微生物技術(shù)之發(fā)酵工程
發(fā)酵生產(chǎn)工程分三個(gè)階段：上游、中游和下游。先進(jìn)行高性能生產(chǎn)菌株的選育；然后在人工或計(jì)算機(jī)控制的生化反應(yīng)器中進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，生產(chǎn)目的代謝產(chǎn)物；最后收集目的產(chǎn)物并進(jìn)行分離純化，最終獲得所需要的產(chǎn)品。 現(xiàn)代意義上的發(fā)酵工程是一個(gè)由多學(xué)科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應(yīng)用性較強(qiáng)的開(kāi)放性的學(xué)科。發(fā)酵工程經(jīng)歷了“農(nóng)產(chǎn)手工加工——近代發(fā)酵工程——現(xiàn)代發(fā)酵工程”三個(gè)發(fā)展階段。
手工加工
發(fā)酵工程發(fā)源于家庭或作坊式的發(fā)酵制作（農(nóng)產(chǎn)手工加工），后來(lái)借鑒于化學(xué)工程實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)（近代發(fā)酵工程），最后返璞歸真以微生物生命活動(dòng)為中心研究、設(shè)計(jì)和指導(dǎo)工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)（現(xiàn)代發(fā)酵工程），跨入生物工程的行列。
近代發(fā)酵
原始的手工作坊式的發(fā)酵制作憑借祖先傳下來(lái)的技巧和經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品，體力勞動(dòng)繁重，生產(chǎn)規(guī)模受到限制，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)。于是，發(fā)酵界的前人首先求教于化學(xué)和化學(xué)工程，向農(nóng)業(yè)化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)習(xí)，對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)工藝進(jìn)行了規(guī)范，用泵和管道等輸送方式替代了肩挑手提的人力搬運(yùn)，以機(jī)器生產(chǎn)代替了手工操作，把作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)成功地推上了工業(yè)化生產(chǎn)的水平。發(fā)酵生產(chǎn)與化學(xué)和化學(xué)工程的結(jié)合促成了發(fā)酵生產(chǎn)的第一次飛躍。
現(xiàn)代發(fā)酵
通過(guò)發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的幾十年實(shí)踐，人們逐步認(rèn)識(shí)到發(fā)酵工業(yè)過(guò)程是一個(gè)隨著時(shí)間變化的（時(shí)變的）、非線(xiàn)性的、多變量輸入和輸出的動(dòng)態(tài)的生物學(xué)過(guò)程，按照化學(xué)工程的模式來(lái)處理發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)（特別是大規(guī)模生產(chǎn)）的問(wèn)題，往往難以收到預(yù)期的效果。
從化學(xué)工程的角度來(lái)看，發(fā)酵罐也就是生產(chǎn)原料發(fā)酵的反應(yīng)器，發(fā)酵罐中培養(yǎng)的微生物細(xì)胞只是一種催化劑，按化學(xué)工程的正統(tǒng)思維，微生物當(dāng)然難以發(fā)揮其生命特有的生產(chǎn)潛力。于是，追溯到作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)的生物學(xué)內(nèi)核（微生物），返璞歸真而對(duì)發(fā)酵工程的屬性有了新的認(rèn)識(shí)。發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認(rèn)定，使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向，發(fā)酵工程進(jìn)入了生物工程的范疇。
