巴西是怎麼看待硫酸銨的

『壹』 硫酸工業製法的歷史

硫酸工業已有 200多年的歷史。早期的硫酸生產採用硝化法，此法按主體設備的演變又有鉛室法和塔式法之分。19世紀後期，接觸法獲得工業應用，目前已成為生產硫酸的主要方法。
早期的硫酸生產 15世紀後半葉，B.瓦倫丁在其著作中,先後提到將綠礬與砂共熱,以及將硫磺與硝石混合物焚燃的兩種製取硫酸的方法。約1740年，英國人J.沃德首先使用玻璃器皿從事硫酸生產，器皿的容積達300l。在器皿中間歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，產生的二氧化硫和氮氧化物與氧、水反應生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先導。
硝化法的興衰 1746年，英國人J.羅巴克在伯明翰建成一座6ft（lft=0.3048m)見方的鉛室,這是世界上第一座鉛室法生產硫酸的工廠。1805年前後，首次出現在鉛室之外設置燃燒爐焚燃硫磺和硝石，使鉛室法實現了連續作業。1827年，著名的法國科學家J.－L.蓋－呂薩克建議在鉛室之後設置吸硝塔,用鉛室產品(65％H2SO4)吸收廢氣中的氮氧化物。1859年，英國人J.格洛弗又在鉛室之前增設脫硝塔，成功地從含硝硫酸中充分脫除氮氧化物,並使出塔的產品濃度達76％H2SO4。這兩項發明的結合，實現了氮氧化物的循環利用，使鉛室法工藝得以基本完善。
18世紀後半期，紡織工業取得重大的技術進步，硫酸被用於亞麻織品的漂白、棉織品的酸化和毛織品的染色。呂布蘭法的成功，又需大量地從硫酸和食鹽製取硫酸鈉。迅速增長的需求為初興的硫酸工業開拓了順利發展的道路。
早期的鉛室法工廠都以義大利西西里島的硫磺為原料,隨著硫酸需求的不斷增加,原料供應日益緊張。19世紀30年代起，英、德等國相繼改用硫鐵礦作原料。其後，利用冶煉煙氣生產硫酸也獲得成功。原料來源的擴大,適應了當時以過磷酸鈣和硫酸銨為主要產品的化肥工業的興起,從而使硫酸工業獲得更大的發展。1900年世界硫酸產量(以100％H2SO4計)已達4.2Mt。1916年,美國田納西煉銅公司建成了一套日產 230～270t(以100％H2SO4計)的鉛室法裝置。它擁有四個串聯的鉛室，每個鉛室的容積為15600m3,這是世界上容積最大的巨型鉛室。由於龐大的鉛室生產效率低、耗鉛多和投資高，19世紀後半期起，不斷有人提出各種改進的建議和發明，終於導致以填充塔代替鉛室的多種塔式法裝置的問世。
1911年，奧地利人C.奧普爾在赫魯紹建立了世界上第一套塔式法裝置。六個塔的總容積為600m3，日產14t硫酸（以100％H2SO4計）。1923年，H.彼德森在匈牙利馬扎羅瓦爾建成一套由一個脫硝塔、兩個成酸塔和四個吸硝塔組成的七塔式裝置，在酸液循環流程及塔內氣液接觸方式等方面有所創新，提高了生產效率。
在蘇聯和東歐，曾廣泛採用五塔式流程。到50年代，蘇聯又開發了更為強化的七塔式流程，即增設成酸塔和吸硝塔各一座，其生產強度比之老式的塔式法裝置有了成倍的提高，而且可以用普通鋼材代替昂貴的鉛材製造生產設備。
鉛室法產品的濃度為 65％H2SO4，塔式法則為76％H2SO4。在以硫鐵礦和冶煉煙氣為原料時,產品中還含有多種雜質。40年代起，染料、化纖、有機合成和石油化工等行業對濃硫酸和發煙硫酸的需要量迅速增加，許多工業部門對濃硫酸產品的純度也提出了更高的要求，因而使接觸法逐漸在硫酸工業中居於主導地位。
後來居上的接觸法 1831年，英國的P.菲利普斯首先發明以二氧化硫和空氣混合，並通過裝有鉑粉或鉑絲的熾熱瓷管製取三氧化硫的方法。1870年，茜素合成法的成功導致染料工業的興起，對發煙硫酸的需要量激增，為接觸法的發展提供了動力。1875年，德國人E.雅各布在克羅伊茨納赫建成第一座生產發煙硫酸的接觸法裝置。他曾以鉛室法產品進行熱分解取得二氧化硫、氧和水蒸氣的混合物，冷凝除水後的余氣通過催化劑層，製成含43％SO3的發煙硫酸。
1881發起，德國巴登苯胺純鹼公司的R.克尼奇對接觸法進行了歷時10年的研究，在各種工藝條件下系統地測試了鉑及其他催化劑的性能，並在工業裝置上全面解決了以硫鐵礦為原料進行生產的技術關鍵。當時的接觸法裝置都使用在較低溫度下呈現優良活性的鉑催化劑。但其價格昂貴、容易中毒而喪失活性（見催化劑中毒、催化活性）。為此，早期的接觸法裝置，無論從硫化礦或硫磺為原料，都必須對進入轉化工序的氣體預先進行充分的凈化，以除去各種有害雜質。1906年，美國人F.G.科特雷耳發明高壓靜電捕集礦塵和酸霧的技術在接觸法工廠獲得成功，成為凈化技術上的重要突破。
第一次世界大戰的爆發，使歐美國家競相興建接觸法裝置，產品用於炸葯的製造。這對接觸法的發展頗具影響。1913年，巴登苯胺純鹼公司發明了添加鹼金屬鹽的釩催化劑，活性較好，不易中毒，且價格較低，在工業應 用中顯示了優異的成效。從此，性能不斷有所改進的釩催化劑相繼涌現，並迅速獲得廣泛應用，終於完全取代了鉑及其他催化劑。
近30年的發展 第二次世界大戰以後，硫酸工業取得了較大的發展，世界硫酸產量不斷增長。

