“发酵工程最新快速发展动态”

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1963年，张思良以优异成绩毕业于华东化工学院——中国第一所抗生素制造专业。 曾任药物化学合成教研室主任、华东化工大学制药厂长、总工程师、华东化工大学生物工程研究所所长、华东理工大学生物工程研究所副所长、教授、华东理工大学生物反应器工程国家要点实验室副主任、国家生物化学工程技术研究中心(上海)主任、上海国强生物化学工程设备有限企业总经理

张思良教授是我国现代发酵工程研究行业的重要开拓者之一。 张教授的经历，可以说实际上记录了我国发酵工程的迅速发展史。 他在处理实际工程问题的过程中收集了科学问题，通过基础研究、关键共性技术研究、发酵产品应用技术研究，将生命科学与工程研究相结合，处理了一系列重大工程问题。 他的研究成果以发酵工程最新的快速发展动态获得了4个国家科技进步二等奖。

中国现代发酵工程的所有重大技术进步都体现了他的心血和汗水。 发酵过程在线计算机控制的第一个开拓者是张思良教授。 之后，作为国家医药管理局计算机宣传领导小组的组长，在全国宣传了这项技术。 十多年前，张教授突破了以前流传下来的思维框架，大胆提出了新的卓越做法，改变了我国发酵技术研究和技术优化的落后技术。 这种做法已经成为通用技术，在中国带来了巨大的利益。 近年来，为了克服发酵过程逐步扩大技术的落后，他引进了化学工程计算流体力学研究和生理特征研究相结合的方法，开发了新型生物反应器扩大技术，一次成功扩大了7000倍，使我国发酵工业轻松建成了巨大的发酵罐，从此，中国成为了技术落后的“帽子” 为了抑制进口设备的昂贵，他积极致力于商业化发酵工程设备的现代化研究，最终形成了自己的配套工业设备体系。 他积极致力于抗体疫苗生产的大规模动物细胞培养研究，设计和建设了我们自己的动物细胞反应器。 他呼吁可持续快速发展，大力推进生物系化学品和生物能源的研究，做出了具体的研究贡献。 他加强了生物过程传感器的研究，形成了废气质谱仪、活细胞传感器、稳定同位素过程代谢流研究等国家重要的研究项目，动员了国内一些仪器公司或研究机构为发酵工程研究提供了先进的仪器仪表。 在张思良教授的积极努力下，国家重大科学仪器设备快速发展项目“高通量优选仪器开发与应用”在我国启动。 总支出超过10亿元的高通量筛选工作也由他支持的全国各部门相关课题组承担。 他希望形成中国自己的高性能菌种筛选平台技术，使中国从发酵大国走向发酵强国。 随着生物技术的飞速发展，面对生物过程的大数据时代，张教授提出不要拘泥于自己固有的思维模式，并且第一次在中国进行生物过程系统生物学的研究，必须进行研发变革。

这种不懈的推动和努力，标志着张思良教授五十多年来取得的重大成就。 毫无疑问，他是我国发酵工程科技行业的“领头羊”。 他对生物技术产业化的杰出贡献也得到了积极的肯定

随着生命科学和生物技术的飞速发展，人们对细胞生理代谢特征和微调节机制的认识越来越清晰，但对细胞中所有基因表达的全球机制，即发酵过程的局部和全局优化、静态和动态优化的关系不甚了解，发酵工程 张教授的研究事业解释说，以往基于宏观动力学的工程学方法有很大的局限性。 他以全新的思维方式，从工程科学的做法入手，结合生命科学的研究，才形成了多尺度生物过程优化的理论和做法，在诸多因素中找出发酵过程优化制公启敏感的生理状态或操作参数，从而实现过程的优化放大。 为此，形成了时空多尺度生物过程的理论和做法，重点处理了以下重要的共性技术问题。

张思良教授迅速发展了细胞生理代谢特征的检测分解技术和做法，为建立发酵过程的多尺度关联性分解提供了数据基础。 细胞生理代谢参数检测的先进传感技术平台、细胞生理参数关联性分解模型、基于13c显微代谢流分解方法的计算机网络系统、发酵过程数据解决和远程分解等。 在多尺度参数相关方法的指导下，开发计算机实时数据解决软件，根据参数相关特征，用大量数据说明工艺优化的重要参数，指导发酵工艺、设备设计或菌种改造。 这些技术和做法成功地实现了青霉素、乳酸、红霉素等大宗发酵产品的工业化生产，为华北制药等公司的技术进步做出了重要贡献。

通过对发酵过程中代谢流的微观和宏观相结合的分解，实现了对微生物代谢特征的宏观注意和调控。 张思良教授提出了两个基本做法:一是根据多尺度相关和控制的要求，采集发酵过程的宏观和微观参数，研究宏观细胞生理状态、反应器流场状态特征和微观机制的关系。 其次，实现了实验室联动发酵罐分批发酵和同步培养的动态13c微代谢流量测量，通过参数关联性分解优化了发酵工艺。 例如一家制药公司是基于该技术的维生素b12生产的一大突破。

