工作人員在第五屆進博會上展示創(chuàng)新纖維素生物基材“BBC纖維絮紙

隨著全球生物技術革命和產業(yè)變革加速推進，以生物催化為核心的生物化工技術生產的生物基材料和化學品,，因生產條件溫和,、過程能耗較低、能部分減少碳排放,，越來越受到世界各國的高度重視,。  

為積極開辟生物制造新領域新賽道，推動生物基材料可持續(xù)發(fā)展,，工業(yè)和信息化部,、國家發(fā)改委、財政部,、生態(tài)環(huán)境部,、農業(yè)農村部、市場監(jiān)管總局近日聯(lián)合發(fā)布《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》（以下簡稱《行動方案》）,。  

生物基材料有望成為新主流  

生物基材料是指,，以可再生的生物質為原料，或經由生物制造生產的產品,，包括但不限于含碳的化學原料和化學制品,。  

“由于環(huán)境友好、節(jié)約資源等特點,，生物基材料正逐步成為引領當代世界科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展的又一新主導產業(yè),。”北京工商大學化學與材料工程學院院長翁云宣介紹,，目前全球生物基材料產能已達3500萬噸以上,，主要的技術創(chuàng)新方向是發(fā)展以高效菌種構建為核心的生物質轉化、生物基材料單體制造關鍵技術,，以及生物基材料聚合,、性能改進與復合、綠色生物法加工技術等配套的產業(yè)技術,。  

目前,，我國的生物基材料產業(yè)發(fā)展迅猛，關鍵技術不斷突破,，產品種類迅速增加,，產品經濟性增強,，初步構建了以聚乳酸、聚酰胺率先產業(yè)化,，多種生物基材料快速發(fā)展的格局,。具體表現(xiàn)為,，產業(yè)規(guī)模不斷擴大,，應用領域逐漸增加，行業(yè)總產值快速增長,；技術進步不斷加快,，在功能菌株、蛋白元件,、工藝技術等方面取得重要突破,，產品不斷豐富，聚乳酸發(fā)酵調控,、高效催化等技術達到國際先進水平,；產業(yè)體系不斷完善，已經涌現(xiàn)出一批重點企業(yè)和科研院所積極推進生物基材料開發(fā)利用,，聚乳酸生產規(guī)模已經超過5萬噸,，在一些地區(qū)已初步形成產業(yè)聚集區(qū)。  

新思界產業(yè)研究中心發(fā)布的《2022—2027年中國生物基材料行業(yè)細分市場需求及開拓機會研究報告》顯示,，生物基材料能有效緩解能源危機,、降低環(huán)境污染，發(fā)展勢頭迅猛,。近年來,，我國生物基材料產量不斷提升，2021年我國生物基材料產量達184.3萬噸,，同比增長12.1％,。  

發(fā)展非糧生物基材料仍面臨諸多難點  

我國生物基材料處在產業(yè)化發(fā)展關鍵時期，但也面臨原料結構單一,、產業(yè)化關鍵技術亟待突破,、產業(yè)支撐體系待健全等問題。比如,，目前我國規(guī)?；漠a品種類較少，上下游融合發(fā)展不足,，導致生物基材料下游應用推廣難度較大,，化石基產品的市場替代仍有待提升。翁云宣強調,，我國生物基材料產業(yè)仍存在諸多薄弱環(huán)節(jié),，全產業(yè)鏈能否協(xié)同發(fā)展,，決定了生物基材料的成本、性能和應用的可行性,，也最終決定了生物基材料低碳減排的綠色屬性和生態(tài)環(huán)境友好性,。  

據悉，目前我國秸稈年產生量8.65億噸,，原料化利用僅約1%,，未能充分實現(xiàn)農林廢棄物糖化后高值利用。工業(yè)和信息化部有關負責人強調,，我國發(fā)展生物基材料,，必須樹立并貫徹“大食物觀”，實施“藏糧于技”戰(zhàn)略,，將傳統(tǒng)意義上的非糧生物質轉換為發(fā)展生物基材料的原料,，防范化解“與民爭糧”“與畜爭飼”等矛盾，間接提高我國單位耕地糧食產出,，為端牢中國飯碗再貢獻一份力量,。  

中國石油與化學工業(yè)聯(lián)合會生物化工與生物質能源專委會副秘書長李文軍表示，發(fā)展非糧生物基材料,，在滿足人民群眾物質和能源需求的同時,，既能減少對石油、煤炭等化石能源的開采和消耗,，降低二氧化碳排放,，同時還能避免陷入“與人爭糧、與糧爭地”的困局,，是石化工業(yè)實現(xiàn)綠色轉型的有效路徑,。  