現代的硫酸生產技術也有顯著的進步。50年代初，聯邦德國和美國同時開發成功硫鐵礦沸騰焙燒技術。聯邦德國的法本拜耳公司於1964年率先實現兩次轉化工藝的應用，又於1971年建成第一座直徑4m的沸騰轉化器。1972年,法國的於吉納-庫爾曼公司建造的第一座以硫磺為原料的加壓法裝置投產,操作壓力為500kPa,日產550t(100％H2SO4)。1974年,瑞士的汽巴－嘉基公司為處理含0.5％～3.0％SO2的低濃度煙氣,開發一種改良的塔式法工藝,並於1979年在聯邦德國建成一套每小時處理10km3焙燒硫化鉬礦煙氣(0.8％～1.5％SO2)的工業裝置。
中國硫酸工業的發展 1874年，天津機械局淋硝廠建成中國最早的鉛室法裝置，1876年投產，日產硫酸約2t，用於製造無煙火葯。1934年，中國第一座接觸法裝置在河南鞏縣兵工廠分廠投產。
1949年以前，中國硫酸最高年產量為 180kt(1942)。1983年硫酸產量達8.7Mt（不包括台灣省）,僅次於美國、蘇聯，居世界第三位。1951年，研製成功並大量生產釩催化劑，此後還陸續開發了幾種新品種。1956年，成功地開發了硫鐵礦沸騰焙燒技術，並將文氏管洗滌器用於凈化作業。1966年,建成了兩次轉化的工業裝置,成為較早應用這項新技術的國家。在熱能利用、環境保護、自動控制和裝備技術等方面，也取得了豐碩成果

『貳』 硫酸銨可以出口國外嗎

硫酸銨出口特點為：出口操作--逢低買入逢高出口，出口形態--擠壓顆粒硫酸銨的出口頻率和數量明顯增加，出口競爭力增強--中國硫酸銨相較於俄羅斯等貨源的競爭力更大，並出口至美國的數量在我國硫酸銨所有出口國家中的排位從前幾年的15名左右迅猛提高到了2015年之際的7名。
這些特點使得2015年全年硫酸銨出口總量打破歷史最高紀錄，而這已成為過去，從上述海關數據可知，2016年1月份硫酸銨出口量為43.07萬噸，是2008年以來同期出口量最大的一年，再創佳績!我們再看2008-2015年這八年期間，每一年的硫酸銨出口總量均較前一年有所增加，增幅20萬噸-134萬噸不等。
尤其是近三年的出口量增加尤為明顯，中國化肥網小車認為2016年硫酸銨市場中「出口」仍將是關鍵詞之一，甚至有可能是決定每一輪硫酸銨價格漲幅和漲價持續時間的最重要因素，何以得出這一結論?下面就來小小探討一下。
縱向來看：8年以來，出口占硫酸銨總需求的比重越來越大， 2009年中國化工信息中心的數據顯示，當年中國硫酸銨產量約280萬噸，出口88萬噸，工業原料約30萬噸，國內肥料消費量160-170萬噸左右，出口占總需求的比重約為31%。
到了2015年，據估計產量約970-1000萬噸，出口總量高達528萬噸，工業及國內肥料消耗量雖也有增加，但增幅甚微。既然出口所佔總需求的比重達到近50%這么大，那麼出口仍將是2016年硫酸銨市場的關鍵詞之一，其理由不言自明，只要國際上硫酸銨的價格較國內銷售所得價格不低的太多的話，出口仍將繼續發揮其消化國內貨源。
尤其是拉動價格上漲的重要作用;當然，所謂「成也蕭何，敗也蕭何」， 2016全球經濟大環境繼續低迷為主，一旦我國硫酸銨主要出口目的地東南亞、巴西等國家經濟出現大波動的話，我國硫酸銨出口可能會受到較大影響。
橫向來看：2016年出口相較於內需仍將對價格的上漲發揮巨大作用， 具體來看2016年內需復合肥企業對於硫酸銨的需求應穩中略減(近半年以來復合肥企業開工率同比偏低，且成品庫存消化情況不理想)，稀土方面的需求暫時不佳(據中國化肥網小車統計。
截止目前南方供稀土開採的硫酸銨廠家出廠價較春節假期前回落了50-100元/噸)，業內只能將關注點放在出口、春夏兩季農需和復合肥企業剛需上，而春夏兩季農需應基本穩定(據悉水稻等喜硫作物的種植面積應不會有大變化)，那麼出口應該是決定價格漲跌的最重要因素。
如此一來，我們硫酸銨業內所必須關注的重中之重即為中間商對於焦化副產、己內醯胺副產及擠壓顆粒硫酸銨的操作時間與數量，出口操作逢低買入逢高出口也是我們獲利的關鍵，當然我們在進行內貿淡季儲備之際為了降低風險，也應該盡量規避國外的采購旺季。
由上可知，出口乃兵家必爭之地，業內紛紛期待2016年我國硫酸銨出口數量能有更大的突破，繼續為國內硫酸銨價格的上漲發揮重要作用。

