生化工程--绪论.pptx

第一章第一章 绪论绪论Chapter 1 Introduction to Biochemical Engineering一、生化反应工程一、生化反应工程二、生化工程的任务和内容二、生化工程的任务和内容三、生化工程学诞生的背景三、生化工程学诞生的背景Fresh Media FeedDissolve O2 SensorThermocoupleInlet Air FlowExit Gas FlowAcid/baseAntifoampH SensorLevel SensorAgitatorSparserExit Liquid Flow生化反应系统模型 Air heat Raw materials Bioreactor Downstream process Biocatalyst process control Product一、生化反应工程一、生化反应工程 将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发，成为将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发，成为可供工业生产的工艺过程，称为生化工程。其实质可供工业生产的工艺过程，称为生化工程。其实质是利用生物催化剂从事生物技术产品的生产过程。是利用生物催化剂从事生物技术产品的生产过程。生化工程全称是生物化学工程是为生物技生化工程全称是生物化学工程是为生物技术服务的化学工程。术服务的化学工程。它是利用化学工程原理和方法对实验室所它是利用化学工程原理和方法对实验室所取得的生物技术成果加以开发，使之成为取得的生物技术成果加以开发，使之成为生物反应过程的一门学科，是生物反应过程的一门学科，是生物化学与生物化学与工程学相互渗透所形成的一门新学科。工程学相互渗透所形成的一门新学科。它应用工程学这一实践技术，它应用工程学这一实践技术，以生物体细以生物体细胞胞（包括微生物细胞、动物细胞、植物细（包括微生物细胞、动物细胞、植物细胞）胞）作为研究的主角、生物化学作为理论作为研究的主角、生物化学作为理论基础，从动态、定量、微观的角度，广泛基础，从动态、定量、微观的角度，广泛而深刻地揭示了生物工业的过程。而深刻地揭示了生物工业的过程。所以可以把生化工程看成是化学工程的所以可以把生化工程看成是化学工程的一个分支，也可以认为是生物工程的一一个分支，也可以认为是生物工程的一个重要组成部分。个重要组成部分。生化工程的任务生化工程的任务就是要处理与生物学有就是要处理与生物学有关的工艺过程中的特殊性工程技术问题。关的工艺过程中的特殊性工程技术问题。在工业规模生产中，如何以较少的原料在工业规模生产中，如何以较少的原料和能量，高效率地获得产物，以及如何和能量，高效率地获得产物，以及如何将实验室中新发现的物质和过程迅速而将实验室中新发现的物质和过程迅速而经济地推向工业生产。经济地推向工业生产。一般的生化反应工程由四个部分组成一般的生化反应工程由四个部分组成:1、原材料的预处理原材料的预处理2、生物催化剂的制备、生物催化剂的制备3、生化反应器及反应条件的选择和监控、生化反应器及反应条件的选择和监控、产物的分离纯化（包括初提纯和精提纯）、产物的分离纯化（包括初提纯和精提纯）、原材料的预处理、原材料的预处理 包包括括原原材材料料的的选选择择，必必要要的的物物理理化学方法加工，培养基的配制和灭菌。化学方法加工，培养基的配制和灭菌。、生物催化剂的制备、生物催化剂的制备 包包括括菌菌种种的的选选择择，扩扩大大培培养养和和接接种种，酶催化反应中酶的选择，固定化。酶催化反应中酶的选择，固定化。当当过过程程采采用用游游离离的的整整体体微微生生物物活活细细胞胞为为生生物催化剂时，一般称此为物催化剂时，一般称此为发酵工程发酵工程。当当生生物物催催化化剂剂为为酶酶（游游离离固固定定化化）时时，此过程称为此过程称为酶反应工程酶反应工程。另外还有另外还有动植物细胞培养工程动植物细胞培养工程。常常常常也也把把污污水水处处理理和和从从天天然然生生物物物物质质中中提提取有效成分也归入取有效成分也归入生物反应工程范围生物反应工程范围。