生物制造業(yè)何時撐起化工一片天？

國務院本月初發(fā)布的《生物產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（下稱《規(guī)劃》）提出，到2015年，我國生物產業(yè)形成特色鮮明的產業(yè)發(fā)展能力，對經濟社會發(fā)展的貢獻作用顯著增強；到2020年，生物產業(yè)發(fā)展成為國民經濟的支柱產業(yè)。其中，要大力發(fā)展生物能源、生物制造等產業(yè)，2015年生物基產品和生物工藝對石油化工原料及傳統(tǒng)化學工藝的替代取得重大進展。

在《規(guī)劃》描繪的宏偉藍圖中，生物基產品和生物工藝在替代傳統(tǒng)石化原料及工藝中將發(fā)揮哪些重要作用？我國生物制造產業(yè)怎樣才能把蛋糕做大，成為國民經濟的支柱產業(yè)？帶著這些問題，記者采訪了相關業(yè)內人士。

一份千億藍圖 年產值要達7500億元

據(jù)中國化工信息中心產業(yè)經濟研究院咨詢師戎志梅介紹，生物制造是生物技術與工業(yè)制造技術相互融合發(fā)展的一個新興產業(yè)。對石化行業(yè)而言，發(fā)展生物制造產業(yè)可以實現(xiàn)“兩個替代、一個提升”，即對化學工業(yè)的工藝路線替代、對石油化工的原料路線替代以及提升大宗發(fā)酵產業(yè)，是石油和化學工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

“發(fā)展生物制造業(yè)，把太陽能和二氧化碳轉化成我們需要的能源產品和生物化學品，有兩大突出優(yōu)點：一是取之不盡，二是相對清潔。從保證國家能源安全和節(jié)能減排的角度出發(fā)，發(fā)展生物制造業(yè)已經迫在眉睫?！北本┗ご髮W生命學院院長、長江學者袁其朋告訴記者。

也正因為如此，我國已經將生物產業(yè)確定為戰(zhàn)略性新興產業(yè)重點發(fā)展，并先后出臺了《促進生物產業(yè)加快發(fā)展的若干政策》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等多個文件推動產業(yè)發(fā)展，生物制造產業(yè)是其中的重要內容。此次出臺的《規(guī)劃》則將生物產業(yè)提到了前所未有的高度，也確立了2015年生物制造和生物能源年產值分別達到7500億元和1500億元的宏偉藍圖。

戎志梅認為，我國生物制造產業(yè)已經迎來發(fā)展的有利時機。第一，無論從市場需求還是從技術發(fā)展來看，我國都已具備良好的發(fā)展基礎，適合新企業(yè)進入；第二，我國具有全球最大規(guī)模的發(fā)酵產業(yè)，相關消費品與工業(yè)原材料市場需求旺盛，具備產業(yè)發(fā)展的內在條件。

近年來我國在燃料乙醇和丁醇、生物柴油、生物質發(fā)電、沼氣等方面發(fā)展迅速，自主創(chuàng)新能力不斷增強，攻克了一批共性關鍵技術，培育了一批龍頭企業(yè)。業(yè)內人士認為，隨著《規(guī)劃》確立了行業(yè)發(fā)展目標，生物制造產業(yè)將加速替代一些高污染、高能耗的生產方式，為傳統(tǒng)石化行業(yè)轉型升級帶來新機遇。

“要實現(xiàn)《規(guī)劃》目標，我國的生物基化學品產業(yè)需要在2015年開發(fā)出40~50種重要產品，培育大型集團企業(yè)20家，形成3000億元的產業(yè)規(guī)模，環(huán)境污染物排放減少50%以上；到2020年形成7000億元的產業(yè)規(guī)模，替代傳統(tǒng)化學品的比重達到25%?！比种久氛f。

兩大待解問題 核心技術不成熟 生產成本還偏高

盡管任務十分迫切、基礎已經具備、前景非常美好，但是近幾年我國生物制造產業(yè)發(fā)展情況卻難盡人意，突出表現(xiàn)在技術還不成熟，生產成本偏高，導致產業(yè)化水平不高。從“看上去很美”到真的很“美”，生物制造產業(yè)還需要跨越諸多障礙。