『叄』 初一科學

吸收熱量沒有問題,即使隔熱措施有些欠缺,但這對實驗影響不大
吸收熱量,是因為達到平衡後的能量低於平衡前的能量.
銨鹽都溶於水,且溶解是絕大部分是吸熱的 是因為銨鹽溶於水時電離吸熱
硫酸銨是可以在水中溶解,是因為無沉澱和絡和物的產生,且全部電離,與吸熱無直接關系.所以這個問題需要從兩方面來看待
(氨根離子與水生成一水合氨和氫離子)

『肆』 硫酸工業的世界硫酸工業

硫酸工業是化學工業中歷史悠久的工業部門，世界硫酸產量仍在逐年增長。1970年世界硫酸產量91152kt，1980年143010kt，1984年147557kt。美國硫酸產量居世界第一位，1984年生產硫酸35863kt，佔世界總產量的24%。其次是前蘇聯，1984年生產硫酸25300kt。發展中國家硫酸產量增長很快。摩洛哥1970年生產硫酸275kt，居世界第28位，1984年硫酸產量增加到4295kt，已躍居世界第6位。巴西和墨西哥的硫酸產量也分別上升到世界第11位和第12位。硫酸的最大消費者在各國均是化肥工業。現代硫酸生產技術主要特點如下：
①強化生產，降低投資。以硫黃制酸為例，進轉化器的二氧化硫濃度已從70年代設計值10．5%提高到12%。轉化器催化劑層的氣體流速從0．36m/s提高到0．45m/s。由於氣體濃度和流速的提高，使生產設備尺寸減小，建設投資降低。
②降低系統阻力，節約動力消耗。傳統的柱狀催化劑改為環形催化劑，使阻力最大的設備——轉化器壓力降減小一半；對於乾燥、吸收塔採用大開孔率的填料支承結構和降低填料層高度；使設備配置緊湊，縮短氣體管線長度。所有這些措施都使生產系統阻力降低，從而節省了動力的消耗。
③提高余熱利用效率。新建硫酸廠都將含硫原料燃燒熱和轉化反應熱，用來生產中壓過熱蒸汽，並用於發電。最近，美國孟山都環境化學公司開發用三氧化硫吸收反應熱，生產低壓蒸汽的技術，使硫酸工業余熱利用效率大大提高。對於硫黃制酸，余熱回收效率已達到90～95%。
④採用耐腐蝕材料，保證設備可靠運轉。對於易受腐蝕的關鍵部件，廣泛採用不銹鋼和合金製作。例如：已廣泛使用不銹鋼管殼式酸冷卻器、合金板式換熱器或氟塑料酸冷卻器取代老式的鑄鐵排管冷卻濃硫酸；使用不銹鋼製作轉化器、換熱器和開工預熱器等。
⑤消除污染。廣泛採用兩轉兩吸流程以減少廢氣污染。還開發了許多種硫酸尾氣處理工藝，可使排入大氣的二氧化硫含量進一步降低到100ppm或50ppm以下。對於冶煉煙氣制酸和硫鐵礦制酸，採用了分離有害雜質和回收凈化工序廢酸的措施，以消除污水污染。
⑥生產設備的大型化和集中化。目前冶煉煙氣制酸設備的最大單系列生產能力為日產硫酸2．54kt，硫黃制酸為2．81kt。美國新威爾士工廠集中建設了五套大型硫酸生產裝置，總生產能力達每日11．5kt。生產設備的大型化降低了建設投資和生產費用。
⑦採用電子計算機控制生產。80年代建設的大型硫酸廠，許多都採用電子計算機進行檢測和控制。有的老廠也進行了改造，安裝了電子計算機。使用電子計算機控制生產，可以實現操作的最優化，有利於生產的穩定和成本的降低。
隨著世界人口增加，糧食需要量的增多，化肥的生產將進一步發展。硫酸作為生產磷肥的主要原料，其生產也必將得到迅速發展。發展中國家硫酸工業的發展速度將高於發達國家。
中國硫酸工業 生產的主要品種是92．5%和98%濃硫酸，以及含游離三氧化硫20%的發煙硫酸。少數硝化法硫酸廠生產75%稀硫酸，也生產65%發煙硫酸、蓄電池硫酸、液體三氧化硫、液體二氧化硫、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨等產品。1983年硫酸產量為8．7Mt，佔世界第三位。硫酸的消費主要用於化肥和其他工業品的生產，總消費量的60%左右用於生產化肥。
硫鐵礦是中國硫酸工業的主要原料，也使用冶煉廢氣和硫黃生產硫酸。1983年硫酸工業原料構成為：硫鐵礦72．8%，硫黃16%，冶煉廢氣11．2%。隨著國際市場硫黃價格的升高，已減少了硫黃進口數量，硫黃制酸所佔比例將顯著降低。重點硫酸廠有30家，產量約占總產量的40%。其餘60%的硫酸由分布在全國各地的約400家小型硫酸廠生產，每個廠的生產規模一般為年產硫酸10～40kt，也有的達到60～80kt。在生產技術方面，開發了硫鐵礦沸騰焙燒、兩轉兩吸、利用余熱發電、塑料電除霧器等技術，以及生產環形釩催化劑和氟塑料酸冷卻器等。其中許多已在工業中得到廣泛推廣使用。