张教授还建立了大型生物反应器流场特征与细胞生理特征研究相结合的发酵过程放大技术。 目前化工相似理论的分解方法主要用于扩大发酵过程，但实际效果较差，必须运用人工经验逐步扩大。 张思良教授认识到生物反应器存在温度、基质浓度、剪切力和溶解氧浓度

智慧聚在一起很棒

张嗣良教授在科学研究的基础上，积极将理论研究成果应用于生产。 他在医药和轻工食品产品中大力开展发酵过程优化和扩增技术研究，形成了一系列发酵产品生产的新工艺和新做法，取得了重要的社会经济效益。

他在医药行业积极开发发酵产品。 “七五”攻势期间，张教授主持谷氨酸和青霉素发酵过程计算机控制课题研究的“八五”期间，他在华北制药集团进一步实现了青霉素发酵过程的优化，处理了过程不稳定的问题，达到了国际水平。 另外，在西安利君制药集团红霉素发酵攻势中，发现了大豆粉被采用为碳源后引起的次生代谢调控问题，打破了我国长期以来左右长达20年的落后局面。 其次以华北制药厂青霉素发酵为目标，通过补糖操作、菌体生长和废气二氧化碳不稳定性相关的分解，将发酵单位从4.8万提高到6.3万u/ml，该成果于1997年获得国家科技进步二等奖，多次获得省部级科技进步奖。 “十一五”期间在国家“863”和“973”项目的进一步支持下，经过他的进一步研究，形成了过程研究多尺度理论的做法和应用，如头孢菌素c发酵的代谢特征rq值的交叉尺度分解，使公司的年生产能力几乎翻了一番。 维生素b12的动态13c微观一代与宏观代谢流相关分解，使发酵单位提高两倍以上的技术还被宣传用于克拉维因等10多种产品的开发。 鉴于张嗣良教授的发酵技术研究成果对我国生物医药产品的生产做出了重大贡献，2004年，其成果被中国药学学会快速发展基金会授予“中国药学快速发展奖”。

张嗣良教授还将研究成果积极应用于轻工、食品行业，开发了多种发酵产品。 他首先在广东星湖企业“新型食品添加剂呈味核苷酸二钠关键生产技术”的研究中，从反应器宏观代谢流的差异中发现鸟苷发酵微尺度细胞代谢流的演变，最终使生产水平翻番，打破日本、韩国的技术垄断，濒临停产的中国企业走向国际 聚乳酸( pla )是全球关注的替代石油类塑料的生物制品，其中乳酸的生产价格和质量是关键技术之一，张嗣良教授通过多尺度的方法研究，实现了基于微耗率( our )和rq值的乳酸发酵过程代谢变化的快速诊断， 在柠檬酸发酵过程的研究中，他通过在线参数和补充途径机制，实现了在线优化，提高了生产率。 通过对葡萄糖酸钠发酵时实现半连续发酵，生产能力倍增的重要生物系化学品聚羟基丁酸酯( phb )在线参数的关联分解控制，缩短了发酵周期和消耗。 基因工程植酸酶是减少磷污染的重要饲料添加剂，通过相关降解处理高耗氧量、甲醇防爆和计算机流加技术，成功利用国内最大规模的基因工程菌进行了规模化生产。

2009年以来，宜都东阳光企业实施的红霉素发酵新技术和系统集成研究中，张嗣良教授结合流场特征和生理特征的研究，形成了目前世界上最大规模的高耗氧量红霉素发酵工艺的设计和扩大，打破了国外企业的垄断。 他带队开发的“基于细胞生理和工艺新闻解决的工业发酵优化新技术”被10家大公司集团和研究机构宣传，3年来产生的可统计经济效益达到30亿元以上，因此年再次获得国家科技进步二等奖。 他的研究成果也再次受到国际公司的关注和重视，如与世界知名荷兰dsm企业的合作研究成果得到了很高的评价。 鉴于对生物过程工程技术的贡献，张嗣良教授被年化工学会授予侯德榜科学技术奖。 鉴于“十一五”期间的贡献，科技部在召开的科技表彰大会上向张嗣良领导的研究小组颁发了“十一五”国家科技计划执行优秀小组奖，张嗣良教授本人颁发了“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖。

