新一代工业技术革命――生物过程工程

　　19世纪和20世纪的工业革命基于钢铁、化石燃料、砖块和水泥，这些已经成为美国工业的重要内容。但大多数专家都普遍认同刚起步的新一代工业技术革命主要基于生物基材料或生物质。这次技术革命主要围绕农产品与富含有机质的废弃物而展开。农业将从单纯生产食物向既生产食物又生产化工产品过渡，因此，可分成食物农产品与化工农产品。化工企业将在生物技术领域进行大量的货币与智力投资，因为生物技术为提高植物化工产品生产潜力提供动力，从而形成农业与化工产业之间的一种新型关系。

化工产品将以细菌、藻类和各种废弃物为原料进行生产。从根本上说，是促进资源循环利用的社会形成，逐渐认识到今天的垃圾就是明天的化工产品。从而真正形成一种生态友好型的社会发展模式。生物过程工程生物技术（或生物工程）的一个分支，重在利用各种生物质作为生产原料，正在成为替代能源产业不可缺乏的组成部分，最终还要进入化工生产行业。无论是乙醇、生物柴油、沼气还是生物氢，都离不开生物质原料。本人坚信，生物过程工程将能充分利用微生物巨大潜力来促进于其他加工技术的进步，如石油采收、废物处理以及药物应用。

近年来生物过程工程的增长与生物燃料息息相关，这也反映了石油行业的日趋成熟。19世纪中期刚刚发现石油时，人们也没有预料到发现到这种繁荣的程度，进入20世纪时，通过石油炼制化工产品尚不多见，但到了20世纪50年代，通过炼制可以生产20多种化工燃料。而如今，现代炼制过程可以产生30多种产品，产生了巨额利润。实际上，当今社会上使用的千百万种产品均与石油有关。石油成长成熟为一个高产量的工业原料已经走过100余年的历程，回首石油替代煤炭的漫长过程还是一件颇为有趣的事情。

最早提出生物质作为一个新的增长点是在20世纪初期。“生物炼制”（biorefinery）这个术语慢慢从原先抽象的概念进入工厂和车间，如今生物炼制大约可以生产5种化工产品，大多是大宗化工产品与一些精细化工产品。

本人相信，未来通过生物炼制可以生产几十种化工产品，从替代燃料到高附加值的精细化工产品和药物。石油产业与生物燃料产业之间并不存在冲突，相反，石油产业还为生物过程工程提供了技术创新的源泉。也许未来社会从石油时代过渡到以太阳能、生物燃料和氢能的转型过程中，石油产业还因其市场地位而占据领先地位。

美国的路易斯安州将会继续保持其在化工产品与燃料方面的领先地位。该州可以产生大量的生物质，如果能将农业生产力与化工、交通运输良好配合的话，该州有望在生物过程工程占领先优势。

Mark  E.  Zappi是路易斯安娜大学工程学院院长兼生物过程工程研究室主任。