『伍』 現代生物技術在解決21世紀人類社會面臨的重大方面所發揮的重要作用

加入WTO在我國經濟生活中是件大事，它既帶給我們巨大的發展機遇，也使我們遭遇到巨大的挑戰。外貿形勢說明：一場曠日持久的、空前慘烈的經濟戰已經打響。與生物技術密切相關的農業、醫葯等產業的狀況也不容樂觀。在這種激烈競爭形勢下，中國企業必需學會積極發現並認真構築自己賴以生存和發展的優勢，在這當中打造企業自身的技術優勢就具有特別重要的意義。

令人欣慰的是，在新世紀向我們走來的時候，生物技術掀起了它的第三個浪潮。1999年在「Current Opinion in Microbiology」雜志的一篇文章中寫到：繼醫葯和農業之後，廣泛認為工業生物催化將是生物技術的第三個浪潮。還有，1999年底在美國加利福尼亞召開了一個學術討論會後出版了一本題為「新生物催化劑：21世紀化學工業的基本工具」的專門性書籍。這些跡象表明：以生物催化為核心內容的工業生物技術在支撐新世紀社會進步與經濟發展的技術體系中的地位已經被提到空前的戰略高度。筆者認為：正在向我們走來的「生物技術的第三個浪潮」對我國21世紀的經濟發展將是個不可多得的機遇。本文將討論這次技術革命的社會需求、技術內涵、具體實例以及這個新浪潮對產業結構所可能帶來的影響。

人類幾千年的文明史證明，一次技術革命的出現必然與以下兩個因素有密切相關：首先要有對新技術革命的強烈的社會需求；其次是必需擁有充滿活力的創新技術。

1 社會需求

恩格斯說過：「社會一旦有技術上的需要，則這種需要就會比10所大學更能把科學推向前進」。當今人類社會面臨人口、環境、資源、疾病等多種危機。人類急需從這些危機中擺脫出來，進入一個理想的可持續發展的軌道。在這個過程中，包括生物技術在內的高技術的發展和應用將可能發揮重要作用。

1．1 環境壓力

人類的生存環境正在迅速惡化，環境污染已經成為制約人類社會發展的重要因素。

在水環境方面，根據近年我國政府的環境公報的統計數據，我國年廢水排放量達416億噸，其中工業廢水排放量和生活污水排放量各半。中國主要河流有機污染普遍，面源污染日益突出，主要湖泊富營養化嚴重。我國近岸海域海水污染嚴重，近海環境狀況總體較差，海洋環境污染惡化的趨勢仍未得到有效控制。作為海洋污染的綜合指標之一的赤潮，僅1999年，中國海域共記錄到15起。

