高楼广厦，水榭亭阁，巍峨峻耸，迤俪玲珑。世人眼中看到是光鲜的外在，忽略的是其中的砖、瓦、水泥，它们不显露，但却不可缺少。长链二元酸就是这样一种不可或缺的化工品的主料，它是一类有着重要和广泛用途的精细化工产品，是化学工业中制造高级香料、高性能尼龙工程塑料、高档尼龙热熔胶、高温电解质、高级润滑油、高级油漆和涂料、耐寒性增塑料、树脂、医药和农药等的重要原材料。
长链二元酸的广阔前景

利用长链二元酸为原料，可以合成一系列双号码长碳链尼龙。双号码尼龙具有良好的性能，耐腐蚀性好、绝缘性好、柔韧性强，在航天、航空、汽车、轮胎、船舶、建筑、电子、电器和信息领域具有广泛的应用前景。利用双号码长碳链尼龙作为子午线生产的轮胎，具有高速、安全、节油、耐磨的优点，是轮胎工业发展的方向。双号码长碳链尼龙还可以制造汽车管，如输油管、刹车管等，在汽车行业中备受青睐。用微生物发酵生产的长链二元酸合成高性能长碳链尼龙，将打破少数发达国家长达40多年对高性能长碳链尼龙的垄断，预示着我国工程塑料工业进入一个崭新阶段，标志着我国绿色化学工业的建设有了良好开端。

利用微生物发酵生产的长链二元酸为原料合成的高档热熔胶在服装和家电行业中很受重用。在高档服装生产中使用高档热熔胶，可以使整个服装耐水洗、耐干洗、尺寸稳定、穿着挺括。我国是世界服装出口第一大国，年用胶量在2000~3000吨左右，而目前则全部依靠进口。彩色显像管与偏转线圈粘合用胶需要较高的性能，只有在100℃高温下能够长期使用，才能保证彩色显像管的正常工作。我国目前生产彩色显像管所用胶全部靠进口。由此可见，用长链二元酸合成高档热溶胶在我国有着广阔的发展前景。

用微生物发酵生产长链二元酸为原料合成的高级粉末涂料具有节约能源、降低污染、使用安全和经济实用等特点。合成的高级油漆具有色泽光亮、耐磨性好、耐冲击强度高、附着牢固和柔韧性极佳等优点。

麝香是一种十分珍贵的中药药材，是制备中成药的重要成分。天然麝香中具有生理活性的主要有效成分是麝香酮。目前，保护野生动物已成为全民的共识，因此，天然麝香不再容许采用。用C11~C18的长链二元酸可以合成具有不同香型的大环酮香料，尤其是用微生物发酵生产的DC15为原料，合成环十五酮和麝香酮(即3-甲基环十五酮)时，合成步骤简单，成本大大降低。这种合成的麝香酮完全可以代替天然麝香配制中成药，在医药上将有着广泛用途，对我国中医药走向世界具有十分重要的意义。

长链二元酸还可以合成高温电解质，可在120℃下长期使用；合成高级润滑油，不仅耐高温，而且在零下45℃仍维持正常润滑。据报道，利用长链二元酸还能合成检测早期卵巢癌的试剂，合成治疗皮肤癌、艾滋病的药物及合成生物膜等，目前我国有关部门正在进行研究。

生物发酵法的突出优势

虽然长链二元酸有着如此广泛的应用范围和广阔的应用前景，但是，长链二元酸在自然界中却是不存在的，一直以来都是用化学方法进行合成。然而，在化学工业中长链二元酸很难合成，只有十二碳二元酸可以丁二烯为原料进行化学合成，但合成工艺复杂，合成条件苛刻，既需高温、高压和催化剂，需有防火、防爆、防毒设备，且收率低、成本高，更重要的是环境污染严重。

