中華化工網訊 日本政府自從8年前提出“生物技術產業立國”口號以來,一直把生物產業作為國家核心產業加以發展,出臺了多個重要政策,加速了生物技術的利用和生物產業的發展。目前日本的生物技術及產業發展居于全球前列,在發酵工程、生物醫藥(尤其是基因工程和單克隆抗體制備)、生物環保、生物能源等多個生物技術產業領域均具有獨特優勢。其中,藥物發現、生物服務、生物儀器和功能食品等行業極具市場前景。預計2010年日本生物技術市場總值將達到25萬億日元,生物技術產品和服務收入將達2400億美元。
日本的發酵工程技術及產業一直占世界主導地位,抗生素、氨基酸和酶的研究、開發及生產能力居世界首位。日本Ajinomoto公司是世界上最大的氨基酸生產企業,包括日本在內分別在16個國家和地區建有102個工廠,在23個國家和地區投資經營。20世紀40年代中期,日本谷氨酸鹽發酵成功,大大推動了發酵工程的進展。日本早在1969年就開始應用固定化酶生產高果糖漿,以后又用固定化酶和固定化細胞生產天門冬氨酸和色氨酸等。上世紀70年代末,在全世界生產的26種酶中,日本生產的就占81%。
日本在生物能源方面的研究已經進行了20多年,主要集中在能源生物的生產和轉化上,例如:生物體產生甲醇的汽化系統的研究;通過細菌的共培養和專用型分解酶,使纖維素和半纖維素生物材料轉化為乙醇的研究;分離和濃縮生物乙醇的生物膜技術的研究;牲畜糞便半固體甲烷發酵系統的研究。
目前,日本已在一定范圍內培育和改善了能源作物,建立了新的能源植物栽培體系,并且在生物技術轉化方面取得了重要成就,主要體現在以下幾個方面:一是將稻殼進行熱轉化,產生氫氣和一氧化碳;二是將生物體通過蒸汽汽化作用產生甲醇;三是以豬糞便、廚房廢料和城市可燃燒廢料為材料,采用半固體甲烷發酵法生產甲烷;四是完成了原料淀粉酶的篩選;五是纖維素、半纖維素材料直接轉化為乙醇;六是乙醇分離和濃縮的膜技術和用于乙醇生產的膜生物反應器的研制。
面對能源緊缺和全球變暖的世界性挑戰,日本開始重視節能減排相關的生物技術研發。日本政府承諾到2020年二氧化碳的排放量比1990年減少25%,為了實現這一目標,日本政府調整了研究開發的投入重點,大幅增加與節能減排相關的生物技術研發投入,重點增加生物能源、生物材料和食品發酵技術的政府資助。自2008年開始,日本經產省設立了“用生物技術固定二氧化碳”、“纖維素生物技術資源作為原料制造化學品及燃料”等專項。日本農林水產省、環境省也加大對生物燃料、可再生資源利用技術的研究投入。
在生物醫藥領域,日本起步晚于歐美國家,但日本政府采取一系列戰略措施大力支持生物醫藥產業的發展,成果顯著。2003年,日本的生物藥市場規模為3795億日元,2004年為4182億日元,2005年達到4594億日元,呈逐步增長趨勢。目前,生物藥在日本所有被批準入市的藥物中占5%~10%。未來的生物藥發展過程中,日本不僅注重與藥物同時使用的活性蛋白的開發,而且注重給藥系統和成藥技術的研發。