我國非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展仍存在諸多難點，上述工信部負責人表示,，與基于傳統(tǒng)糧食原料規(guī)?；a生物基材料相比，非糧生物基材料在原料預處理,、糖化和發(fā)酵轉化效率,、綜合成本控制等方面難度更大。該負責人強調：“國內基于非糧生物質的生產技術正處于攻關爬坡階段,，工業(yè)菌種（群）與酶蛋白功能元件制備,、非糧生物質標準化采收保存及預處理、非糧生物質高效糖化,、非糧生物質糖替代傳統(tǒng)糧食發(fā)酵轉化等關鍵平臺技術正待突破,，亟待貫通各關鍵平臺技術并與現(xiàn)有工藝技術進行無縫耦合銜接，實現(xiàn)非糧生物質規(guī)?；a生物基材料的全產業(yè)鏈應用示范,?！?nbsp; 

非糧生物基材料產業(yè)迎來政策利好  

在政策層面，我國非糧生物基材料發(fā)展日前也迎來利好,。  

《行動方案》提出,，到2025年，非糧生物基材料產業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強,、產品體系不斷豐富,、綠色循環(huán)低碳的創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，非糧生物質原料利用和應用技術基本成熟,，部分非糧生物基產品競爭力與化石基產品相當,，高質量,、可持續(xù)的供給和消費體系初步建立,。翁云宣說：“《行動計劃》立足量大面廣的非糧生物質，替代糧食發(fā)展生物基材料,，做強生物化工產業(yè),，對實施‘雙碳’戰(zhàn)略、保障糧食安全,、推動工農業(yè)融合創(chuàng)新,、促進鄉(xiāng)村振興具有重要意義?！?nbsp; 

《行動方案》提出了突破關鍵技術,、推進技術放大和應用示范兩項任務，圍繞生物基材料的全產業(yè)鏈,，開展非糧生物質菌種選育,、糖化、發(fā)酵,、分離,、在線監(jiān)測等一批關鍵技術攻關；面向包裝領域的可降解材料需求,，推進乳酸,、丁二酸、羥基脂肪酸等產品的產業(yè)化,，面向生物醫(yī)用材料的要求,，推進聚乳酸、聚酰胺,、聚氨酯,、生物基彈性體等的產業(yè)化。  

《行動方案》提出大力促進產業(yè),、技術,、市場融合,。一是積極推進原料預處理技術、發(fā)酵技術,、生物合成,、化學合成工藝及應用技術等集成創(chuàng)新，提高非糧生物基原料轉化效率,，提升生物基材料產品品質,，增強生物基材料的市場競爭力。二是積極搭建輕工與化工,、生物基材料與食品,、醫(yī)療、包裝等上下游協(xié)作平臺,，高效推進生物基材料的驗證與推廣應用,。  

我國生物基材料產業(yè)：起步落后，奮起直追  

海外生物基材料產業(yè)起步較早,。在目前發(fā)展較為成熟的聚乳酸,、聚羥基脂肪酸酯等領域，海外廠商仍然占據主導地位,。  

與國際生物基材料產業(yè)發(fā)展水平相比,，我國起步較晚。但考慮到我國生物基材料的原料成本與融資成本具有顯著優(yōu)勢,，在長期的政策支持下,，仍然存在“彎道超車”的機遇。  

在政策方面,，自2001年“十五”計劃以來,，我國連續(xù)20年倡導發(fā)展生物制造業(yè)、生物基材料,?！笆濉逼陂g，我國尚未形成“生物基材料”的概念,，但在此期間提出了積極發(fā)展“生物降解材料”,。“十一五”期間,，我國逐漸明確生物基材料中的重點材料為乙烯,、聚乳酸等大宗原料?！笆濉逼陂g,，提出生物基材料產業(yè)要突破“產業(yè)化瓶頸”，并明確提出生物基材料發(fā)展的應用場景——紡織、造紙,、制革,。“十三五”期間,，生物基材料產業(yè)的發(fā)展重點在于“持續(xù)提升生物基產品的經濟性和市場競爭力”,、實現(xiàn)“鏈條式、集聚化,、規(guī)?；卑l(fā)展。  

在20年的發(fā)展中,，我國也涌現(xiàn)了金丹科技,、海正生材、家聯(lián)科技,、凱賽生物等優(yōu)秀的生物基材料廠商,。