“生物粉体工程”技术可以成为十二五期间的战略性新兴产业
“生物粉体”由“粉体技术”与“生物技术”学科交叉、技术融合而形成,是生物经济的重要组成部分。
“生物粉体”的研究对象是生物资源的细胞物理破壁粉碎和微细化,也包括健康矿物(药石)的微细化。“生物粉体”研究目的是为了让人类和自然界的生物充分、高效、迅速地吸收细胞里的营养物质和有效(药效)成分,更好地为人类的福祉服务。
打破细胞壁,使细胞里的营养成分和活性物质充分释放是“生物粉体”的目的和核心,既提高了生物利用度和利用率,又扩大了生物资源的利用范围,降低用量和剂量(可以降低到原用量和剂量的1/3~1/5),节约资源和能源、还是零排放。人类进化到今天,机体缺少消化植物纤维的酶,而植物纤维里含有大量的营养物质和药效成分,通过“生物粉体技术”的加工,扩大了人类高效利用生物资源的范围,提高了产品的技术含量和附加值:变常规不可食部分为可食,全果(连核和皮)都可加工成微粉,适应了人们回归自然、追求营养和健康、低成本提高生活质量的需求。“生物粉体”能够更好—大大提高生物利用度和利用率;更充分利用自然资源(提高资源利用率)、扩大资源利用的范围,因此,“生物粉体”的价值及其深远意义,无论如何评估都不为过。
“生物粉体工程”是加工制备“生物粉体”产品——各种各类生物粉体(微粉)的流程性工程技术和产业,通常指以整合和集成装备制造业为核心的制备生物粉体的工艺技术、设备装备、测控技术、应用技术及其产业,既是产业创新、又是产品创新。“生物粉体工程”涵盖整个生态系统,可以全面应用在“大农业体系”和“大健康体系”。它的广度在它适用于生态领域的所有生物资源,也包括健康矿物资源和化学药中间体的精细加工;它的深度在于在创新中药、农药和兽药中的运用。
“生物粉体工程”产品包括两大类:一类是微粉;另一类产品是制备生物粉体的设备、装备和生产线。生物粉体的中间产品:食品和食品添加剂微粉;无抗饲料添加剂微粉;新药用微粉;健康矿物微粉。生物粉体的终端产品:食品和药品——冲饮食品(饮料)微粉;保健食品微粉;植物源农药、兽药配方微粉和成药微粉;中药新剂型—水针剂、片剂、透皮贴剂、含片、干粉喷雾剂、香薰剂等微粉;“中药饮片微粉和中成药微粉等,既是差异化的创新产品,也是出口的优势产品。
将米面、杂粮及食品配料细胞破壁粉碎,制备成各类“微粉”,并进行科学合理地配合,使氨基酸的构成、维生素和微量元素等的含量更接近人体需要的模式,从而提高蛋白质等的营养消化吸收状况。这样,食物用量可以大为减少,一些麦皮、玉米皮、豆皮、米糠、果壳和秸杆等都可以通过“生物粉体工程”的微细化加工来充分利用、综合利用,变废为宝。
“生物粉体工程”的发展将带动一大批产业:机械制造、贮运、干燥、包装、仪器仪表、电子、信息、生物和基因工程等,形成庞大的企业集群,构成地区经济的新的支柱产业。“生物粉体工程”是沟通东部技术和装备、资金优势与西部资源和劳动力优势的桥梁,既是发展现代农业、提高农业综合生产能力、将中、西部地区的资源优势变为经济优势,又是转变经济发展方式,优化产业结构、提升产业竞争力,小城镇建设、改善民生、扩大就业的强有力的技术支撑。“生物粉体工程”社会效益、生态效益和经济效益三位一体,与国计民生息息相关,和健康产业紧紧相联,是典型的资源节约型、环境友好型,构建和谐社会、为国民健康服务,充分体现科学发展观和以人为本的精神的人本经济、绿色经济、民生经济、循环经济和低碳经济。
生命(生物)经济是未来经济的领头羊,是人类最渴望、最迫切、需求量最大、具有广阔市场的人本经济。民以食为天,食品工业长盛不衰。继个人计算机和网络形成的第四次产业革命之后,健康产业将是引发全球财富第五波的主导产业。健康产业将主导国民经济发展,引发一、二、三产业结构大调整,食品、保健、建筑、运输、保险、流通、教育培训,无一不受其影响而发生重大变革。因此“生物粉体工程”规模巨大、极具市场价值,有望形成几千亿人民币产值的庞大的新兴产业体系。
“生物粉体”的产业化、规范化和规模化流水线生产是有效监管食品、药品质量和安全的最基本最有效的保证。
发展“生物粉体工程”的关键和瓶颈是装备制造业,它应该是“产学研”紧密结合,具有自主知识产权、自主创新和工程开发(工程放大、过程优化、应用开发)能力,掌握核心技术、关键技术,能够进行总体设计、提供系统服务、承担光机电一体化生产线总承包交钥匙工程的企业。企业应具有创新主体地位和对新技术的消化吸收能力,还具备从“小试—中试—生产性试验(中试放大验证)—产业化(技术标准化)”的创新实践能力。
我校从上世纪八十年代及开始超细粉碎及分级技术的科研攻关,获得中国石化科技发展基金、江苏高校自然科学基金等的资助,对包括各类中草药、茶叶及无机矿物质开展超细粉碎试验研究,取得一批成果。未来在开发基于流场优化的超细粉碎分级新机型、超细粉体混合、包装等设备方面仍有较大发展空间。
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