研究方向名稱：生物化工分離工程
本研究方向的特色、學(xué)術(shù)地位、作用和意義：隨著人類生活水平的提高和科學(xué)的發(fā)展，人類的生活質(zhì)量不斷提高，現(xiàn)代醫(yī)藥為人類的生活質(zhì)量提高提供了科學(xué)技術(shù)的支持，2001年我國醫(yī)藥銷售額為2500億元，現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)將成為我國21世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟增長點之一。在過去的10年里，生命科學(xué)取得了舉世矚目的成就，人類基因組測序的完成標(biāo)志著人類對生命本質(zhì)的認(rèn)識進入到了一個新的高度。隨著人類遺傳基因的破譯，大量的生物醫(yī)藥產(chǎn)品正在被開發(fā)出來，極大地滿足了人類的需要，為疾病的治療，特別是為一些疑難病癥的治療，提供了新的，有效的醫(yī)藥產(chǎn)品。然而，生物醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的分離與提取，始終是一道難題困擾著生物醫(yī)藥產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提高，已經(jīng)成為醫(yī)藥生物產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)的瓶頸，制約著生物醫(yī)藥業(yè)的發(fā)展。生物醫(yī)藥產(chǎn)品有著不同與其它化工產(chǎn)品的特性。生物醫(yī)藥產(chǎn)品一般來講，含量較低，因此它的提取純化就比較困難，要經(jīng)過較長的提取分離過程，才能使目的產(chǎn)物的濃度逐漸提高。生物醫(yī)藥產(chǎn)品的另一個特點是穩(wěn)定性較差，在提取分離過程中容易被分解，因而提取過程常常需要低溫，快速，和較為溫和的PH.此外，生物醫(yī)藥產(chǎn)品常常與大量的其它的未知成分混合在一起，要把目的產(chǎn)物從大量的雜質(zhì)中分離出來，分離過程較為復(fù)雜，周期較長。我們課題組從事醫(yī)藥及生物化工產(chǎn)品分離工藝的研究已有多年的歷史，積累了較為豐富的經(jīng)驗并培養(yǎng)了一支科研隊伍。在國家九五攻關(guān)項目中，我們成功地解決了安普霉素的提取分離工藝，開發(fā)出了二類新藥及其制劑。為我國填補了該藥品的空白，取得了重要的社會和經(jīng)濟效益。經(jīng)過多年的建設(shè)，我們課題組具備了較為完善的實驗設(shè)備，同時也建立了一整套成熟的對生物醫(yī)藥及生物化工產(chǎn)品進行有效分離純化的方法。正在進行化工新技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)研究，如菌絲體干燥技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)等。依據(jù)這些優(yōu)勢，我們學(xué)科能夠在新的世紀(jì)里，把握住生物科技發(fā)展的機遇，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出我們的貢獻。
研究方向名稱：生物藥品的基因工程與細(xì)胞工程的研究
本研究方向的特色、學(xué)術(shù)地位、作用和意義：依賴各種基因文庫的最新成果進行藥物價值基因的克隆及其工程菌的構(gòu)建和表達。以基因表達為基礎(chǔ)實現(xiàn)藥用二次產(chǎn)物的生物轉(zhuǎn)化，從而達到用酶工程的手段服務(wù)于制藥工業(yè)和化工工業(yè)。如目前對氧化鯊烯環(huán)化酶（OSC）的研究是生合成及藥學(xué)領(lǐng)域研究的一個熱點，OSC控制著人體內(nèi)甾體樣物質(zhì)形成的最后一個生物合成環(huán)節(jié)學(xué)科有關(guān)課題獲1999年教育部優(yōu)秀青年教師基金資助。以轉(zhuǎn)基因植物和動物為代表的新興生物反應(yīng)器的研制也開始起步。