目前，工業規模的生物技術發展非常迅速。但是，生物工程技術尚有許多需要改進的地方，生產工藝是否穩定、工廠的建設成本是否經濟以及生產操作的靈活性都決定了生物技術是否能夠發揮^大的潛力，取得^佳的效益。因此，生物工程亟需與已有的工程技術相結合，提高生產效率。

  通過生物轉化可以生產各種各樣的產品，因此基于生物轉化的工藝技術越來越受到關注。人們可以用這種生物轉化技術生產公斤級的非常前沿的藥物，也可以生產數以千噸的精細化工產品、維生素以及作為動物飼料的蛋白質等。有人這樣預測，在未來五年內，有一半的精細化學品的生產將會涉及到生物催化轉化的工藝。生物工藝正在從醫藥這一專有性非常強的領域迅速擴展到流程工業的許多主流技術領域中。
靈活生產

  在制藥工業中，生物工藝技術在生產酶、抗體以及其他多肽的生產中所起的作用越來越大，但生物技術的工程放大是非常有挑戰性的，主要是由于以下兩個原因：其一，現在生物技術的一個趨勢是利用動物細胞來生產目標產品，與細菌相比，動物細胞更加容易破碎，不易培養；其二是生物技術產品開發的速度以及其他不確定性因素。盡管這些尖端的生物加工工藝比較復雜，但幾乎所有的客戶都希望能夠從事多種產品的生產，而不是制造某種特定的單一產品。手頭擁有幾種很有前途的候選藥品的公司，可能現在就應當考慮開始興建新的制藥廠，但是三四年后，工廠建好準備生產的時候，他們也并不清楚哪種藥會被批準生產。有時，更加不幸的事，有些藥品會在后期的臨床中，甚至獲得許可證之后出現了問題，因此而不得不被迫停止生產。

  對于公司而言，可以在某一“平臺”上開發一系列不同的產品，這一平臺可以是一種特定的酵母菌，從而降低了前面所說的這種風險。反過來，這樣也可以更好的利用這種模塊化的工廠，從而生產多種產品。與傳統的生物技術工廠相比，這種工廠更像是巨大的積木玩具。工廠的這種多功能的生產模式，在傳統的精細化工行業中已經成功應用了很多年。但是在生物技術領域，這方面的進展卻非常緩慢。很長時間以來，人們一直認為生物工藝是非常特殊的，必須根據每一種產品的特性設計相應的工廠來進行生產，所幸，^近人們已經逐漸認識到情況并非都是如此，能生產多種產品的工廠也已經很常見了。
借鑒其他行業經驗

  傳統的制藥工藝通常是生產小分子的化合物，生產工藝多數是處理以粉末形式出現的化合物，與此相比，生物技術工廠的工藝物料多數是溶液形式的。事實上，大部分采用生物技術生產的藥品主要用于注射（非腸道注射用藥物），因此對藥品的純度和消毒要求非常嚴格，盡管如此，采用液體生產工藝還有一些優點。像普通的化學品生產工廠那樣，生物技術生產廠也越來越多地利用重力來輸送物料。生產從工廠的位置較高的地方開始，隨著工藝流程產品逐漸輸送到相對較低的位置。與粉末制劑的生產比較，生產液體制劑更容易保證操作員的安全。

  從傳統的化工廠的生產中，人們已經認識到擴大規模可以提高生產的經濟性。用于大規模生產酶制劑和農業產品的發酵罐，其尺寸可以達到幾百立方米，但是用于生產生物醫藥的反應器通常只有2~3m3，而許多工廠甚至更小。反應器的放大是大勢所趨。例如生產單克隆抗體的反應器體積已達到了20~30m3。由于產品的開發、無菌技術的應用以及嚴格的質量保證體系的費用非常高，而且與工廠規模的大小基本無關，因此工廠規模的擴大有助于降低產品的生產成本。如果生物藥劑的應用范圍越來越廣，降低產品的生產成本是勢在必行的事情。

  目前，許多生物技術工藝的收率很低，因此為了提高產量和降低成本，提高收率就成為另一個值得關注的重要問題。在這方面人們已經取得了許多進展，例如提高細胞生產目標蛋白的能力，還有一種方法就是通過一定的手段增加透過細胞壁進入培養基的蛋白的量。同時，培養基也有了很大的改進，細胞也經過改良變得更加結實，已經能夠經受住因擁擠的生長環境、攪拌和通氣等引起的壓力。
生物反應器的改進

  由于人們對細胞培養有了更深刻的認識，以及反應器設計的改進，使得現在用于生產生物醫藥的反應器體積達到了30m3，這種反應器可以實現半連續化生產。如果是在過去，在這種尺寸的反應器中，由于缺乏攪拌，以及由流體靜壓力所引起的二氧化碳的累積都會引起嚴重的問題。然而現在，由于攪拌和通氣更加優良，同時細胞又能經受更大的剪切力，因此反應器可以得到放大。事實上，現在低剪切力的葉輪式攪拌器在細胞培養中的使用正逐漸減少，相反中等剪切力的Rushton葉輪式攪拌器的使用正逐漸增多，這種攪拌器多在細菌和酵母菌培養時使用。高剪切力的攪拌器使攪拌效果更加優良，同時也說明細胞也更加能經受住外力的作用。同時，生物反應器的高徑比從原來的的1:1增加到2:1，甚至達到發酵罐的高徑比3:1。有的反應器中會有灌注系統，其中裝有一個膜過濾裝置，用于提取富集產品或副產物，有了這套系統就可以使生產流程實現半連續化操作甚至連續化操作。
在生物工程技術工廠中，對不銹鋼設備的清洗和消毒的成本是非常巨大的。由于這一原因，現在一次性設備的使用正逐漸增加。其實，現在這種一次性的設備在生物反應器上也正得到應用。這樣就節省了在線清洗和在線消毒的費用，同時節省了時間以及進行相關記錄所需花費的精力，產品的穩定性也有可能提高。目前這種一次性設備的體積受到一定限制，一般只有幾百升；但在將來其體積將可以達到5000L。
下游工藝的優化

  正如生物反應器本身一樣，一個完整的生物加工生產廠也需要設備和控制系統來為反應器提供培養基和混合氣體，并進一步從培養介質或從細胞中分離目標產品。在一些老式工廠中，物料在下游的分離階段，就像是在模仿實驗室的操作一樣。而新的生產廠，有這樣的趨勢，即各個工序經過優化整合在一起，其連續化程度更高，并且工序之間的連接也更加緊密，同時兼具操作的靈活性。模塊化的結構和項目的良好管理有助于節約建立完整的生物技術產品生產工廠所需的時間。

  就像建設其他工廠一樣，削減整個項目所需時間的關鍵就是使各種生產活動平行展開。這是一個年輕的行業，可以這樣講，多數項目管理方面的經驗都可以從化工和石化工業中得到借鑒，并得到成功的應用。醫藥和生物制藥是一個非常特殊的領域，為保證產品質量，其生產工藝和生產工廠都必須經過驗證。現如今，制藥廠都受到資源的限制，為了降低生產成本，提高生產效率，他們正越來越多的向工程公司尋求幫助，來進行工藝驗證。這也反映了在這一領域專業技術人員的短缺。

  三年一屆的AchemAsia 2007即將在北京拉開帷幕，無疑，生物技術將是展示的重點主題，期待展會能帶來^新的理念和市場信息。