如何克服化学工业合成长链二元酸的弊端，如何使长链二元酸更广泛的应用于生产实践？中国科学院微生物研究所陈远童教授为此付出了自己半生的精力。陈远童教授和他的同事们充分发挥微生物学科的优势，创制出一套运用生物技术合成长链二元酸的新技术。应用生物技术方法，以正烷烃为原料，采用微生物方法生产长链二元酸，有化学合成方法不可比拟的优越性。其生产工艺简单，生产条件温和，整个过程在常温常压下进行，收率高、成本低，且没有环境污染。微生物所的多项二元酸成果目前达到的技术水平和产业规模处于国际领先地位，并最终形成了具有中国特色和自主知识产权的新兴绿色化学产业，引起了杜邦、通用电器、汉高和ADM等国际大公司的极大关注。在当今世界上，用生物技术生产长链二元酸实现大规模工业化生产，中国科学院微生物研究所是第一家，而陈远童教授则是其产业化的第一人。

石油微生物开发的卓越成就

陈远童教授1941年生于广东普宁。家庭的贫寒给了他坚强的毅力和坚定的信念，1966年从北京大学化学系有机化学专业毕业后，他被分配到中国科学院微生物研究所工作，一干就是三十几个春秋。微生物发酵石油正烷烃生产长链二元酸是已故中科院微生物所原副所长、中科院院士、工业微生物学家方心芳教授开创的新领域。在方教授的亲自指导下，中科院微生物所从上世纪20世纪70年代开始，首先进行了微生物发酵正烷烃生产长链混合二元酸的应用开发研究。

1986年，在方心芳院士的推荐下，陈远童成为其接班人，负责课题组工作。他在承担国家“八五”和“九五”科技攻关项目之后，按照国家提出的产业化要求，精心设计研究方案，组织研究队伍，做了大量的研究工作。培育高产菌株是实现产业化的首要步骤和关键。在他的带领下，全组成员克服困难，集中攻关，采用物理、化学和生物的诱变手段，发明了高效筛选培养基进行快速筛选，先后从15000多株突变菌株中培育出一系列生产各种二元酸的优良菌株。随后，又建立了工业生产规模针对不同长链二元酸的发酵工艺和后处理技术。发酵产酸水平提高了2~3倍，大幅度降低了生产成本，提高了产品质量。

在陈远童教授的带领下，微生物所在长链二元酸研究领域中已取得以下四项重大科研成果，拥有了多项具有自主知识产权的成熟和国际领先的微生物发酵生产长链二元酸的专利技术。

1.十二碳二元酸工业生产试验研究，在20000L罐中进行工业生产试验，产酸水平为180~200g/L，专家鉴定认为：“该项目研究的总体技术水平为国际领先”。

2.十三碳二元酸工业生产试验研究，完成20，000L罐工业生产试验，产酸水平为160~170g/L，而国际水平仅为130~140g/L。

3.十四碳二元酸工业生产试验研究，经过25，000L罐工业生产试验，产酸量达225~240g/L。国际上还处于小试阶段。

4.十五碳二元酸的中试研究，目前完成了2，500L罐规模中试，发酵产酸水平为170~180g/L，比国际上最好水平高1倍，专家鉴定认为：“上述技术指标处国际领先水平”。

天道酬勤，陈远童教授在承担国家“八五”和“九五”科技攻关以来，先后获得国家科委、计委和财政部联合颁发的“八五”和“九五”国家科技攻关重大科技成果奖和优秀科技成果奖，中科院发明一等奖和三等奖，中科院与省市、企业合作奖个人二等奖。共申报7项国家发明专利，已授权6项，发表了几十篇研究论文。享受政府特殊津贴。作为博士生导师，陈教授十分注重人才队伍建设，他既培养出一批优秀的硕、博士研究生，从事科研工作，又培养了一批产业化方面的技术人才，成为长链二元酸产业化生产实践中的技术和领导骨干。

