前言：微生物从在列文虎克的显微镜下被发现开始，已经有了很长一段历史，然而应用于制药方面还是十分年轻，是一个新奇的研究应用方向。1928年，亚历山大·弗莱明发现了青霉素，是人类第一次使用抗生素，开启了微生物参与药物合成的历史。最开始微生物是以抗生素的方式造福人类，但如今已经形成了多种多样的微生物药物，如酶抑制剂、酶诱导剂、细胞功能调节剂……微生物药物蓬勃发展，微生物也在制药工程中担任了越来越重要的角色。
1. 微生物在制药工程中应用的综合概述
1.1微生物在制药工程中的种类发展
在微生物制药的应用之中，抗生素作为标志性成果，运用最为广泛，也在医疗历史上发挥了非常重要的作用，不止用来治疗疾病，在临床诊断上也有奇效，其主要来源于微生物的次级代谢产物。除了抗生素以外，微生物的次级代谢产物还被应用于制作酶抑制剂与诱导剂、受体拮抗剂与激动剂，具有很强的生物活性，归类为生理活性物质，多数都能够直接应用于制药工程之中。生物制品也属于微生物在制药工程的应用，如疫苗、血清等。而微生物在制药工程上应用还有其他类型，如微生物酶制药与微生物转化制药。前者是培养已经选育过的特定品种的微生物，用其产生的酶制药，后者则是将微生物作为制药工程流程中的一剂强而有力的催化剂。此外，从二十世纪开始，基因工程技术也登入了微生物制药的舞台，我们之所以能供应大量的干扰素、胰岛素、乙肝疫苗等药品，就是因为转基因微生物的诞生。而即使不将微生物应用于制药，微生物也能够帮助处理制药工程中产生的废气、废水。
1.2微生物应用于制药工程的优点分析
微生物体型微小，需要的空间较小，且生长繁殖迅速，能够为制药工程提供源源不断的原料，大多数微生物繁殖一代不需要一天，选育与改造过程不需要经过漫长的等。成本虽低，带来的效益却很庞大，制药效率高。微生物的要求不高，温和的条件下也能产生强效的催化反应，选择性强，往往不带来副反应问题的困扰。相比过去的化工方法，微生物的应用过程造成的污染物较少，甚至可以用不同的微生物降解工程中产生的污染物，对环境的友好度更高，在微生物的参与下，制药工程走向更有利于环保的方向。
1.3微生物在制药工程的应用流程
制药工程依据资料，获取目的菌种有多种方式，可以向科研单位、菌种保藏部门索取或购买，或直接从自然环境中取样。在微生物的培养过程中，必须保证微生物生长环境的洁净，无杂菌，且保证微生物的最适环境，以促进微生物的生长。特定情况下，制药工程中会选育并改造目标微生物，强化需要的性状，去除不良性质，最终培育出遗传稳定的品种。制药工程在培养微生物的过程中，必须做过一定的调查研究，合理考虑不同类型微生物的培养方案，并对培养过程中微生物会出现的情况胸有成竹，熟练掌握提取方法等，这些都包含在专业水平的范围之内。在整个大型制药工程动工之前，往往需要有基础测试过后的初步结果作为参考，也是摸索微生物营养利用情况与代谢能力的一步，通常可以选用条件较好的化学合成培养基，令微生物进行摇瓶实验，视情况投入小型发酵罐做更深入的培养，安排技术人员记录具体结果，并适时调整微生物培养的条件。合成培养基的调整结束后，将在复合培养基上试验，根据实际情况进行调节，如运用中间补料法等，做好了相当严谨的程序，才能再扩大一定的规模。现在大部分的制药工程都采用了微生物发酵的方式制成药物，通常会使用液体或固体培养，又有表面培养与深层培养的不同分类，由于不同微生物与不同方式，最佳的培养条件也不相一致。而在实际工程生产当中，进一步地降低成本也是一门学问，微生物培养中需要用到大量的碳源、氮源，应尽量选取经济实惠的材料，如就地取材，收购食品工业下脚料或用其他原料代粮。结束制药工程时，需要对溶剂之类的可循环利用材料进行回收，处理好工程中出现的废物，保证后续工程与工程附近环境的生物安全性。
2.微生物在制药工程中的研究进展
对微生物在制药工程上的研究在二十世纪四十年代初才开始发展，有一段时间，微生物的“工作经验”停留在依靠过去的经验来筛选投入生产，微生物菌种选育工作没有相对大的发展，直至七十年代，重组DNA技术横空出世，能够克隆表达或分析抗生素的合成基因，提高产量的同时，也帮助了产生新的活性物质，降低了盲目性与随机性，提高育种效率，基因工程技术也因此迅速成为了微生物菌种改良的热门领域。基因重组技术是对微生物的基因与相应的表达有着明晰的认识后，能够重新组合微生物的基因，使其产生一些非天然的基因丛，因此可以合成新的非天然的化合物，为微生物的选育工作提供了更多的选择与资源，目前，该项技术主要运用在聚酮类物质的生产中。同时也有很多的技术运用在抗生素的改造过程，如基因芯片基因组技术、RNA聚合酶功能修饰技术。前者是通过每个基因的寡核苷酸引物以及芯片上的微孔，扫描获得相关的信息，处理后得到重要的数据，用于调节抗生素的基因与产量，后者则能够利用基因的转录功能，通过修饰RNA聚合酶功能，调控微生物的基因，从而调整某些抗生素的生物合成水平。
3.微生物在制药工程中的应用重点
目前，微生物在制药工程中的应用，仍属于科技前沿，体现了人类最新的科学进展。在微生物在制药工程应用发展的进程中，选用专业水平优秀的技术人员，引用精密的新型设备，是工程成功的前提。而创新一直是发展的主旋律，改造现有的微生物技术，大力开发新型生物合成技术也是制药工程的发展重点，除最为关键的生物合成技术研究外，在其他方面优化现阶段的微生物的培养方式、活性分析与结构鉴定等技术，对不同的分离分析技术、光谱技术做更深一步的研究，也可以间接地促进微生物在制药工程中的技术。在对于微生物制药的菌种选育中，计算机的发展也使其发展水平如虎添翼，大数据时代之下，计算机强大的数据综合处理能力与更为精密的操作技术为基因工程技术的研究发展起到了重大的作用。
4.结语
微生物在制药工程中的应用已取得了较大的科研成果，有关微生物的科学在制药工程中大放异彩，以至于目前一半以上的制药工程已经离不开微生物。我国是微生物资源极其丰富的国家，应利用自身优势，创造微生物在制药工程上应用的美好未来，创新在制药工程上的生物技术，有精益求精的精神，积极响应人们的药物需求，为人们的幸福生活而奋斗。
参考文献
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[2]于大伟,孟志刚,薛爱红.开辟制药新天地——转基因微生物撰文崔艳孟志刚[J].生命世界,2018(05):12-13.