、生化反应器及反应条件的选择和监控、生化反应器及反应条件的选择和监控 生生化化反反应应器器是是进进行行生生化化反反应应的的核核心心设备。设备。它它应应为为细细胞胞或或酶酶提提供供适适宜宜的的反反应应环环境，以达到细胞生长和进行反应的目的。境，以达到细胞生长和进行反应的目的。反反应应器器的的结结构构、操操作作方方式式和和操操作作条条件件对对反反应应、原原料料的的转转化化率率、产产品品的的质质量量和和生生产产成成本本有有密密切切的的关关系系。同同时时反反应应参参数数的的检检测测与与控控制制对对生生化化反反应应过过程程的的顺顺利利进行也至关重要。进行也至关重要。这这部部分分工工序序也也常常称称为为下下游游加加工工过过程程（downstreamprocessing）包包括括用用适适当当的的方方法法和和手手段段将将含含量量较较低低的的产产物物从从反反应应液液（胞胞外外产产物物）或或细细胞胞中中（胞胞内内产产物物）初初步步提提取取出出来来，然然后后再再用用进进一一步步的的方方法法和和手手段段加工精制，使之达到最好的产品的质量要求。加工精制，使之达到最好的产品的质量要求。下游提取的有关方法和手段包括：下游提取的有关方法和手段包括：物物理理方方法法：研研磨磨、高高压压匀匀浆浆、过过滤滤、离离心心、蒸蒸发发、干燥。干燥。物物理理化化学学方方法法：冻冻溶溶、反反渗渗透透、絮絮凝凝、萃萃取取、吸吸附附、透析、层析、蒸馏、电泳、等电点沉淀、盐析、结晶。透析、层析、蒸馏、电泳、等电点沉淀、盐析、结晶。化学方法化学方法：离子交换、化学沉淀。：离子交换、化学沉淀。生物方法生物方法：亲和层析、免疫层析。：亲和层析、免疫层析。、产物的分离纯化（包括初提纯和精提纯）、产物的分离纯化（包括初提纯和精提纯）二、生化工程的任务和内容二、生化工程的任务和内容 生化工程是生物化学工程的简称。生化工程是生物化学工程的简称。生化工程是运用化学工程的原理与生化工程是运用化学工程的原理与方法将生物技术的实验室成果进行工业方法将生物技术的实验室成果进行工业开发的一门学科。开发的一门学科。学习、讨论、掌握生化反应工程中学习、讨论、掌握生化反应工程中带有共性的工程技术原理。带有共性的工程技术原理。生化工程的研究进展生化工程的研究进展20世纪世纪40年代初抗生素工业的兴起，标志着发酵工年代初抗生素工业的兴起，标志着发酵工业进入了一个新阶段业进入了一个新阶段40年代末一门反映生物和化工相交叉的学科年代末一门反映生物和化工相交叉的学科生生化工程诞生化工程诞生1954年年,Hasting指出指出,生化工程要解决的十大问题是生化工程要解决的十大问题是深层培养、通气、空气除菌、搅拌、结构材料、容器、深层培养、通气、空气除菌、搅拌、结构材料、容器、冷却方式、设备及培养基除菌、过滤、公害冷却方式、设备及培养基除菌、过滤、公害1964年年Aiba等人认为等人认为通气搅拌与放大通气搅拌与放大是生化工程学是生化工程学科的核心，其中放大是生化工程的焦点科的核心，其中放大是生化工程的焦点20世纪世纪60年代中期，建立了无菌操作的一整套技术年代中期，建立了无菌操作的一整套技术 1973年年Aiba等人进一步指出，在大规模研究方面，等人进一步指出，在大规模研究方面，仅仅把重点放在无菌操作、通气搅拌等过程的物理仅仅把重点放在无菌操作、通气搅拌等过程的物理现象解析和设备的开发上是不够的，应当现象解析和设备的开发上是不够的，应当进一步开进一步开展对微生物反应本质的研究展对微生物反应本质的研究1979年，日本学者山根恒夫编著了年，日本学者山根恒夫编著了生物反应工程生物反应工程一书，认为生物反应工程是一门以速度为基础，一书，认为生物反应工程是一门以速度为基础，研究酶反应、微生物反应及废水处理过程的合理设研究酶反应、微生物反应及废水处理过程的合理设计、操作和控制的工程学计、操作和控制的工程学1985年，德国学者卡尔年，德国学者卡尔 许格尔提出生物反应工程许格尔提出生物反应工程的研究应当包括两个方面的内容的研究应当包括两个方面的内容 