生物制造手性化學品的現狀及其發展趨勢

吳堅平，楊立榮

(浙江大學 化學工程與生物工程學系，杭州 310027)

由于日益嚴重的資源、能源和環境壓力，人類社會的可持續發展面臨前所未有的挑戰，促使傳統的化工、制藥、食品、材料等工業制造領域的生產技術必須發生根本性變革。生物制造提供了更好的技術選擇和解決方案，并已逐漸滲透到傳統制造業中，能夠減少能耗、物耗和污染物排放，大幅度降低生產成本，加速傳統產業升級，將推進“綠色制造”，發展綠色GDP［1］。手性化學品是傳統制造工業的重要產品之一，具有高度選擇性的生物制造技術尤其適用于高光學純度化學品的制造過程，大力發展手性化學品生物制造技術，將為構建可持續發展的和諧社會作出貢獻。

生物制造手性化學品是以生物學、化學、工程學及信息學等學科的交叉為手段，以光學純化學品的高質量合成為目標，以快速、高效、高選擇性和綠色為特征，以蛋白結構分析、分子生物學、合成生物學、化學合成和反應工程學及系統工程理論等為技術手段，為手性化學品的清潔、高效、經濟和快速生產提供創造性設計思想和新型科學方法。

1 發展手性化學品的生物制造符合國家重大需求

手性化學品廣泛應用于醫藥、農業、食品、材料等領域，在國計民生中占據極其重要的地位。例如現在全世界已經上市銷售的1 850種藥物中，手性藥物占1 045種，其中523種天然及非合成藥物中99%為手性藥物，1 327種合成藥物中手性藥物占40%［2］;世界上使用……