全 文 ：第4卷第1期
2006年2月
生物加工过程
ChineseJoumal0fBi叩rocessEngineering
Feb．撕
· 1 ·
以技术集成促进生物催化技术转移
杨 晟1，杨蕴刘1，袁中一2，姜卫红1
(1．中国科学院 上海生命科学研究院植物生理生态研究所分子微生物学开放实验室，上海200032；
2．中国科学院 上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，上海200031)
摘要：生物催化研究和产业化都在迅速发展，但两者之间的联系并不紧密，成功的技术转移很少。缺乏集成研发
平台成为生物催化技术转移的瓶颈。在国内相关企业的技术力量不足以进行技术集成的现状下，建议中国科学院
建设酶工程集成研发平台，依托此平台企业和科研院所建立广泛的技术合作和技术转移关系，建立生物催化产业
的产学研价值链。
关键词：生物催化；酶工程；技术集成；技术转移
中图分类号：Q819 文献标识码：A 文章编号：1672—3678(2006}01一∞0l一03
Pr(眦mtionofbiocatalysisteclllloIogytraI塔ferwithtecllllologyiI tegr习Ition
YANGShen91，YANGYun—liu：YuANzhong—yi2，JIANGⅥki—hon91
(1．LabofMolecularMicmbiolo科，InstituteofPl锄tPhysiologyandEc010影，Shan曲aiIIlstitutesforBiol0西caI蹦ences，
C}lineseAcadefrlyofSciences，Shanghai200032，C11ina；2．Institute0fBiocherIlistryandCellBiology，
shanghaiInstitutesforBiolo西calsciences，c}lineseAcademyofSciences，Shan曲ai200031，cK眦)
Abs妇ct：Re8eaI℃honbiocatalysisandevelopmentofindustryinthe6eldhaverapidlypmgressedin瑚imand
ofChina，buttllerewasnotcloser lationbetweenbothintennsofsuccessfultechnologytmnsfer．Lackofan
integmtiveR&DplatfoⅡnwasthebottleneckoft}lebiocatalysistechnolog)，tmllsfer．Sinceindividual伽∞stic
ente甲riseinv01vedinthe6eldwashort0feXpertstoconfigurate出einte垮rationofbioeatalysis溉h锄ology，it
waSsuggestedthatChineseAcademyofScienceestablishaIlintegratiVeenz)仰eengineeringR&Dpla怕rnlsoas
toestablishacloserrelationoftechnolo影collaborationandtr肌sfer锄0ngac枷cinstitutions，unive幅ities
aJldenteIp五ses，andtoestablishabiocatalysiswebofR&DaJldcommercial妇ion．
Keywords：biocatalysis；enzymeengin ering；techn010野integmtion；technologytmIlsfer
欣逢工业生物技术成为国际工业发展的新主
角。酶工程，代谢工程，过程工程是工业生物技术的
三大核心技术，因此，如何规划酶工程研究，建设集
成平台，应是十一五科技规划工业生物技术领域的
重要命题之一。十五期间，酶工程专业委员会组织
了多次酶工程会议(表1)，从会议论文数量和质量
的增长情况看，国内的工业生物催化相关研究发展
很快。无论是在新酶的发现、发酵，酶的改造或应用
上，都不乏出色的研究。在中国开发工业用酶已显
示出具有一定的经济竞争力。
但是，我国工业生物催化研究、开发和生产应用
之间也存在不少问题，其中最明显的是科研和生产
间脱节现象，具体表现为：1．学术界代表的会议论文
应用目标不明确，研究方向往往是从文献到文献，不
是源于我国的生产实践。2．企业界代表的会议论文
少，说明他们还没有成为酶工程创新主体，缺乏酶工
收稿日期：2006-01．20
作者简介：杨晟(1973一)，男，研究员，研究方向为酶工程与代谢工程。
万方数据
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2006年2月
张松平等：化学修饰——提高酶催化性能的重要工具·5·
年来，化学修饰法也日益成为提高酶的稳定性的重要手段㈨。1．1交联酶晶体
交联酶晶体(CIDsslinl【ed Enz珊e
Crystals，CLEcs)
能提高酶的稳定性。交联酶晶体的制备包括两步：
首先将酶蛋白分批结晶得到1～100肿的微晶；然
后，在确保蛋白质活性和晶格结构不被破坏的条件
下，利用双或多功能基试剂，如戊二醛，将酶蛋白分
子内或分子间进行化学交联[5]。这样得到的交联酶
晶体、蛋白质既是催化剂，同时又是固定化酶的载
体。同天然酶相比，交联酶晶体主要有如下优点：
(1)酶稳定性提高。主要包括温度稳定性、溶剂的
稳定性以及搅拌条件的稳定性。例如丝氨酸蛋白
酶、胰躯篓嫂霉朗驰扮羹鳓善雾霎孺姑羹略鹰薹藕
篓；雾殛叼旦鏊发薹冀誊羹必签刚主鎏川；囊从产往
研靠拢。通过研发价值链，将基础研究，应用研究，
开发研究和生产实践联系起来。不同主体之间的协
同互动对于提高国家整体创新能力具有非常重要的
意义。创新系统的“三螺旋”理论认为体制应该推动
企业和科研单位的创新，科研单位为企业提供技术
支持，高校为企业和科研单位输送人才，企业的利润
反过来在经济上对科研部门和高校提供支持。创新，实际上就是在这样一个良性互动的系统中完成
的。
具体到酶工程领域，我们实验室在中科院二期
创新中已经认识到了系统集成能力建设的重要性，
初步建立了能进行酶工程集成开发的技术平台，整
合学术界的成果和产业界进行合作推进工业化。筹
建中的中科院工业生物技术南方中心将建设酶工程
集成开发平台。有了更多的人员编制和仪器装备，
我们的酶工程平台规模可进一步扩大，系统集成能
力应可得到进一步的增强，暂时承担起类似跨国公
司研发中心的职能。通过和相关大型企业集团开展
项目合作、人员和技术交流，共建联合实验室形成紧
密的联系，帮助培育企业自身的系统集成和自主创
新能力，使企业成为科研投入和创新的主体，中科院
的研究机构转向更加基础，更具前瞻陛的研究。
在浙江省湖州市政府支持下，先期启动的中国
科学院上海生命科学研究院湖州工业生物技术中心
是酶工程技术平台第一个较大规模的试点。目前，
借助各方投入，通过自身努力，整合相关力量，形成
强大的酶工程系统集成能力，疏通工业生物催化的
促产，以产带研的良性循环乃至“三螺旋”结构的良
性互动。在此过程中，酶工程作为工业生物支撑技
术之一，应能有力地促进生物经济的发展。参考文献：[1]Michael Dmshcer，GunterFestel，MaItinJa秽(Eds．)．Thepowerof
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