技术产业化的巨大潜力

实现产业化是陈远童教授及其课题组的最终目标。在取得两项国际领先水平和两项国际先进水平的科研成果后，他们开始了产业化的探索。目前，多项专利技术成果已转让多家公司，已经建成并正在工业生产的两家公司，年生产能力总共达8000吨，年新增产值可达5亿多元人民币，年创利润1亿元以上。微生物发酵生产长链二元酸不是孤立的一种技术，它可以生产合成一系列产品，形成庞大的产业链和产品树，进而形成一个可持续发展的新兴绿色化学大产业。
    子在川上，曰：“逝者如斯夫，不舍昼夜。”逝水东去，去而不返，时光随岁月流过，不动声色。三十年，锲而不舍，兢兢业业，时间在陈远童身上留下的是坚定信念、奋斗不息的精神诠释，是热爱事业、踏实质朴的人格升华。长链二元酸是陈远童的骄傲，是中国科学院微生物所的骄傲，也是中国科学界的骄傲。谦逊的陈远童教授却没有因此而骄傲，一步一个脚印，他正用长链二元酸技术的系列研究继续铺陈着自己的学术之路。

    陈远童 微生物学专家。1941年11月生于广东普宁，1966年毕业于北京大学化学系有机化学专业。现任中国科学院微生物研究所研究员，博士生导师。

    从1972年起，跟随已故的中国科学院院士方心芳教授，在石油微生物领域从事基础理论研究和应用开发研究。1986年，在方教授的推荐下，成为课题组负责人，一直承担单一长链二元酸系列产品的应用开发研究。通过国家“八五”和“九五”科技攻关，使我国长链二元酸技术水平和开发水平处于国际领先地位。获国家“八五”攻关重大科技成果奖1项，“九五”攻关优秀成果奖1项，获中国科学院发明奖一等奖和三等奖各1项，获省部级成果奖多项。获国家发明专利5项。发表30多篇学术论文；技术成果转让多家工厂。1999年底，已在山东淄博建成国际上首家千吨二元酸发酵工厂，产品远销欧美和日本，取得可观的经济和社会效益。

    微生物研究所在长链二元酸的研发方面能达到今天的国际领先水平，首先应归功于已故的中国科学院院士、工业微生物学家、微生物所原副所长方心芳教授。在他的指导下，我们从1970年开始进行微生物正烷烃代谢产物和代谢途径的基础理论研究，发现代谢产物中有二羧酸，通过调研，认识到长链二元酸是一种用途极其广泛的重要的精细化工产品，它们是化工上合成高性能尼龙工程塑料，高档服装用热熔胶、高级香料、高级油漆和涂料等的重要原材料，国家很需要。但长链二元酸自然界中不存在，化工方法难以合成，如能通过生物技术生产，不但可以开辟长链二元酸的新来源，而且是一门新兴的绿色化学工业，不但具有重大的科学意义，而且具有广阔的应用前景。

    方教授带领我们进行微生物发酵生产混合长链二元酸的应用开发研究，1979年获国家发明奖三等奖。1986年，方教授因为年事已高，身体又有病，决定退居二线，推荐我为课题组长。

    我在方教授开创的石油微生物领域，继续进行单一长链二元酸系列产品的应用开发研究。微生物发酵生产长链二元酸是20世纪70年代发展起来的高新技术，是一个新兴的发酵领域(石油发酵)。石油发酵是一个油、水、气和菌体的四相体系，它不同于以往的糖发酵只有水、气和菌体三相体系。在菌体培育、发酵工艺和产物的分离提取方面，为实现大规模工业化生产，我们进行了系统探索、研究和总结。

