产业运行基本现状：微生物由于资源丰富，取材方便，繁殖较快，在人们的生产生活中应用广泛，例如在烹制蛋糕、酿酒工业中也广泛使用。发酵是通过将微生物放置在其适应生存的密闭环境中，将原料放入其中，微生物在生长代谢的过程中，具有高效的转化能力，且在途中还会产生次级代谢产物，也转化成人们所需要的物质。

在制药领域，微生物技术做出了巨大的贡献，通过微生物发酵技术研制出了许多关键的药物，拯救了无数的生命。例如青霉素，即青霉菌分泌的产物可以杀灭和抑制细菌，而人们通过不断的实验和研究终于能够从中提出青霉素，并应用于医疗行业。随着不断研究，更多功能微生物产品被提取出来，例如免疫调节剂、特异性酶抑制剂、受体拮抗剂等，可以生产用于预防和治疗疾病的有效药物，药品效果好，产量高，成本低廉。随着科技的发展，人们还提高了对微生物的利用率，对社会的经济和价值上产生不可估量的影响，促进了医药产业的发展，为人们的预防疾病作出贡献，保障了人们的生活健康。

近年来，我国生物发酵产业通过增强自主创新能力、加快产业结构优化升级、提高国际竞争力，使得产业规模持续扩大，并形成了一些优势产品。大宗发酵产品中的味精、赖氨酸、柠檬酸等产品的产量和贸易量位居世界前列；淀粉糖的产量在美国之后，居世界第二位；其他如山梨醇、葡萄糖酸钠、木糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、酵母和酶制剂等产品也处于快速发展阶段；生物基材料、化学中间体的生物制造等尚处于起步阶段，目前生物发酵技术产业化应用于化学中间体，市场空间广阔。

我国对生物化工产业的发展十分重视，我国“863计划”和“973计划”都将生物技术纳入重点资助领域。按照趋势，生物技术产业将成为21世纪的主导产业之一，生物化工将成为21世纪的重要化工产业。由传统的合成化工转向生物化工这一新领域有如下原因：

第一，生物化工技术发展迅速，逐渐具备取代传统合成化工趋势。专家预计2016-2025年全球生物化工复合增速达16.16%。第二，2017年我国生物发酵产业主要行业产品总产值约2,390亿元人民币，产量约2,846万吨，较2016年同期增长约7.7%。总量世界第一。

受国际经济环境影响，2010年至2013年生物发酵产品出口增长一直于低位徘徊，普遍增幅不大或有所下降。

中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国生物发酵行业市场全景调研分析及投资可行性研究预测报告》

技术工艺方面：在我国“稳增长、调结构、重环保”的产业政策引导下，生物发酵产业正在走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的发展道路。近年来，生物发酵行业围绕提高产品特殊性能的研究，通过生物转化、生物催化等方法生产高附加值产品，如特殊功能发酵产品及其衍生物、生物材料、生物菌剂、手性生物产品、食品及日化添加剂、生物表面活性剂、生物色素、生物染料、环保生物新产品等相关产品。尤其是在菌种选育、发酵工艺、分离提纯技术等领域，行业的研究及发展趋势如下：

（1）菌种选育方面：菌种种质资源的搜集与菌种库建立；生产菌株的系统生物学及比较组学研究；生产菌株基因功能发掘与EnzBank（酶库）的建立、适合发酵产品表达的多种底盘微生物的构建、生产菌株代谢工程改造和定制；菌株代谢网络与发酵规模的关系研究；新型生物发酵产品及其衍生物生产菌株及工艺开发；高产菌株的进化育种及高通量筛选技术和装备研发；高产菌株的关键基因位点的挖掘与知识产权保护；生产菌株抗逆能力的提升。

（2）发酵工艺方面：秸秆及其他非粮原料应用开发技术研究；标准化培养基的设计、分析与优化控制；基于代谢网络定量分析、发酵动力学等多尺度、多参数发酵优化和控制技术的应用；发酵过程耦合酶催化，降低残糖的技术与应用；发酵过程细胞信号传导研究与高密度技术；固定化酶连续发酵技术研发与应用；生物发酵法或生物酶法生产功能制品等代替化学法生产技术的研发；固态生物发酵技术与装备的突破；智能化连续发酵、半连续发酵技术与补料等辅助装备；大型厌氧和微耗氧发酵反应器；多样化、自动化和智能化的生物催化与转化反应器及其装备技术；小分子代谢产物的生物传感器开发；智能化自动在线检测与计算机集散控制技术和装备的研发。

（3）分离提取纯化。高效节能的分离介质、体系的研发；基于分子动力学理论的选择性析晶机理研究；生物反应与产物分离过程的耦合技术开发；基于区域选择性集成控制技术与装备研究；新型分离纯化技术和装备的应用研究；

分离过程在线检测与控制技术的研发；高收率和高纯度的产品提取技术开发；高效生物发酵产品衍生物分离纯化工艺开发；连续精细结晶系统与智能装备技术应用；膜组合分离技术集成与装备技术应用；高效模拟移动床色谱分离与连续离交技术应用；智能电渗析和双极膜电渗析装备的应用技术开发；副产物及杂质的高效分离技术开发；替代离交技术的新型脱盐技术开发。

（4）节水和节能方面：推广全封闭循环水利用技术；生产过程用蒸汽及蒸发水再利用技术；排放水回用及零排放技术；研究新型的浓缩与工业结晶装备及配套工艺；推广应用多效浓缩结晶技术、高效机械蒸汽再压缩技术；流化床组合干燥机组的研究应用；高黏度物料微波干燥技术研究应用；研究生物制造过程的全生命周期分析方法及其评价标准。

（5）环境保护方面：烟气含氧量自动控制技术；废水、废气和固体废弃物的治理与无害化、资源化利用技术开发。

（6）木质纤维素生物炼制关键技术及设备。开发清洁高效的原料预处理技术及设备；开发清洁高效的组分分离新技术及设备；开发纤维素的固相酶解技术及设备。