长链二元酸是精细化工生产的重要原料，通过长链二元酸合成的化工衍生产品极多，除了合成高性能尼龙工程塑料、高级麝香香料、油漆、涂料和润滑油、高温电介质等多种用途外，其在医药开发方面应用更是异军突起。近年来，长链二元酸逐渐在合成医药中间体、乳腺癌检测试剂、治疗皮肤癌和艾滋病的药物、合成新型降血糖药等方面显露出特殊作用和广阔前景。但是人们可能不知道，中国正是全世界最大的长链二元酸生产国和出口国。

 

中国科学院微生物研究所的陈远童研究员从事长链二元酸研究近四十年，申报10项国家发明专利（已授权7项），凭借此项研究，更是荣获2006年度国家科技进步奖二等奖。据陈远童介绍，长链二元酸在自然界中不单独存在，目前只有植物油裂解、化学合成和生物合成三种来源。

 

“通过植物油裂解制取长链二元酸可以得到癸二酸（DC10）、十三碳二元酸（DC13）和十五碳二元酸（DC15），但因受农田和气候等条件限制，产量都不大。”陈远童说。更重要的是这种方法生产的产品质量往往不能满足工业上的需要，比如十三碳二元酸的植物油裂解法生产是通过从菜籽油中提取甘油芥酸脂，然后再用臭氧氧化裂解制取，但产品纯度只能达到70%左右，不符合十三碳二元酸的主要工业用途合成麝香-T的要求。

 

国际上传统的长链二元酸制造工艺主要是化学合成方法，而这种方法迄今只能够生产出十二碳二元酸（DC12）。“这种方法以丁二烯为原料，需要9个复杂的反应步骤以及高温、高压和催化剂，工业生产的时候需要防火、防爆和防毒装置。可以说化学合成法生产长链二元酸条件苛刻、步骤多、收率低、成本高和环境污染严重。”陈远童说。

 

正因为上述原因，从上世纪70年代开始，各国开始探索制取长链二元酸的新方法，美国、德国、日本纷纷开展微生物发酵生产长链二元酸的研究。“采用微生物发酵的方法生产长链二元酸，具有化学合成方法无可比拟的优越性。它是利用微生物特有的氧化能力，通过胞内酶的作用，在常温常压下进行生产。”陈远童说。

 

我国的微生物发酵法制取长链二元酸的研究也是从上世纪70年代开始的，中国科学院微生物研究所在中国科学院院士方心芳教授的带领下，率先开始相关领域的研究。陈远童研究员从1972年起，便跟随方心芳院士参与微生物发酵制取长链二元酸的研究，1986年，在方心芳的推荐下，陈远童成为课题组负责人。

 

虽然中美日德四国都进行了微生物发酵法生产长链二元酸的研究，但是真正实现工业生产的只有中日两国。据陈远童介绍，1985年，日本矿业公司曾建成年产200吨的十三碳二元酸发酵装置，但是2001年已经停产。因此，我国目前是国际上唯一大规模生产和出口长链二元酸的国家。

 

微生物种类繁多，找到合适的菌株就如同大海捞针。针对油水混合体系中菌种生长转化的难点，陈远童创造了“氧化酶活力筛选指示培养基”和“快速三步筛选法”，培育出高产C11~C18系列菌株，使菌株产酸水平提高2~3倍。通过常规方法和生物技术方法相结合，设计出与众不同的筛选方法，从1.5万多株突变菌株中培育出6株专门生产C12~C17各种长链二元酸的高产菌株。

 

残存烷烃的去处是后处理的一个难题，这个问题不解决，产品的应用会受到影响。国内外一般采用的高速离心机处理方法费时费电，效果也不理想。经过长期试验，陈远童探索出一种简便、经济的破乳分层方法，使残余的烷烃能够回收再利用。在陈远童的努力下，C12~C15四种二元酸的产酸水平已经达到200g/l左右，处于国际绝对的领先水平。

 

目前国内已经有多家企业转让了陈远童的长链二元酸生产技术，总生产能力已经达到2.3万吨/年。据陈远童介绍，美德日三国利用化学合成法生产长链二元酸不仅产品单一，而且三国总产量也不会超过2万吨/年。

 

现在，山东瀚霖生物技术有限公司又得到了最新的长链二元酸生产技术转让。这个项目筹资30亿元人民币，计划用5年时间，分三期建成年生产能力6万吨的大型生产企业。该工程第一期设计年产1万吨，即将建成，计划在今年8月份试车投产。陈远童介绍说：“这次技术转让有这么几个特点：一是转让的是我们第三代生产技术，是最新的、产量最高的；二是项目建设不但得到山东省委姜异康书记的亲切关怀，现场视察和指导，还得到中科院路甬祥院长的‘发挥各自优势，地院高效合作’的批示；三是微生物所与瀚霖公司合作建成研发中心，有利于该技术的进一步更新换代；四是此次投产的规模大、起点高、目标远，将对成本的降低有积极作用。”

 

随着国内采用生物技术生产长链二元酸企业的逐步增多，国外采用化工合成的传统工艺势必逐渐淘汰，我国在该领域的领先地位势必进一步巩固。可以说，中国已经牢牢占领了长链二元酸这一精细化工生产原料生产的制高点，而取得这一成就，中国科学院微生物研究所两代科学家的辛勤耕耘功不可没。

 

《科学时报》 (2009-6-15 B2 专题)