一是宏观动力学，一是宏观动力学，它涉及生物、化学、物理之间的相互关系它涉及生物、化学、物理之间的相互关系；二是生二是生物反应器工程，物反应器工程，它主要涉及反应器本身，它主要涉及反应器本身，特别是不特别是不同的反应器对生物化学和物理过程的影响同的反应器对生物化学和物理过程的影响 目前一般认为目前一般认为生物反应工程是生物反应工程是一门以生物反应一门以生物反应动力学为基础，研究生物反应过程优化和控制动力学为基础，研究生物反应过程优化和控制以及生物反应器的设计、放大与操作的学科以及生物反应器的设计、放大与操作的学科生物反应工程的生物反应工程的研究主要采用研究主要采用化学动力学、传化学动力学、传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学原理，也涉及到生物化学、化原理等化学工程学原理，也涉及到生物化学、微生物学、微生物生理学和遗传学等许多学科微生物学、微生物生理学和遗传学等许多学科领域，因此是一门领域，因此是一门综合性很强的边缘学科综合性很强的边缘学科生化反应工程的核心是生化反应工程的核心是生物反应过程的数量化生物反应过程的数量化处理和动力学模型的建立，实现发酵过程优化处理和动力学模型的建立，实现发酵过程优化则是生物反应工程的研究目标则是生物反应工程的研究目标 生化工程课程内容生化工程课程内容 .培培养养基基灭灭菌菌、空空气气除除菌菌、通通气气搅搅拌、反应器及比拟放大。拌、反应器及比拟放大。这这几几章章的的内内容容是是生生化化工工程程学学研研究究的的焦点焦点之一。之一。它它涉涉及及生生物物产产品品开开发发过过程程中中的的小小试试放放大大到到工工业业化化生生产产以以及及保保持持发发酵酵体体系系必必须须的的无无杂杂菌菌状状态态的的系系统统理理论论和和技技术术。理理所所应应当当是是生生物物工工程程专专业业人人员员应应当当具具备备的的最基本的生化工程学知识最基本的生化工程学知识。2、微生物的连续培养、微生物的连续培养 Continuousoperation（连续操作）（连续操作）Batchoperation（间歇反应）（间歇反应）Semi-continuousorfed-batchoperation（半连续操作）（半连续操作）微微生生物物的的连连续续培培养养是是50年年代代以以来来发发展展起起来来的培养技术。的培养技术。连续培养最突出的优点连续培养最突出的优点:能长时间保持菌体较高的代谢活力状态。能长时间保持菌体较高的代谢活力状态。目目前前由由于于一一些些技技术术问问题题没没有有得得到到很很好好的的解解决决，所所以以近近代代发发酵酵工工业业中中应应用用连连续续培培养养的的例例子子不不多多，然然而而在在某某些些特特殊殊的的情情况况下下，如如使使用用高高的的生生产产速速率率的的菌菌株株以以及及培培养养环环境境条条件件不不易易造造成成杂杂菌菌污污染染的的情情况况下下，连连续续培培养养技技术术则则充充分分显显示示其其对对于于分分批批培培养养的的明明显显优优势势而而获获得得大大规模的应用。规模的应用。Example：SCP（singlecellprotein）,连连续续培培养养的的单单只反应器容积超过只反应器容积超过1500m3；乙醇发酵单只罐乙醇发酵单只罐2000m3，10个罐串联；个罐串联；废废水水的的好好氧氧和和厌厌氧氧生生物物处处理理，最最完完整整的的实实践践了了连连续续培培养养的的恒恒化化器器理理论论及及部部分分细细胞胞浓浓缩缩反反馈馈的的理理论论。70年年代代末末期期开开发发的的上上流流式式厌厌氧氧颗颗粒污泥床反应器的单只容量超过粒污泥床反应器的单只容量超过5500m3。连连续续培培养养技技术术具具有有广广阔阔的的应应用用前前景景，该该内内容容纳入生化工程课程之内。纳入生化工程课程之内。3、生物反应动力学、生物反应动力学 生生物物反反应应动动力力学学是是研研究究在在特特定定的的环环境境条条件件下下，微微生生物物的的生生长长、产产物物的的生生成成、底底物物的的消消耗耗之之间间的的动动态态关关系系及及规规律律，以以及及环境因子对这些关系的影响环境因子对这些关系的影响。培培养养过过程程的的优优化化控控制制，生生产产强强度度的的提提高高均均离离不不开开动动力力学学的的研研究究，这这涉涉及及提提高生产过程经济效益的一个重要方面。