健康需求轉移。“十四五”期間，生物發(fā)酵產業(yè)將積極響應國家的產業(yè)政策，以科技創(chuàng)新為引領，堅持綠色低碳發(fā)展，優(yōu)化標準體系，加快構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局，打通堵點、補齊短板，形成有效供給，不斷滿足人民對美好生活的新需求，扎實推動我國由生物發(fā)酵大國向生物發(fā)酵強國邁進。
生物發(fā)酵產業(yè)的高質量發(fā)展，離不開科技創(chuàng)新的助力。中國工程院院士孫寶國認為，在大食物觀統(tǒng)領下的中國食品產業(yè)原料和產品都要多元化、標準化，生產要現(xiàn)代化，市場要國際化。談及食品創(chuàng)新，孫寶國表示，在食品原料創(chuàng)新方面，行業(yè)企業(yè)要通過功能挖掘和工業(yè)化、現(xiàn)代化生產，做出消費者喜愛的健康食品；食品配料要增加品種，實現(xiàn)標準先行和技術突破；行業(yè)要加快先進食品添加劑的國產化步伐，研發(fā)具有自主知識產權的食品添加劑品種。在食品功能創(chuàng)新方面，行業(yè)企業(yè)要研發(fā)生產各種功能物質，通過科技創(chuàng)新，適當增加食品中功能物質的含量，提升食品的健康功能。在食品生產創(chuàng)新方面，行業(yè)企業(yè)要靠先進可續(xù)的技術支撐，用現(xiàn)代科技提升、改造傳統(tǒng)食品產業(yè)，實現(xiàn)由手藝到工藝、由經驗到科學、由人工操作到智能控制的飛躍。
中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所所長馬延和表示，生物發(fā)酵產業(yè)在發(fā)展過程中要注意三個問題。一是原料問題，目前我國生物發(fā)酵產業(yè)的原料主要為糧食淀粉，需要加快非糧食原料路線的突破。二是核心技術供給問題，從原料到產品需要依靠菌種與工藝的整合，極大提高生物制造關鍵技術的供給，將傳統(tǒng)化工產業(yè)轉變?yōu)榫G色可持續(xù)的生物制造產業(yè)。三是知識產權問題，我國發(fā)酵工業(yè)產業(yè)規(guī)模全球第一，但工業(yè)菌種的缺失是我國生物制造產業(yè)發(fā)展的卡脖子問題，應加快構建自主知識產權菌種，建立自主知識產權體系和專利保護體系，參與產業(yè)國際市場競爭。
在技術創(chuàng)新中探索前進
隨著生產力水平的不斷提升，人類利用自然、改造自然、和諧自然的能力不斷增強。氨基酸、酶制劑、酵母、益生菌……在生物發(fā)酵產業(yè)的各個細分領域，科研人員正不斷攻克著技術難關、探索著豐富的食物資源。
“向植物動物微生物要熱量、要蛋白”意味著生物發(fā)酵產業(yè)要在食品蛋白資源中不斷挖掘。中國工程院院士陳堅認為，生物發(fā)酵產業(yè)在向植物微生物動物要蛋白方面，需要特別關注三個重點，一是極端酶，極端酶由于其獨特的結構和化學適應機制，將在未來食品工業(yè)中具有更廣泛的應用；二是底盤細胞構建技術，天然微生物菌株的合成能力有限，利用合成生物學對特定的細胞底盤進行重編程，有利于提高效率，研究人員應從代謝網(wǎng)絡重構與優(yōu)化、代謝模型設計與創(chuàng)建、代謝機制解析與調控入手；三是氣體發(fā)酵，行業(yè)企業(yè)可以采用生物固碳技術，利用存量大、價值低的非食品氣體，生產燃料、化學品、蛋白質等生產必需品。
除了蛋白，營養(yǎng)健康也是生物發(fā)酵產業(yè)持續(xù)關注的重點，而維生素作為一類重要的營養(yǎng)化學品，與人們的營養(yǎng)健康有著直接關系。中國工程院院士鄭裕國介紹，維生素類營養(yǎng)品的生產技術正處于以化學合成為主向生物合成轉變的關鍵時期。維生素生物合成技術還存在合成途徑冗長、過程調控復雜、無法精準控制、產量低等問題，需要結合組分學分析、實驗室進化、代謝工程、合成生物學和下游產業(yè)集成的工具和策略。維生素類產品的發(fā)現(xiàn)與生物合成是生物產業(yè)中科學發(fā)現(xiàn)、技術開發(fā)、工程創(chuàng)新和產業(yè)集成共同作用的結果，行業(yè)開發(fā)更多的維生素類營養(yǎng)品及其生物制造技術，可以打破國外壟斷、提升產品質量、降低生產成本。
在營養(yǎng)健康方面，中國工程院院士任發(fā)政則關注到了發(fā)酵乳。他表示，科研人員通過對發(fā)酵乳的研究，發(fā)現(xiàn)了益生菌的功能機制，從而催生了益生菌產業(yè)的發(fā)展。作為益生菌加工處理后的代謝成分，后生元有調節(jié)腸道菌群、增強腸道屏障、調節(jié)免疫和代謝的作用。“在技術方面，后生元加工和貯存穩(wěn)定、容易生產和工業(yè)化、產品應用范圍更廣。在安全性方面，后生元不會導致菌血癥、不會轉移耐藥基因、適用于新生兒和敏感人群。在益生功能方面，后生元作用靶點更廣泛、更易被腸道吸收、不受抗生素的干擾。目前，后生元產品在生產技術上還需要突破關鍵菌株的選擇和工程化，建立定性定量方法、以及功能因子的挖掘和分離等。”任發(fā)政說。
“以天然食物作為原料，以大自然的溫和生物制造策略開發(fā)健康食品是健康食品生產技術的發(fā)展方向。”天津科技大學校長路福平認為，目前，在健康食品發(fā)展的技術方面，部分傳統(tǒng)的食品加工技術正在受到嚴重挑戰(zhàn)。生產過程中，化學反應處理食品原料，增加了有害物質的摻入；過度加工過程降低了食品營養(yǎng)價值，也增加了潛在的危害物。利用生物體進行大規(guī)模物質加工與轉化是食品的新興領域，未來將主要以微生物細胞、酶蛋白為催化劑，或以經過改造的新型生物質為原料制造食品，這類食品在生產過程中將結合基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、生物工程等技術。
生物發(fā)酵產業(yè)資源的探索、技術的突破、成果的應用，最終都將服務于人民群眾對健康、美味食物的美好需求。
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