微生物技術(shù)之發(fā)酵工程
發(fā)酵生產(chǎn)工程分三個階段：上游、中游和下游。先進行高性能生產(chǎn)菌株的選育；然后在人工或計算機控制的生化反應器中進行大規(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)酵工程是一個由多學科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應用性較強的開放性的學科。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），后來借鑒于化學工程實現(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為中心研究、設計和指導工業(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的技巧和經(jīng)驗生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品，體力勞動繁重，生產(chǎn)規(guī)模受到限制，難以實現(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和化學工程，向農(nóng)業(yè)化學和化學工程學習，對發(fā)酵生產(chǎn)工藝進行了規(guī)范，用泵和管道等輸送方式替代了肩挑手提的人力搬運，以機器生產(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)與化學和化學工程的結(jié)合促成了發(fā)酵生產(chǎn)的第一次飛躍。
現(xiàn)代發(fā)酵
通過發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的幾十年實踐，人們逐步認識到發(fā)酵工業(yè)過程是一個隨著時間變化的（時變的）、非線性的、多變量輸入和輸出的動態(tài)的生物學過程，按照化學工程的模式來處理發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)（特別是大規(guī)模生產(chǎn)）的問題，往往難以收到預期的效果。
從化學工程的角度來看，發(fā)酵罐也就是生產(chǎn)原料發(fā)酵的反應器，發(fā)酵罐中培養(yǎng)的微生物細胞只是一種催化劑，按化學工程的正統(tǒng)思維，微生物當然難以發(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)的生物學內(nèi)核（微生物），返璞歸真而對發(fā)酵工程的屬性有了新的認識。發(fā)酵工程的生物學屬性的認定，使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向，發(fā)酵工程進入了生物工程的范疇。