在大氣環境方面，全國廢氣中二氧化硫排放總量1857萬噸、煙塵排放總量1159萬噸、工業粉塵排放量1175萬噸。中國的大氣環境污染仍然以煤煙型為主，主要污染物為總懸浮顆粒物和二氧化硫。少數特大城市屬煤煙與汽車尾氣污染並重類型。酸雨污染范圍大體未變，污染程度居高不下。

在陸地環境方面，全國工業固體廢物產生量為7．8億噸，工業固體廢物累計貯存量64億噸。工業固體廢物的堆存佔用大量土地，並對空氣、地表水和地下水產生二次污染。削減工業固體廢物產生量是我國污染物排放總量控制的重要內容之一。有些地區已經形成垃圾圍城、藍天綠水不再的可怕局面。

以上情況說明：我國環境污染的規模已經達到十分嚴重地步。尋求已污染環境的治理措施，發展防止新的污染發生的技術已經成為社會可持續發展的當務之急。

微生物是自然界基本的循環器，微生物及其酶系可以有效分解纖維素、木質素、脂肪、烷烴、芳香烴、某些人工多聚物等等，因此微生物可以在造紙、石油化工、紡織印染、食品加工、炸葯、冶金、殺蟲劑、除草劑、洗滌劑、電鍍、生活污水等污染環境的治理中發揮巨大作用。例如最成熟的活性污泥廢水處理技術就是依靠微生物的作用。毋庸置疑，生物技術是解決環境污染的一種基本工具，它能提供保護環境、恢復環境所必須的許多手段。

近30年來現代生物技術的多數內容已經滲透到環境工程領域中。有應用前景的領域包括廢物的高效生物處理技術、污染事故的現場補救、污染場地的現場修復技術、可降解材料的生物合成技術等許多方面。具體環境生物技術內容包括構建高效降解殺蟲劑、除草劑、多環芳烴類化合物等污染物的高效基因工程菌和具有抗污染特性的轉基因植物，無廢物、無污染的「綠色」生產工藝，高效污水處理生物反應器，廢物資源化，PCR技術及其他環境監測技術等。以上內容涉及重組DNA技術、固定化技術、高效反應器技術等單元技術及其技術組合的應用。

環境污染治理產業已經形成了一個巨大的市場，1990年為1900億美元；2000年為3100億美元，世界市場平均增長率達5％。但是其中環境生物技術(主要指微生物菌劑和部分環境監控工程)所佔市場分額還十分有限。

1．2 資源壓力

當今人類社會面臨的第二個問題是資源壓力。我們應該十分清醒地意識到「一次性能源的末日已經不遠」已成為一個無須更多爭論的前景。石油剩餘儲量1400億噸，而年開采量為32億噸，計算下來43年告罄!

在交通運輸能源結構中石油大約佔97％，隨著石油資源不可避免的枯竭，在過去20年中，無論政府或工業部門都在十分積極地開發交通運輸的代替燃料。一個正在成長、但尚存爭論的替代燃料是發酵法生產的乙醇。任何農業國家都可以用現行技術生產燃料乙醇，其中美國發酵生產燃料乙醇的原料是玉米葡萄糖，而巴西則是蔗糖。汽車製造商目前生產的汽車都可以用混合有10％或85％燃料酒精(E85)的燃料。巴西用甘蔗年生產120億升乙醇，以22％比例與汽油混合，或者可用近100％的乙醇。美國用玉米年生產50億升乙醇，上百個加油站能提供E85號燃油。

目前的問題是需要政府的財政補貼才能維持燃料乙醇的正常生產。令人高興的是從非食品植物發酵生產燃料乙醇的研究取得可喜進展。通過預處理、酶的應用和發酵工藝的改進，把各種農業下腳料，諸如玉米、稻、麥秸稈、甘蔗廢料、廢紙等統稱為「biomass」的一些物質轉化為燃料乙醇。這樣一來，有希望進一步降低燃料乙醇的生產成本。歷史上酒精的價格曾經從每升1．22降到0．31美元。如果酶法加工和生物量利用技術得以進一步改進，預期到2015年，價格還會降到0．12—0．13美元。樂觀地估計，到時候即使沒有政府的價格補貼政策，乙醇也可以取代汽油。

現代化工中差不多全部人工高分子聚合物的出發原料都來自石油或煤炭。全球龐大的化學工業對一次性礦業資源的過分依賴，使人類社會所面臨的資源短缺形勢更加雪上加霜。2002年6月在加拿大多倫多剛剛閉幕的Bi02002國際大會上有一個專題討論會，來自不同國家的科學家認為：一個全球性的產業革命正在朝著以碳水化合物為基礎的經濟發展。科學家們已經預測：當今高分子化工的碳氫化合物時代將逐步讓位於碳水化合物時代。目前正在開發的多聚乳酸、多聚賴氨酸、多聚羥基丁酸、燃料乙醇以及各種功能寡糖等可視為這個碳水化合物時代來臨的前奏。