    菌株培育：我们通过常规方法和生物技术方法相结合，对生产菌株进行反复的诱变和筛选，先后从15000多株突变株中培育出6株专门生产C12-C17各种长链二元酸的优良高产突变株，这是我们取得极大成功的最关键因素。微生物氧化正烷烃生成二元酸，有两大关键酶系，ω-氧化酶活力越强，氧化正烷烃生成二元酸越快，产酸量越高；而β-氧化酶活力越弱，生成的长链二元酸越难被进一步氧化降解，与基质正烷烃链长相同的二元酸才积累越多，产品纯度越高。我们还发现，微生物氧化正烷烃生成二元酸具有基质特异性。根据这些特性，我们设计出与众不同的筛选方法，经过长期努力，终于培育出6株生产C12-C17各种长链二元酸的高产菌株，摇瓶产酸水平分别从每升十几克、几十克提高到一百克左右。

    发酵条件和发酵工艺的优化：培育出高产菌株，已经成功了一半，但如果不根据石油发酵特点对发酵条件和发酵工艺进行不断优化，也不可能获得最理想的结果。我们发现石油微生物在同化和氧化正烷烃生长和产酸的过程中，有一个潜伏期，它与以往的糖发酵不同，糖溶于水，接种后能马上生长；而烷烃不溶于水，必须经过一段时间的乳化，菌体才能接触到烷烃原料，才能生长和产酸。根据这个特点，我们采用物理和生物的方法，加速烷烃乳化，缩短潜伏期，达到提高产酸量的目的，从而在2吨罐中试和20吨罐工业生产时，配合其他条件的优化控制，产酸量从每升100克以下逐渐提升到150克到200克的国际领先水平。

    产物的分离提取和精制：后处理中碰到的第一个难题是残存烷烃的除去，这个问题不解决，后处理相当困难，产品质量很差，影响应用。国内外一般采用高速离心机处理，既费时费电，效果还不理想。我们经过长期试验，终于找到一种简便、经济可行的破乳分层方法，残余烷烃能回收再用，既降低成本，又方便二元酸处理，提高产品质量。我们在后处理中，采用水代替有机溶剂进行分离提取和精制，受到工厂的欢迎，在山东淄博工业生产时，二元酸产品质量通过国家质量认证。

    我们的最终目标是建设绿色化学大产业。微生物发酵法生产长链二元酸具有化工合成法无可比拟的优势。化工合成法只能生产十二碳二元酸，由于条件苛刻，合成工艺复杂，成本高，环境污染严重，此法虽然已有几十年历史，但至今年产量不足1万吨。而发酵法可以生产十一碳到十八碳的一系列长链二元酸，条件温和、常温常压、工艺简单、收率高、成本低、没有环境污染，可以大规模工业生产。微生物发酵生产长链二元酸是一种新兴的绿色化学产业，受到国内外科学家和企业家的高度重视，我们多项二元酸成果目前达到的技术水平和产业化规模处于国际领先地位。引起杜邦、通用电器、汉高和ADM等国际大公司的极大关注。

    1999年国家计委和科技部组织编制的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》共138项，其中三项与长链二元酸有密切关系：1. 高性能工程塑料；2. 子午线轮胎生产技术和原料；3. 高性能涂料。

    2001年，长链二元酸作为三星级产品列入国家科技部、财政部和国家税务总局联合编制的“中国高技术产品目录”中向全国企业推荐(三星级代表技术水平最高和优先支持程度最高)。

    山东淄博广通化工有限责任公司与我们合作，1999年建成一座国际上最大的二元酸发酵工厂，年生产能力约一千吨，该厂生产的产品远销欧美和日本，该公司计划在5年内把生产能力扩大到一万吨。上海凯赛生物技术公司转让我们的技术，在2002年底建成年产5000吨二元酸的生产工厂。我们正与中石化清江石油化工有限责任公司合作，第一期工程拟建年产3000吨的二元酸生产工厂，并已列入国家计委支持的高技术产业化示范工程。长链二元酸潜在市场巨大，我们将争取把国内长链二元酸年生产能力继续扩大，并带动一大批相关行业的发展，逐渐形成产业链和产品树，形成具有中国特色和自主知识产权的绿色化学大产业