我科学家成功应用微生物“神奇”合成化工原料

      微生物虽小，却极其神奇。在一种内含石油副产物——正烷烃的培养液中加入相关微生物，就能高效神奇地合成一种重要的化学原料——长链二元酸，进而可以制造出高级香料、高性能尼龙工程塑料、高级润滑油、高级油漆等。
 
     经过多年努力，我国微生物学家在长链二元酸生物发酵领域获得一系列突破，并成功实现产业化，不仅占领了这一生物合成技术的制高点，中国也因此成为全世界长链二元酸生物发酵的生产和出口大国。

    “1.2至1.5公斤正烷烃可以变成1公斤二元酸。”微生物研究所办公室内，玻璃器皿内的白色粉末就是“神奇”的化工原料。刚因此获得国家科技进步二等奖的中国科学院微生物研究所陈远童研究员说，“我们正在研制第三代技术，水平将更高。”

     作为一种令人惊叹的化学原料，长链二元酸在自然界中并不存在，长期以来只能通过化学方法合成，但化学方法需要高温高压，严重污染环境，成本高而产量低。从上世纪70年代起，日本、中国美国、德国等国科学家尝试用微生物发酵进行生产。

     从20世纪70年代起，方心芳等人也尝试通过微生物的胞内酶将正烷烃催化合成为长链二元酸。“这一过程在细胞内的微粒体中完成，常温、常压就可以，不造成环境污染。”

      找到合适的微生物菌种，是这一技术的关键所在。“最早的菌株应该是在油田附近的土壤或者炼油厂水沟里找到 的。”筛选、诱变、提高酶的活性……虽然不亚于“大海捞针”，但是几代科学家在几十万株微生物菌株中一步步培育出“产”酸水平较高的几株菌种。

     近20年来，陈远童研究员发明了长链二元酸生物合成的新工艺新方法，运用细胞膜透性调节剂、破乳分层回收等新技术，一步步提高微生物发酵的“产”酸水平：每升培养液的“产”酸水平从数十克提高到200克以上，处于国际领先水平。

     在克服一系列工艺难题后，科学家成功将这一技术在山东、江苏等地进行转化，先后有4家工厂建成投产，年产能力超过一万吨，已创利税6亿多元，成为我国独有的绿色化工产业。

     值得一提的是，鉴于中国的产酸水平高、品种多、纯度高、质量好，以往通过化工合成长链二元酸的国际大公司已经开始向我国购买产品。