2 技術平台

上個世紀70年代以來，在生物技術基礎性研究工作的帶動下已經建立了基因工程、蛋白質工程、代謝工程、組合生物合成、生物催化工程及其他一系列工程體系和技術平台。這是第三個浪潮又一個必要條件。以下本文以發現新酶為例，簡述這類技術平台的科學內涵。

對於工業目的，生物催化劑的吸引力不外乎高效率的催化作用及對底物結構嚴格的選擇性。

當然，另一方面，生物催化劑用於工業目的也面臨著一些挑戰。首先，酶雖然有其令人滿意的周轉數(turnover numbers)，即單位活性位點在單位時間內可以催化產生較大數量的產物。可是大多數酶的分子量很大，卻只有一個唯一的活性位點。這樣一來，單位質量的催化劑的催化效率有時候就顯得很低。其次，酶一般是不大穩定的，在大多數工業系統中則很難採用這種脆弱的催化劑。最後，現有技術水平尚難保證以工業規模生產出各種物美價廉的生物催化劑。以上三條可概括為酶的可用性、穩定性和可生產性。在考慮把生物催化劑用作工業酶之前，以上三個難點必須加以克服。因此人們急需發現或創造新一代生物催化劑。近年，由於在新技術方面取得了許多新突破，又重新燃起了人們對酶在工業上應用的巨大興趣。

發現或創造新一代生物催化劑的技術平台包括天然生物多樣性的篩選、基因組測序、定向進化、噬菌體展示、理性設計、化學修飾、催化性抗體和核酶等。這里僅就與發現和創造新工業酶密切相關的前四項內容作些介紹和討論。

2．1 生物多樣性

自然界蘊藏著巨大的微生物資源，但是人類至今對極端環境微生物(extremophiles)和未培養微生物(unculturable microorganisms)兩個資源寶庫涉足不深，所以研究開發潛力極大。

可以預期，人們能從嗜酸、嗜鹼、嗜冷、嗜熱、嗜鹽、嗜壓等等極端微生物中獲得許多有價值的酶、蛋白質以及其他活性物質。在過去幾年中，隨著重組酶生產技術的開發，使人們有可能從更廣泛的來源獲取更廉價的酶。近年在這方面取得的進展在一定程度上得益於極端微生物培養技術的進步，更得益於把極端微生物的基因轉移到常用受體微生物宿主能力的提高。如此一來，人們有理由相信：在溫和、便宜的生長條件下就可以生產出對極端環境具有耐受性能的生物催化劑來。

另外據知，能夠在實驗室培養的微生物的種類僅占自然界中微生物總數的不到1％!也就是說，還有99％的不可培養的微生物等待著我們用非常規手段加以研究。作為微生物資源研究和開發領域里的一個重大探索，可以採用最新的分子生物學方法，繞過菌種分離純化這一步驟，直接在自然界中尋找有開發價值的微生物基因。把來源於未經培養的微生物的DNA克隆到業經培養馴化的宿主生物體中，然後用高通量篩選技術從重組的克隆里篩選為新酶編碼的基因。

微生物世界展示給人類如此巨大的機會使我們興奮不已，一些有識之士指出：未知的微生物世界或許是地球上最大的未開發的自然資源，能充分利用這個微生物資源寶庫的國家必將取得發展的先機。

2．2 基因組測序

隨著DNA測序能力的提高，對序列的分析能力也得到加強，於是可以發現許多新的基因。通過同已知基因序列進行比較來推斷新基因表達產物的基本酶活性。當然目前的技術水平還不足以推斷出這些酶性質的許多細節。因此必須表達這些新發現的基因，以確定它們在一個特定的過程中是否確實有用。假定，從一種生物體來源的所有的酶在它的正常生長溫度下都有功能，那麼來自超級嗜熱微生物的DNA序列就能成為尋找在沸點附近仍然有功能的酶的合理起點；同樣可以認為，嗜冷微生物的基因則可能成為在零度仍然具有功能的酶的可能來源。

網際網路最新資料表明：大約60種微生物的基因組序列已經完成，另外還有近200種微生物基因組預期很快就可以完成。測序工作的努力已經揭示了數萬個新基因，主要的是編碼酶的一些基因，其中大約三分之一可以被歸到「有功能」的家族裡，這是一個十分豐富、而且每天都在增加的新工業酶後選者的來源。相信隨著基因組時代的到來，將會有大量新的工業酶被人類發現。

