科普｜从食品到消费品制造 生物基经济将改变什么？

  学发展推动的食品领域的技术变革。近年来，在全球“双碳”及循环经济发展的背景下，一种被称为“生物基材料”的技术变革正在发生，由此催生的“生物基经济”也备受工业界关注。

  生物基材料是指利用生物质原料（包括植物、动物、微生物等有机质）或生物过程（如发酵）生产的产品。

  在日前举行的2024中关村论坛年会上，北京化工大学校长、中国工程院院士谭天伟表示，生物经济将有望成为继农业革命、工业革命、数字革命后，未来的第四次产业革命。生物制造是“新质生产力”很重要的新赛道和新业态。

  谭天伟透露，目前由发改委牵头，工信部和科技部等国家部委正在联合研制国家生物技术和生物制造行动计划，并且有望在近期出台，“生物制造+”是其中的关键内容。

  随着生物技术进一步取得突破性进展，生物制造还有望向采矿、冶金、电子信息、环保等领域拓展，发展前途十分广阔，成为经济稳步的增长的重要引擎。

  目前欧盟和北美在生物基经济发展处于国际领先水平，我国紧跟国际趋势全力发展生物基经济。从政策上，我国先后出台《“十四五”生物经济发展规划》、《可再次生产的能源发展“十四五”规划》、《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》等规划和行动方案，促进生物基经济的发展；从技术开发上，我国科研院所和相关企业积极开发有关产品技术，促进科研成果向技术应用转化；从应用上，我国巨大的市场为生物基产品的推广提供了良好的应用场景，可更好地促进生物基经济的发展。

  国泰君安近期研报显示，虽然海外传统化工行业起步较早，但是在学和生物基材料领域，国内外的技术代差不大，国内产业的发展将代表学和生物基材料的未来。

  上个月，由复旦大学与联合国环境规划署国际生态系统管理伙伴计划（UNEP-IEMP）牵头撰写，为联合国环境规划署发布的首份关于全球生物基经济评估的技术报告发布，其中提到：“促进全球生物基经济的发展，对实现绿色未来至关重要。”

  报告指出，生物基经济是指涉及使用生物技术和生物质生产商品、服务或能源的经济活动，其目标是减少能源和工业部门对化石燃料的依赖。目前全球已经有60多个国家和地区制定了生物基经济发展战略。

  复旦大学环境科学与工程系教授、上海能源与碳中和战略研究院副院长王玉涛对第一财经记者表示：“当前化石能源的燃烧作为温室气体排放的大多数来自，带来了一系列气候平均状态随时间的变化、环境恶化、能源安全的问题，生物质资源被视为应对气候平均状态随时间的变化的关键工具，以生物质资源为基础的生物质经济已成为国际上重要的绿色增长战略。”

  报告的共同作者、中国科学院地理科学与资源研究所副研究员、UNEP-IEMP高级研究员孙明星对第一财经记者介绍称，合成生物学是生产生物基材料的重要方法和手段之一，是未来生产生物基材料的重要发展趋势。生物基材料的生产除了合成生物学外，还可依靠其他物理和化学的手段，比如生物质资源气化合成甲醇，秸秆制备生物质成型颗粒等。

  王玉涛和孙明星等在报告中指出，近年来，非食品部门需求慢慢地成为生物基经济蒸蒸日上的主要驱动力，包括生物质能、生物燃料、以及大分子、小分子生物基产品。

  孙明星对第一财经记者表示：“生物基材料可分为大分子材料（如纸产品）、小分子（如平台化合物）、再合成产品（如生物基塑料），其中可降解生物基塑料是目前着重关注的产品之一。”

  上个月底在上海举行的2024国际橡塑展上，跨国化工巨头也提到生物基材料在消费品领域的应用。巴斯夫高级副总裁、特性材料部亚太区负责人鲍磊伟（Andy Postlethwaite）对第一财经记者表示：“我们展示了采用生物基聚酰胺制成的面向个人消费领域的产品，例如与华为共同开发的智能眼镜，就以这种可降解生物基材料作为镜脚用料，其生物基含量达到39%。”

  陶氏公司包装与特种塑料业务部亚太区商务副总裁李明壮（Bambang Candra）对第一财经记者表示，的生物基原料（生物质）已经用于路威酩轩集团（LVMH）旗下的路威酩轩香水化妆品包装，同时采用可再次生产的能源与植物基原料（如废弃食用油）生产的生物基聚烯烃弹性体，也在鞋履行业投入使用。

  但也有更多的研究表明，生物基经济不能被认为是可持续的。这是由于生物基经济的扩张将不可避免地导致土地利用的增加和土地利用的变化，从而对生态环境能够造成潜在的负面影响。业内对此呼吁，生物基经济中非食品需求带来的环境影响亟需进一步量化。

  孙明星对第一财经记者表示：“生物基经济全产业链带来的环境影响具有高度不确定性，例如原材料获取阶段的土地利用变化、工艺流程的高能耗、废弃阶段的处置方式都会影响生物基材料全生命周期的环境影响。”

  他认为，降低非粮生物基的环境影响应从全生命周期的视角通盘考虑，包括可持续的原材料获取、生产的全部过程的清洁生产、环境友好的废弃处置。

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