國家發(fā)改委副主任連維良直言，我國生物產業(yè)目前總體上仍處在中低端位置，創(chuàng)新成果越到產業(yè)化階段與發(fā)達國家的差距越大。

中國工程院院士、中國生物工程學會名譽理事長楊勝利對此也表示贊同：“整體來講，對比一些科技先進的國家，我國生物產業(yè)在創(chuàng)新能力上，還存在一定差距。高效轉化先進技術、實現(xiàn)產業(yè)化等都還是相對薄弱的環(huán)節(jié)。”

中銀國際的研究報告也指出，與歐美相比，中國的生物產業(yè)在技術和規(guī)模方面還存在明顯差距。全球生物技術專利中，美歐日分別占59%、19%、17%，而包括中國在內的發(fā)展中國家僅占5%。

非糧生物燃料被業(yè)界公認為是生物能源的發(fā)展方向之一。在政策支持下，中糧、中信、中國海油等央企和一些民營企業(yè)先后進入這一領域，分別投資建設木薯燃料乙醇、甜高粱燃料乙醇和生物柴油項目。但是據(jù)記者了解，我國不少非糧生物燃料項目進展并不順利。最近兩年，我國燃料乙醇產量出現(xiàn)了負增長。木薯、甜高粱等生物質原料收集困難、生產成本較高等問題制約了行業(yè)發(fā)展。

“現(xiàn)在采用木薯、甜高粱等淀粉和糖類以及廢棄油脂作為原料生產生物能源，在技術上基本不存在什么大問題，但是原料制約了產業(yè)的發(fā)展?！敝屑Z集團一位從事生物能源生產的管理人員告訴記者，“由于原料難獲得，導致生產成本偏高，使生產規(guī)模受到了很大的限制?！?/br>

在這樣的背景下，尋找替代原料成為做大生物能源產業(yè)的一條出路。木質纖維素具有易獲得、成本低等優(yōu)勢，以纖維素為原料生產生物基化學品和生物能源的研究也因此在世界各地廣泛開展，但是現(xiàn)階段纖維素乙醇產業(yè)化依然面臨問題。

袁其朋告訴記者，這主要是由于一些核心生產技術和系統(tǒng)研究還不成熟。在木質纖維素降解的前期需要一些預處理，消除原料的抗酶解屏障，提高酶的作用效率。目前在纖維素預處理的技術工藝和設備的連續(xù)化操作方面還有待提高。

此外，纖維素酶的成本居高不下也是一大掣肘。據(jù)袁其朋介紹，盡管國內一些企業(yè)和科研單位在開發(fā)一些廉價的纖維素酶，但是現(xiàn)在應用效果較好的還是國外產品。目前，諾維信等國際大公司的產品占據(jù)著包括纖維素酶在內的絕大部分工業(yè)酶制劑的市場份額。

顯而易見，生物基化學品的產業(yè)化前景與石油產品的價格息息相關。在現(xiàn)階段的油價下，單純發(fā)展生物能源產品還缺乏市場競爭力。

袁其朋認為，在現(xiàn)階段，如果產品體系設計合理的話，隨著技術的逐漸成熟，生物質進行綜合利用聯(lián)產生物基化學品，將具有一定的產業(yè)化價值。以玉米芯為例，將玉米芯用于生產木糖醇，廢渣進行水解后可以生產生物化學品，如2，3-丁二醇、1，4-丁二醇等化工產品。這些產品售價較高，技術路線打通后應該會具有很好的市場前景。

“另外，木質纖維素原料中木質素的含量很高，目前這些木質素基本都被燃燒或者廢棄。如果以木質素為原料，通過生物技術生產化學品，實現(xiàn)生物質的吃干榨盡，可以降低生物制造成本，加快產業(yè)化進程。我國在這方面的研究也應該加強?！痹渑笳f。

據(jù)悉，我國的第二代纖維素乙醇和聯(lián)產生物化學品工藝已經開始走出實驗室。作為國內首家獲得國家正式批準的纖維素燃料乙醇生產企業(yè)，龍力生物目前已形成以玉米芯—低聚木糖/木糖醇—纖維素乙醇為主線的產品鏈，并將投資9000萬元建設年產4000噸酶解木質素項目，謀劃燃料乙醇和木質素聯(lián)產工藝。此外，濟南圣泉集團和松原吉安生化丁醇等企業(yè)的生物質多聯(lián)產項目也已進入產業(yè)化發(fā)展階段。

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