如從植物C.speciosus克隆了第一個呋甾皂甙26位β-葡萄糖水解酶Cdna，用電穿刺法將外源基因整合到異源植物煙草細(xì)胞的染色體上；經(jīng)過篩選、進而誘發(fā)幼芽，培養(yǎng)得到具有特殊品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因煙草植物。近年來基因工程發(fā)展迅速，重組酶工程方面也取得舉世矚目的成就。所涉及的各種技術(shù)已經(jīng)形成相當(dāng)成熟的實驗流程，被越來越多的地應(yīng)用于化工、醫(yī)藥和食品工業(yè)等行業(yè)中。手性化合物的合成是制藥工業(yè)中非常重要的課題，利用微生物及其酶系作為微生物轉(zhuǎn)化和合成方法，將成為21世紀(jì)有機化學(xué)領(lǐng)域和生物技術(shù)的新結(jié)合點。一些新技術(shù)和方法的不斷完善和發(fā)展，生物轉(zhuǎn)化和組合化學(xué)的結(jié)合，也推動了生物合成和生物轉(zhuǎn)化在制備手性化合物中的應(yīng)用。目前能被用于有機合成中的微生物轉(zhuǎn)化催化劑仍然很少，但隨著基因工程、酶工程和工業(yè)微生物的不斷發(fā)展，生物轉(zhuǎn)化在手性化合物合成中的應(yīng)用將會更加廣泛，也更有利于保護生態(tài)和環(huán)境。
研究方向名稱：微生物資源與發(fā)酵工程
本研究方向的特色、學(xué)術(shù)地位、作用和意義：尋找新資源，開發(fā)新產(chǎn)品、為世界各國所重視。但由于人類長期對土壤微生物資源的開發(fā)利用，現(xiàn)在要從土壤中尋找微生物新資源開發(fā)新產(chǎn)品，已愈來愈困難，而海洋資源是地球上的十倍，而且尚未很好開發(fā)，所以世界各國開始從陸地到海洋，爭奪發(fā)現(xiàn)和開發(fā)海洋新資源寶庫。當(dāng)前世界上海洋天然產(chǎn)物的開發(fā)研究正方興未艾，走在前列的是美國、日本、歐共體，每年投入的研發(fā)經(jīng)費都超過3億美元。歐共體為能與美、日抗衡，組織了Marine Sciences and Technology簡稱MAST計劃，其中一個從海洋生物中尋找新藥物的項目由歐洲8個國家的19個科研機構(gòu)共同承擔(dān)，自1991年來已連續(xù)三次獲得MAST計劃的巨額資助，從世界不同海域（地中海、加勒比海、紅海、太平洋、印度洋）的海洋生物中尋找新的海洋生物活性物質(zhì)加以專利保護。至今已取得了一大批科研成果。國內(nèi)，有識之士也在不同科研單位開展了海洋生物資源的開發(fā)工作。2002年，國家高技術(shù)計劃（863），啟動了海洋生物技術(shù)專題，體現(xiàn)了對這一領(lǐng)域的重視程度。展望未來10-15年，我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域之一“重組農(nóng)用生物制劑的研制與產(chǎn)業(yè)化”，重點支持重組微生物農(nóng)藥、飼料、肥料、生長調(diào)節(jié)劑、環(huán)境修復(fù)制劑和食品微生物的研究和產(chǎn)業(yè)化，另一個優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域“海洋生物技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”，側(cè)重海洋生物資源基因庫的建立、評價和利用。將這兩個領(lǐng)域的研究工作有機地結(jié)合起來，在國內(nèi)外獨具特色。微生物發(fā)酵工程技術(shù)和微生物生物化工技術(shù)是現(xiàn)代生物工程技術(shù)的重要組成部分，充分利用微生物多樣化的生物代謝途徑以及基因改造技術(shù)進行基因代謝工程研究，來為人類制造各種新產(chǎn)品，產(chǎn)生新用途，特別是在自然界中稀缺資源的生產(chǎn)，其優(yōu)越性無可替代，利用和發(fā)掘極端豐富的海洋微生物資源進行發(fā)酵工程的研究與開發(fā)，尤其是發(fā)現(xiàn)新的生物活性化合物、抗菌素、酶抑制劑、激素、免疫調(diào)節(jié)劑、受體拮抗劑以及精細(xì)化工產(chǎn)品等，前景遠(yuǎn)大。