崇高品德诲人不倦

张嗣良教授不仅对我国发酵工程产业化科学研究做出了突出贡献，几十年来他多次教育一线，专注于学科建设和人才培养。 作为学科带头人，他参与了建设、指导的“生物反应器工程国家要点实验室”和“国家生化工程技术研究中心(上海)”，因为这在同行业中享有重要的学术地位。 标题国家工程技术研究中心完成了代谢流测量与大容量计算机相结合的发酵中试系统、带ph值测量和补充控制的摇床、高性能大型发酵罐的制造与控制系统的研制、发酵过程数据观察包和远程诊断等，促进了我国生物反应器装备技术的现代化改造。 他精心培养了许多学术骨干和公司技术骨干，包括“863”主题专家、“973”首席科学家、长江学者、博士研究生等。 他指导的发酵工程博士学位在全国轻工技术与工程学科评估中名列前茅。 他领衔建设《发酵工程》国家精品课程，主编的《发酵工程原理》教材受到各界好评。 他把多年研究的科技成果不保存地献给了国家，并应用于公司的科技进步。 他在整理核心技术后，举办了20多期学习班，培养了1000多名公司骨干，受到了公司的热烈欢迎。 张嗣良教授诲人不倦、兢兢业业的精神，受到了校内师生的赞扬。 1993年获得全国优秀教师，2001年被授予上海市优秀共产党员称号，2004年被授予上海市劳动模范称号。 人们尊敬他是因为他从来不关心个人得失，他总是把工作看得最高。

张嗣良教授今年70多岁了，应该是享受晚年和天伦之乐的时候了，但是很多事情都找到了他。 正如国家重大科学仪器设备开发专业“高通量仪器开发与应用”的兴起，我国由于该技术刚刚起步，课题技术跨度大，需要课题理解深、多学科交叉造诣的科学家作为技术的引领者，张教授作为首席科学家，也在上海市 之后，我欣然接受了。 这是因为国家紧迫。 另外，可以接受大家的信任和协调，从而转移并培养年轻的骨干队伍。

鉴于张嗣良教授的巨大贡献，学校推荐他为上海市科技功臣候选人。 为了使发酵工程作为新兴学科迅速发展，有关组织和院士多次推荐他为工程院院士候选人，但都没选，他还是一如既往地发挥了作用。 至今，张嗣良教授仍在生产指导第一线战斗。 现在他指导的青年教师率领几个硕博研究生为山东某工厂公司的产品生产翻身。 如果成功的话，生产能力会加倍。 有植物细胞的大规模培养及其反应器研究，为一家公司建立中国第一家植物细胞生物反应器工厂——濒危植物细胞的大规模培养技术而努力。 在上海市奉贤国家高新技术开发区，他和他的团队正在实行建设技术、工程、装备一体化的生物过程研究基地，在约1万平方米的建筑面积上与今后几十家生物技术产品企业建立了联系，以处理生物过程优化扩大和工厂公司所需的人才培养问题。 在与计划与深圳华大基因合作建立从基因到工业生物过程的研究和产业化平台的国际知名生物技术跨国公司帝曼企业( dsm )合作研究时，发现生物过程研究作为生物技术产业化的核心文案在欧美国家得到了高度重视，使青年教师和学生走向这方面的迅速 随着近年来合成生物学研究的兴起，张嗣良教授经常被邀请作为专家参加“973”项目的讨论和学习，他再次预感到发酵工程研究的未来使命，大胆地加入了原组学研究，以生物过程研究为对象的基因、转录、表达、代谢流等。 张嗣良教授总是把国家利益看得高于一切，在他心中的天平上，个人利益永远服从国家利益，受到了大家的尊重。

御海凌风、豪情谱华章、五十华载、创新铸造辉煌。 作为我国优秀的工程科学技术专家，张嗣良教授将继续努力，为我国发酵工程事业迅速发展做出自己更大的贡献。

笔者最近了解到，江南大学和中国生物发酵工业协会主办的以“促进发酵工程绿色生物制造”为主题的第六届全国发酵工程研讨会在无锡召开。 在这次会议上，来自61所大学和科研机构的280名专家学者和24家公司的41名代表就发酵工程和酿造生物技术、代谢过程和合成生物学、酶工程和生物催化剂等进行了交流。 中国生物发酵工业协会的石会长、江南大学的校长教授等参加了会见。

会议以会议报告和研讨会的形式进行。 江南大学校长陈建在《发酵工程:处理科技问题，承担社会责任》主题报告中，阐述了当前发酵技术的快速发展趋势，以及高校和科研机构在推动我国发酵工业技术进步中应承担的社会责任。 中国生物发酵工业协会会长石以“转变生长方法，促进绿色快速发展”为题，详细介绍了近年来中国发酵工业的现状、快速发展趋势和生长方法。

另外，与会的30位专家学者就发酵工程和酿造生物技术、代谢过程和合成生物学、酶工程和生物催化剂3个研究方向进行了专题报告，介绍了他们在发酵工程相关行业的最新研究进展和学术成果，进行了深入的交流。 研讨会受到各行业专家和代表的欢迎。 据报道，会议共收到197份摘要，发表了一系列摘要，反映了中国发酵工程行业的新水平。

据报道，全国发酵工程学术研讨会作为我国发酵工程行业影响较大的盛会，已经成为了解我国发酵工程行业最新研究进展、相互学习的重要平台。 专家指出，这次会议的召开将进一步加强学术界和工业界在发酵工程科研、生产和应用行业的相互了解和信息表达，对我国发酵工程行业的技术进步产生积极的影响和推动作用。