國務院本月初發布的《生物產業發展規劃》（下稱《規劃》）提出，到2015年，我國生物產業形成特色鮮明的產業發展能力，對經濟社會發展的貢獻作用顯著增強；到2020年，生物產業發展成為國民經濟的支柱產業。其中，要大力發展生物能源、生物制造等產業，2015年生物基產品和生物工藝對石油化工原料及傳統化學工藝的替代取得重大進展。
在《規劃》描繪的宏偉藍圖中，生物基產品和生物工藝在替代傳統石化原料及工藝中將發揮哪些重要作用？我國生物制造產業怎樣才能把蛋糕做大，成為國民經濟的支柱產業？帶著這些問題，記者采訪了相關業內人士。
一份千億藍圖 年產值要達7500億元
據中國化工信息中心產業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制造技術相互融合發展的一個新興產業。對石化行業而言，發展生物制造產業可以實現“兩個替代、一個提升”，即對化學工業的工藝路線替代、對石油化工的原料路線替代以及提升大宗發酵產業，是石油和化學工業實現可持續發展的重要途徑。
“發展生物制造業，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，有兩大突出優點：一是取之不盡，二是相對清潔。從保證國家能源安全和節能減排的角度出發，發展生物制造業已經迫在眉睫。”北京化工大學生命學院院長、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確定為戰略性新興產業重點發展，并先后出臺了《促進生物產業加快發展的若干政策》、《可再生能源中長期發展規劃》等多個文件推動產業發展，生物制造產業是其中的重要內容。此次出臺的《規劃》則將生物產業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，我國生物制造產業已經迎來發展的有利時機。第一，無論從市場需求還是從技術發展來看，我國都已具備良好的發展基礎，適合新企業進入；第二，我國具有全球最大規模的發酵產業，相關消費品與工業原材料市場需求旺盛，具備產業發展的內在條件。
近年來我國在燃料乙醇和丁醇、生物柴油、生物質發電、沼氣等方面發展迅速，自主創新能力不斷增強，攻克了一批共性關鍵技術，培育了一批龍頭企業。業內人士認為，隨著《規劃》確立了行業發展目標，生物制造產業將加速替代一些高污染、高能耗的生產方式，為傳統石化行業轉型升級帶來新機遇。
“要實現《規劃》目標，我國的生物基化學品產業需要在2015年開發出40~50種重要產品，培育大型集團企業20家，形成3000億元的產業規模，環境污染物排放減少50%以上；到2020年形成7000億元的產業規模，替代傳統化學品的比重達到25%。”戎志梅說。
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發展情況卻難盡人意，突出表現在技術還不成熟，生產成本偏高，導致產業化水平不高。從“看上去很美”到真的很“美”，生物制造產業還需要跨越諸多障礙。
國家發改委副主任連維良直言，我國生物產業目前總體上仍處在中低端位置，創新成果越到產業化階段與發達國家的差距越大。
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，我國生物產業在創新能力上，還存在一定差距。高效轉化先進技術、實現產業化等都還是相對薄弱的環節。”
中銀國際的研究報告也指出，與歐美相比，中國的生物產業在技術和規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展中國家僅占5%。
非糧生物燃料被業界公認為是生物能源的發展方向之一。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發展。
“現在采用木薯、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的發展。”中糧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，使生產規模受到了很大的限制。”
在這樣的背景下，尋找替代原料成為做大生物能源產業的一條出路。木質纖維素具有易獲得、成本低等優勢，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，但是現階段纖維素乙醇產業化依然面臨問題。
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。據袁其朋介紹，盡管國內一些企業和科研單位在開發一些廉價的纖維素酶，但是現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著包括纖維素酶在內的絕大部分工業酶制劑的市場份額。
顯而易見，生物基化學品的產業化前景與石油產品的價格息息相關。在現階段的油價下，單純發展生物能源產品還缺乏市場競爭力。
袁其朋認為，在現階段，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產生物基化學品，將具有一定的產業化價值。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，實現生物質的吃干榨盡，可以降低生物制造成本，加快產業化進程。我國在這方面的研究也應該加強。”袁其朋說。
據悉，我國的第二代纖維素乙醇和聯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，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產工藝。此外，濟南圣泉集團和松原吉安生化丁醇等企業的生物質多聯產項目也已進入產業化發展階段。
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