2．3 定向性進化

在以發現工業酶為主要目標的所有技術中，定向進化(directed evolution簡稱DE)可能是最強有力的一種。DE是一種快速而廉價的發現各種新酶的方法。這類新酶在特定的條件下應該比天然酶工作得更好。DE模擬自然進化，這種進化取決於從多樣性群體中選擇合適「個體」，這里的「個體」就是酶。DE是定向的，意思是研究者通過一步步改進使選擇的各種酶要符合一定預期的標准。DE從克隆擬改進的酶的基因起始。分離到的基因通過體外突變使其多樣性得到加強。然後，克隆這些突變株的DNA，並且在通常的受體中表達，分析表達產物的酶活力，選擇最好的變異株克隆。它的基因又作為下一輪篩選的新起點。使用這一方法需要掌握兩項重要的支撐技術，即DNA重排(DNA shaffling)和高通量篩選技術。

2．4 噬菌體展示

該技術最初是用於鑒定和分離蛋白質的一些結構域，該結構域能夠牢固地結合到別的分子上。但是近年這個核心技術又經過進一步設計和發展，致使擬被改良的酶在理論上也可充當被鑒定和分離的靶子。噬菌體展示最簡單的形式涉及把小段靶子DNA，(該DNA應該是突變和篩選的靶子)插入噬菌體的基因組中，其插入位置要求其編碼的蛋白質結構域能夠出現在噬菌體顆粒的表面上。靶子基因的突變導致各種不同的結構域在表面上展示，如果各種不同的結構域的任何一個能足夠牢固地結合到一種固定化底物上，則編碼這個結構域的顆粒便粘到這一固定相上，藉以把它們從未結合的結構域分開。然後把結合的噬菌體從固定化的底物上洗脫下來，收集之，增殖之。重復這一過程則可以增加獲得具有優良品質酶的幾率。

3 兩個實例

以下結合本實驗室的研究工作舉兩個實例。一個是酶制劑L—天冬醯胺酶；另一個是氨基酸，L—天冬酸。這兩個例子在我們討論的生物技術第三個浪潮這個主題下有一定的代表性。

3．1 L-天冬醯胺酶

作為抗白血病首選葯物的L—天冬醯胺酶早就用大腸桿菌發酵的方法生產，但是生產和應用至少存在兩個問題。一個問題是細胞形成酶的能力很低；另一個問題是酶在體內半衰期短。這兩個問題的存在導致葯物生產成本過高，加大了患者的負擔。

本實驗室藉助基因工程技術提高了酶合成能力，首先從大腸桿菌獲得編碼該酶的基因，體外重組之後再轉化到大腸桿菌體內，不同的是強化了上游調控元件，便大大提高了酶合成能力40多倍!

本實驗室解決半衰期短和穩定性差的策略是制備L—天冬醯胺酶—抗體的融合蛋白。首先從噬菌體抗體庫中篩選得到L—天冬醯胺酶(ASNase)的保護性抗體scFv46，然後構建融合蛋白scFv-ASNase及ASNase—scFv。穩定性測定結果表明：這兩種融合蛋白比天然ASNase的抗蛋白酶降解的能力強，並將天然ASNase的體外半衰期由2小時分別提高到9小時和6小時，另外，二者對高溫及低pH條件都具有較強的抗性。通過計算機模擬技術，預測了融合蛋白ASNase—scFv及scFv—ASNase的三維結構，並與報道的天然ASNase的三維結構進行比較分析。通過結構分析並結合上述的實驗結果，提出scFv的保護機制是scFv的空間阻礙效應(如封閉蛋白酶作用位點)與改變酶分子靜電勢表面的綜合作用結果。

藉助完全基因組序列信息進一步提高L—天冬醯胺酶的穩定性的新嘗試。通過近年中國科學院一個科學家小組的不懈努力，完成了一種極端嗜熱微生物長達2689443 bp全部基因組的測序研究工作。為進一步提高L—天冬醯胺酶的穩定性並延長該葯的體內半衰期，我們在這方面作出了的新努力，即試圖藉助完全基因組序列信息，從一株極端嗜熱微生物中尋找穩定性更好的L—天冬醯胺酶。

本實驗室已經測知E．coli L—天冬醯胺酶的氨基酸序列及為其編碼的基因核苷酸序列。在上述極端嗜熱微生物的完全基因組序列資料庫中搜尋E．coli L—天冬醯胺酶的結構類似物，結果在No．967號基因編碼的蛋白質中，發現了一個一級結構與L—天冬醯胺酶十分相似的蛋白質。其中35％(115／323)的氨基酸完全一樣，另有52％(171／323)的氨基酸相似。因此，有理由相信在這株極端嗜熱微生物中很有可能存在一個與E．coli L—天冬醯胺酶有類似功能的蛋白質。又鑒於該基因來自極端嗜熱微生物，預期這個蛋白質還將會具有更好的熱穩定性。當然，一切結論將留待通過對該基因的克隆、表達、產物的分離和功能分析的結果予以最後的證實或澄清。

