2021年10月16日上午，2021发酵中药大会暨中国中药协会中药发酵药物专业委员会第三届年会在江苏菌钥隆重召开。中国工程院院士，江南大学教授、博士生导师陈坚院士，作为大会高级技术顾问为大家分享了“发酵工程技术与中药发酵”的主题演讲。
首先，陈坚院士介绍了发酵工程技术历史发展及发酵产品研发要素。
发酵工程技术历史悠长，16世纪开始，传统食品进入天然发酵阶段。发酵工程技术经过了天然发酵、纯种发酵、好氧发酵，目前已进入现代发酵工程阶段，新一代发酵工程技术结合了合成生物学技术，高通量筛选与传统发酵的流程重构，发酵技术不断完善，逐渐实现智能化发展。
研发发酵产品需掌握以下三要素，生产菌种改造、发酵/酶转化过程优化与控制、产物分离提取纯化。
其次，陈坚院士介绍了中药发酵的定义。
中药发酵是以微生物或酶为生物催化剂，对中药或中药提取物进行生物转化，使中药成为快速利用、定量疗效的新型药物。
中药发酵的历史起源于4000年前的酿酒制曲技术，古籍中医对发酵炮制药物记录颇多，至今沿用在临床医学的仍有20余种。
发酵方式分为固态发酵与液态发酵，相比较来说，液态发酵操作更为复杂，产生的废水较多，但是可使产品品质更加稳定。
为什么说中药发酵前途大好？
中药发酵可以提高中药有效成分含量，增强药物疗效并产生新的活性成分，同时改善中药口感及减轻中药毒副作用。
陈坚院士指出中药发酵关键技术问题为发酵机理不明、优良菌种缺乏、效果评价粗犷。
针对这三个问题，提出微生物代谢网络解析关键组分转化调控、微生物群落结构解析高通量筛选技术、中药发酵质量评价模型、方法和体系的方案。
随后，陈坚院士又以白酒发酵的大曲中核心功能菌群与环境互作以及植物天然提取物的发酵生产为例做了发酵工程技术的深度剖析。
传统发酵食品制造和贮存过程工艺复杂，生产周期较长，影响因素多。
传统发酵食品为混菌发酵体系，微生物群落具有高度的多样性和复杂性，发酵过程与风味和健康物质产生密切相关，难以准确追溯。
例如：对于白酒来说，风味和健康成为关乎白酒品质的关键问题之一。
酱香大曲发酵过程中追溯到58种产酶功能菌属，通过丰度与发酵持续性的筛选后，候选核心功能菌群主要包括20个菌属。
陈坚院士结合多组学联用技术，解析了酱香大曲发酵各环节的微生物群落、酶系、风味代谢物动态变化及相互作用关系基于高灵敏性、高特异性的高通量筛选技术，精准获得了大曲发酵体系中的核心功能菌群。
基于环境因子-菌系-酶系-物系指标检测与关联性分析，建立了基于生产工艺条件控制的功能菌群应用性能评价体系，验证并优化了大曲发酵加工工艺及相关操作。
植物提取的功能性营养化学品对于人体健康具有重要意义，然而以往较高生产成本限制了市场的快速成长。
随着合成生物学技术的发展，这些重要的植物天然提取物，已经可以采用发酵技术进行低成本生产。
植物提取物广泛应用发酵技术，可以解决农副产品高值利用难题，提升现有中药和生物技术企业的技术水平。
最后，陈坚院士对中药发酵工程技术如何实现重要发酵微生物群落理性设计以及构建中药发酵智能化工业新模式两个方面做了研究与展望。
希望中药发酵利用人工智能知识库，构建生物过程知识图谱，结合机器识别、深度学习等智能化技术，实现基于人工智能的中药发酵工业智能化。