高生产过程经济效益的一个重要方面。Bioprocess engineering(单位面积或体积内单位面积或体积内)生物的数量生物的数量4、固定化酶技术及应用、固定化酶技术及应用 70年代初，第一次酶工程学术会议年代初，第一次酶工程学术会议召开。酶工程的目的在于有效的利用酶。召开。酶工程的目的在于有效的利用酶。固定化酶技术就在这时出现了。固定化酶技术就在这时出现了。固定化固定化酶技术有很多优势酶技术有很多优势，例如：，例如：酶可重复利用酶可重复利用产物分离容易产物分离容易易于实现自控和连续化易于实现自控和连续化 固定化酶的实际应用固定化酶的实际应用1.用用固固定定化化酰酰化化氨氨基基酸酸水水解解酶酶光光学学拆拆分分D-、L-氨基酸，氨基酸，2.用用固固定定化化葡葡萄萄糖糖异异构构酶酶将将Glucose异异构构为为果糖（果糖（1973），），3.固固定定化化微微生生物物死死细细胞胞中中的的延延胡胡羧羧酸酸酶酶将将延延胡胡羧羧酸酸转转化化成成L-苹苹果果酸酸相相继继投投入入工工业业化化生生产产（1974），），4.分解毒性化合物。分解毒性化合物。由于生物反应过程的由于生物反应过程的本质是酶促反本质是酶促反应应，因而作为更有效地利用酶的固定化，因而作为更有效地利用酶的固定化酶技术，必将为传统的生物工程技术提酶技术，必将为传统的生物工程技术提供改革和创新机会。所以供改革和创新机会。所以固定化酶技术固定化酶技术亦纳入生化工程学内容亦纳入生化工程学内容。三、生化工程学诞生的背景三、生化工程学诞生的背景 生化工程学诞生于上世纪生化工程学诞生于上世纪40年代。年代。早期的发酵工业只有较少种类的产品，其中早期的发酵工业只有较少种类的产品，其中厌氧发酵产品居多。如酒类、乳酸。厌氧发酵产品居多。如酒类、乳酸。厌氧发酵由于不大量供应氧气，染杂菌导致厌氧发酵由于不大量供应氧气，染杂菌导致生产失败的机会较少，故而深层液体厌氧发酵早生产失败的机会较少，故而深层液体厌氧发酵早就具有相当大的规模。那时只有少数的好氧发酵就具有相当大的规模。那时只有少数的好氧发酵产品采用了深层液体发酵生产法，如面包酵母产品采用了深层液体发酵生产法，如面包酵母，醋酸。前者因为酵母的比生长速率较高，后者，醋酸。前者因为酵母的比生长速率较高，后者因为醋酸的生成导致发酵液中因为醋酸的生成导致发酵液中pH降低，不易污降低，不易污染杂菌。染杂菌。Discovery of PenicillinAlexanderFleming(亚历山大亚历山大弗莱明弗莱明1881-1955)1902-1906，在伦敦大学所属的圣玛丽医学院学习，在伦敦大学所属的圣玛丽医学院学习1914年开始，年开始，欧洲各国卷入为期欧洲各国卷入为期4年的第一次世界年的第一次世界大战，弗莱明在整个大战期间都在军队的医疗队中大战，弗莱明在整个大战期间都在军队的医疗队中服役（英国皇家陆军医疗队）。服役（英国皇家陆军医疗队）。许多士兵因为简单的肌肉外伤而死亡，因为医生没许多士兵因为简单的肌肉外伤而死亡，因为医生没有办法阻止细菌感染向全身扩散，引起像败血症这有办法阻止细菌感染向全身扩散，引起像败血症这类更严重的感染。类更严重的感染。战争结束后，弗莱明返回到伦敦圣玛丽医院工作。战争结束后，弗莱明返回到伦敦圣玛丽医院工作。化学疗法化学疗法德国细菌学家埃利希（德国细菌学家埃利希（1854-1915）是医学）是医学上上化学疗法化学疗法的创始人。的创始人。使用有毒的化学制使用有毒的化学制剂来攻击疾病病源的方法。剂来攻击疾病病源的方法。埃利希和他的研究小组曾准备了近埃利希和他的研究小组曾准备了近1000种种化合物，逐个进行实验。化合物，逐个进行实验。1909年，他们发年，他们发现现606号号砷化合物砷化合物对梅毒细菌特别有效，对梅毒细菌特别有效，1910年以年以洒尔佛散洒尔佛散为药名推出了这种治疗为药名推出了这种治疗梅毒的药物。梅毒的药物。实际上，后来发现实际上，后来发现洒尔佛散洒尔佛散有严重的副作有严重的副作用，用，1912年经过改良以后的洒尔佛散问世，年经过改良以后的洒尔佛散问世，但仍然有缺点。但仍然有缺点。