3．2 L—天冬酸

通常的生產方法是用富含L—天冬酸酶的微生物細胞，經過固定化處理後，將底物反丁烯二酸轉化為L—天冬酸。本實驗室早期也曾作過一些工作並且投入生產應用。在2000年柏林生物技術大會上得知，日本一個公司採取一系列改進措施，使生產工藝水平大大提升了一步。首先為解決酶合成能力低下問題，也是採用基因工程技術，提高合成能力50倍；固定化酶的通透性問題因採用離子交換性質的材料而得以解決；反應熱—反應器設計及降低反應溫度，從37℃降低到20℃；消除了污染環境的副產物硫酸銨，代之以能重復使用的反丁烯二酸銨；正在開辟L—天冬酸的新用途，用於製造多聚L—天冬酸酶。這個經過改進的新工藝既是先進的、高效的，又是綠色的、環保的。使這一產品的生產工藝幾乎達到盡善盡美的地步，代表了21世紀傳統產業改造的方向。

4 產業結構

我們正處在這樣一個時代：社會經濟發展所遇到的一些重大障礙有待工業生物技術去解決；科學技術的迅速發展形成了一批先進的技術平台；許許多多實例說明生物技術的第三個浪潮正在向我們走來。我們相信：在這第三個浪潮中，中國和世界工業生物技術產業結構將會發生巨大的變化。

上世紀工業生物技術產業格局大體上包括抗生素、維生素、氨基酸、有機酸、(醋酸、乳酸、檸檬酸、衣康酸、蘋果酸、葡萄糖酸等)、酶制劑、單細胞蛋白、溶劑(丙酮、丁醇)、乙醇、核酸、核苷酸等等。傳統產業的全面技術改造：向高產、優質、高效、資源節約、環境友好型過度，還肯定誕生一批新產業，包括生物材料產業、生物能源產業、生物化工產業及環境生物技術產業等等。

『陸』 巴西菇的種植

1、栽培方式

巴西菇為發酵料開放式畦栽或床栽，栽培方式與雙孢蘑菇完全相同。只是生長發育所需的溫濕度與雙孢蘑菇差別較大，栽培中注意季節並及時調整即可。

2、栽培

配方：稻草750公斤，木屑700公斤，過磷酸鈣10公斤，硫酸銨8～10公斤，尿素5～8公斤，石膏30公斤。

配方：玉米秸350公斤，棉籽殼350公斤，麥秸150公斤，干雞糞150公斤，硫酸銨10公斤或尿素5公斤，石膏10～15公斤。

建堆發酵。建堆發酵程序為主料預濕→加水混合攪拌→建堆下寬1.2～1.5米，上寬0.8～0.9米，高0.8～1米)→料溫升至70～75℃時(約7天)第一次翻堆並加入化肥→再建堆4天後第二次翻堆，以後分別隔3～4天各翻堆1次(翻堆共5次，整個發酵過程23～25天)。

填料上床二次發酵方法與雙孢蘑菇完全相同。整料播種穴播為主，輔以上層少量菌種層播，最後在菌種上鋪1厘米左右厚的料。

發菌和覆土發菌期間保持料溫24～28℃經20天左右菌絲可長至料的2/3，此時便可覆土。覆土多使用耕作層以下的底土(生土)，對土粒的要求及覆土方法與雙孢蘑菇相同。

3、調水出菇

巴西菇出菇要求溫度高，高溫下易滋生病和蟲病，因此，菇房大氣相對濕度不可過高，應低於雙孢蘑菇。在適宜的環境條件和管理下，一般播種45天左右可見到扭結。

子實體從原基出現至可採收一般10天左右，一個出菇周期可採收4～5茬。出菇期的管理除控制溫度與雙孢蘑菇不同，通風量要較雙孢蘑菇多外，其它管理均與雙孢蘑菇相同。

(6)巴西是怎麼看待硫酸銨的擴展閱讀

巴西菇的成分包括蛋白質、脂肪、維生素、灰分及醣類等，與其它菌行相比，巴西菇的蛋白質和糖質含量較豐富，且子實體中多糖體B-16-D葡聚糖蛋白質復合含量較多，陸續證明為可調節免疫系統功能及降血糖功能，確認其在醫學免疫療法上及敬用上的價值。

至2011年在日本約有五百家醫院使用巴西菇來輔助癌症治療， 與菇菌類的當紅產品靈芝相較，巴西菇每一克約含有六十到七十毫克的B-16-D葡聚糖蛋白質復合體，比靈芝的十到二十毫克高出許多。