在上周召开的中国工程院化工、冶金与材料工程学部第七届
学术会议上，北京化工大学副校长、“973”项目首席科学家谭天伟表示，反应装置放大问题已成为限制我国工业生物技术发展的瓶颈，应该将生物工程与其他学科和技术相结合，解决这一突出问题。
谭天伟认为，我国是工业生物技术大国，但不是强国。我国工业生物产业不仅能耗较高，而且带来了大量的废水、废渣，这主要是因为我国生物技术新产品转化能力差，缺少产品中试、放大技术平台，不能迅速把实验室成果转化为工业产品。目前常见的反应装置放大方法是经验性的逐级放大法，每次放大10倍。从实验室的小试经多次放大到几万吨级工业化规模，通常需要经过十几年甚至20年的试验摸索，而且容易出现高能耗、多排放、目标产物产量下降、副产物增多、原料利用率低等问题。
谭天伟说，人类能够通过语言来交流，
微生物之间也有自己的交流方式，这就是微生物的信号传导。他介绍说，我国早在20多年前就已利用微生物的语言开发出了维生素C二步发酵法。维生素C前体物是两个菌种共同发酵完成的，单纯一个菌不能产生目标产物，而两个菌在一起交流就都能发酵产生目标产物，这就是群体效应。但是目前人们对于细胞之间的交流规律，以及微生物和环境关系的研究还远远不够深入，很多生化反应在实验室小试成功了，但在放大时就失败了。这是由于小试的环境适合微生物发酵，但是微生物对环境非常敏感，装置规模放大后菌体的密度发生了变化，群体效应不适合微生物发酵，微生物发生突变，导致很多反应装置放大失败。
谭天伟指出，要解决反应装置放大问题，就必须搞清楚工业生物技术的过程工程科学问题，将不同领域学科、不同技术集成起来，综合应用，特别是将生物工程和化学工程相结合，既充分利用现有的化工理论，又考虑到生物活体的特性，通过反应中间代谢物的研究和化工流体计算方法，寻找微生物之间的信号传导规律。掌握了微生物的语言，就可以充分利用群体效应来控制生化反应规模直接放大，迅速将实验室成果应用到工业化生产中。
作者：