1908年，埃利希和俄裔法国细菌学家梅年，埃利希和俄裔法国细菌学家梅契尼科夫（契尼科夫（1845-1916）分享）分享诺贝尔生理诺贝尔生理医学奖。医学奖。尽管洒尔佛散尽管洒尔佛散有这样那样的问题，但埃有这样那样的问题，但埃利希已经开启了一种创新的医疗的方法，利希已经开启了一种创新的医疗的方法，是第一位有意识地设计和制造新药的科是第一位有意识地设计和制造新药的科学家。这种药是一种化合物，它对人的学家。这种药是一种化合物，它对人的身体和细菌产生不同的作用。他发明了身体和细菌产生不同的作用。他发明了“化学疗法化学疗法”，像像弗莱明这样的细菌学家在研弗莱明这样的细菌学家在研究治疗传染疾病的工作方面，都受究治疗传染疾病的工作方面，都受到到埃利希研究工作的重大影埃利希研究工作的重大影响。响。Discovery of Penicillin1928年年，弗莱明，弗莱明（圣玛丽医学院细（圣玛丽医学院细菌学教授）作出了菌学教授）作出了他最著名的发现。他最著名的发现。Sir Alexander FlemingDiscovery of Penicillin 他将一些标本堆放在水他将一些标本堆放在水槽中，没加盖。过几天后他槽中，没加盖。过几天后他才回来清洗盘子。这时他注才回来清洗盘子。这时他注意到琼脂凝胶上长出了意到琼脂凝胶上长出了绿色绿色的霉菌斑点的霉菌斑点，其四周有一圈，其四周有一圈无菌区：这里的细菌都已被无菌区：这里的细菌都已被消灭。消灭。弗莱明断定这种霉菌肯弗莱明断定这种霉菌肯定是定是分泌出一种对细菌来说分泌出一种对细菌来说是致命的物质是致命的物质，他把它叫做，他把它叫做Penicillin“青霉素青霉素”40年代前期，正好是第二次世界大战年代前期，正好是第二次世界大战期间，战场上有成千上万的伤员需要期间，战场上有成千上万的伤员需要救治，救治，急需药物急需药物防止伤口感染。防止伤口感染。早在早在1928年英国的学者年英国的学者Fleming发现发现了了青霉素青霉素，1940年年分离出纯品分离出纯品，19411942年在临床上应用，证明年在临床上应用，证明有有非常好的疗效非常好的疗效，这时急待将，这时急待将青霉素青霉素投入工业化生产投入工业化生产。这就给传统的发酵。这就给传统的发酵工业提出了一个巨大的难题。为什么工业提出了一个巨大的难题。为什么说是巨大的难题呢？说是巨大的难题呢？Fleming at his usual workZone of InhibitionAround the fungal（真菌真菌）colony菌落菌落 is a clear zone where no bacteria are growingZone of inhibition due to the diffusion扩散扩散 of a substance with antibiotic properties性能性能 from the fungusPenicillium（青霉属）（青霉属）ThenamePenicilliumcomesfrompenicillus埽状分生孢子梗埽状分生孢子梗=brush,andthisisbasedonthebrush-likeappearanceofthefruitingstructures 实际上，其他科学家也已经注意到实际上，其他科学家也已经注意到了这种特异青霉菌的作用，但是弗莱明了这种特异青霉菌的作用，但是弗莱明看到了它的意义。看到了它的意义。然而，他不是一个高明的化学家，然而，他不是一个高明的化学家，他没有能够从霉菌中提炼出青霉素他没有能够从霉菌中提炼出青霉素。1929年，他在年，他在“英国实验病理学杂英国实验病理学杂志志”上发表了上发表了论文，同时保存了他所创论文，同时保存了他所创造的那株神奇的霉菌菌株造的那株神奇的霉菌菌株。1935年，在牛津大学的病理学家弗洛年，在牛津大学的病理学家弗洛里里(HowardFlorey)和生物化学家钱恩和生物化学家钱恩(ErnstChain)开始研究开始研究控制伤口感染的控制伤口感染的抗菌药物。抗菌药物。1938年，钱恩偶然看到了年，钱恩偶然看到了弗莱明的论弗莱明的论文文，他和弗洛里决定，他和弗洛里决定想办法分离想办法分离出这种出这种物质。物质。18个月后，他们得到了个月后，他们得到了100毫克纯毫克纯品。先在老鼠，后在人体证明了它的品。先在老鼠，后在人体证明了它的神神奇效力。奇效力。1941年，美国卷入第二次世界大战。年，美国卷入第二次世界大战。对青霉素的需求量急剧增加。对青霉素的需求量急剧增加。Researchcontinues1928Fleming发现了青霉素发现了青霉素 In1939,-OxfordUniversityHowardFlorey（弗洛里）（弗洛里）andErnstChain（钱恩）（钱恩）1940年分离出纯品年分离出纯品 1941firsthumantests1941researchmovedtotheUS1945NobelPrize这时急待将青霉素投入工业化生产。这这时急待将青霉素投入工业化生产。这就给传统的发酵工业提出了一个巨大的就给传统的发酵工业提出了一个巨大的难题。难题。1.青霉素生产菌种的青霉素生产菌种的比生长速率很低比生长速率很低.2.是严格的是严格的好氧菌好氧菌.3.青青霉霉素素是是次次级级代代谢谢产产物物，前前期期生生长长及及后后期期合合成成青青霉霉素素周周期期长长达达100h，要要想想发发酵酵成成功功，必必须须解解决决长长达达100h不不间间断断供供氧氧，保保持持无无杂杂菌菌状状态态；另另外外随随发发酵酵时时间间的的延延续续，菌菌丝丝体体的的繁繁殖殖，发发酵酵液液的的流流变变特特性性明明显显变变化化，溶溶氧氧速速率率本本来来就就慢慢，这这时时更更慢慢，为为此此必必须须增增大大通通气气速速率率，使使无无杂杂菌菌的状态更难保持。的状态更难保持。在在这这种种状状态态下下，许许多多化化学学工工程程学学者者介介入入了了这这一一难难题题的的攻攻克克。在在诸诸多多的的研研究究工工作作中中，最最重重要要的的首首次次突突破破是是在在美美国国哥哥伦伦比比亚亚大大学学化化学学工工程程系系系系主主任任指指导导下下于于19461948年年完完成成的的关关于于“通通风风搅搅拌拌传传质质问问题题的的博博士士论论文文”。人人们们普普遍遍认认为为这这篇篇文文章章是是关关于于通通气气搅搅拌拌发发酵酵罐罐设设计计的的第第一一次次理理性性尝尝试，也试，也标志着生化工程学的诞生标志着生化工程学的诞生。我国我国1958年在华北制药厂开始工业生年在华北制药厂开始工业生产青霉素，摆脱了大量进口青霉素的困扰。产青霉素，摆脱了大量进口青霉素的困扰。Penicillin TodayStill the most widely used antibioticStill the drug of choice to treat many bacterial infectionsScientists have continued to improve the yield of the drugPresent day strains of P.chrysogenum（橄榄青（橄榄青霉，黄青霉）霉，黄青霉）are biochemical mutants（突变体（突变体）that produce 10,000 times more penicillin than Flemings original isolate.生化工程学生化工程学首次会议首次会议于于1949年举行。年举行。生生化化工工程程学学的的诞诞生生开开创创了了发发酵酵工工业业的的新新纪纪元元。好好氧氧发发酵酵产产品品得得以以迅迅速速开开发发和和工工业化。业化。、一一方方面面，它它开开辟辟了了微微生生物物次次级级代代谢谢产物生产产物生产的先河。的先河。、另另一一方方面面，对对原原有有和和新新的的初初级级代代谢谢产物的生产方式有了新的启示。产物的生产方式有了新的启示。1945年弗莱明、弗洛里（病理学家）和年弗莱明、弗洛里（病理学家）和钱恩（生化学家）因发现青霉素被授予钱恩（生化学家）因发现青霉素被授予诺贝尔诺贝尔NobelPrize医学奖。医学奖。参考书目：参考书目：生化工程生化工程 （伦世仪）（伦世仪）生化生产工艺学（梅乐和）生化生产工艺学（梅乐和）生物工艺学（俞俊棠，华东理工生物工艺学（俞俊棠，华东理工大学出版社）大学出版社）