生物制造业如何越障发展

文/徐 岩

国务院1月初发布的《生物产业发展规划》(下称《规划》)提出，到2015年，我国生物产业形成特色鲜明的产业发展能力，对经济社会发展的贡献作用显著增强；到2020年，生物产业发展成为国民经济的支柱产业。其中，要大力发展生物能源、生物制造等产业，2015年生物基产品和生物工艺对石油化工原料及传统化学工艺的替代取得重大进展。

在《规划》描绘的宏伟蓝图中，生物基产品和生物工艺在替代传统石化原料及工艺中将发挥哪些重要作用？我国生物制造产业怎样才能把蛋糕做大，成为国民经济的支柱产业？带着这些问题，笔者采访了相关业内人士。

一份千亿蓝图

据中国化工信息中心产业经济研究院咨询师戎志梅介绍，生物制造是生物技术与工业制造技术相互融合发展的一个新兴产业。对石化行业而言，发展生物制造产业可以实现“两个替代、一个提升”，即对化学工业的工艺路线替代、对石油化工的原料路线替代以及提升大宗发酵产业，是石油和化学工业实现可持续发展的重要途径。

“发展生物制造业，把太阳能和二氧化碳转化成我们需要的能源产品和生物化学品，有两大突出优点：一是取之不尽，二是相对清洁。从保证国家能源安全和节能减排的角度出发，发展生物制造业已经迫在眉睫。”北京化工大学生命学院院长、长江学者袁其朋告诉笔者。

也正因为如此，我国已经将生物产业确定为战略性新兴产业重点发展，并先后出台了《促进生物产业加快发展的若干政策》、《可再生能源中长期发展规划》等多个文件推动产业发展，生物制造产业是其中的重要内容。此次出台的《规划》则将生物产业提到了前所未有的高度，也确立了2015年生物制造和生物能源年产值分别达到7500亿元和1500亿元的宏伟蓝图。

戎志梅认为，我国生物制造产业已经迎来发展的有利时机。第一，无论从市场需求还是从技术发展来看，我国都已具备良好的发展基础，适合新企业进入；第二，我国具有全球最大规模的发酵产业，相关消费品与工业原材料市场需求旺盛，具备产业发展的内在条件。

近年来我国在燃料乙醇和丁醇、生物柴油、生物质发电、沼气等方面发展迅速，自主创新能力不断增强，攻克了一批共性关键技术，培育了一批龙头企业。业内人士认为，随着《规划》确立了行业发展目标，生物制造产业将加速替代一些高污染、高能耗的生产方式，为传统石化行业转型升级带来新机遇。

“要实现《规划》目标，我国的生物基化学品产业需要在2015年开发出40～50种重要产品，培育大型集团企业20家，形成3000亿元的产业规模，环境污染物排放减少50%以上；到2020年形成7000亿元的产业规模，替代传统化学品的比重达到25%。”戎志梅说。

两大待解问题

尽管任务十分迫切、基础已经具备、前景非常美好，但是近几年我国生物制造产业发展情况却难尽人意，突出表现在技术还不成熟，生产成本偏高，导致产业化水平不高。从“看上去很美”到真的很“美”，生物制造产业还需要跨越诸多障碍。

国家发改委副主任连维良直言，我国生物产业目前总体上仍处在中低端位置，创新成果越到产业化阶段与发达国家的差距越大。

中国工程院院士、中国生物工程学会名誉理事长杨胜利对此也表示赞同：“整体来讲，对比一些科技先进的国家，我国生物产业在创新能力上，还存在一定差距。高效转化先进技术、实现产业化等都还是相对薄弱的环节。”

中银国际的研究报告也指出，与欧美相比，中国的生物产业在技术和规模方面还存在明显差距。全球生物技术专利中，美欧日分别占59%、19%、17%，而包括中国在内的发展中国家仅占5%。

非粮生物燃料被业界公认为是生物能源的发展方向之一。在政策支持下，中粮、中信、中国海油等央企和一些民营企业先后进入这一领域，分别投资建设木薯燃料乙醇、甜高粱燃料乙醇和生物柴油项目。但是据笔者了解，我国不少非粮生物燃料项目进展并不顺利。最近两年，我国燃料乙醇产量出现了负增长。木薯、甜高粱等生物质原料收集困难、生产成本较高等问题制约了行业发展。

“现在采用木薯、甜高粱等淀粉和糖类以及废弃油脂作为原料生产生物能源，在技术上基本不存在什么大问题，但是原料制约了产业的发展。”中粮集团一位从事生物能源生产的管理人员告诉笔者，“由于原料难获得，导致生产成本偏高，使生产规模受到了很大的限制。”

在这样的背景下，寻找替代原料成为做大生物能源产业的一条出路。木质纤维素具有易获得、成本低等优势，以纤维素为原料生产生物基化学品和生物能源的研究也因此在世界各地广泛开展，但是现阶段纤维素乙醇产业化依然面临问题。

袁其朋告诉笔者，这主要是由于一些核心生产技术和系统研究还不成熟。在木质纤维素降解的前期需要一些预处理，消除原料的抗酶解屏障，提高酶的作用效率。目前在纤维素预处理的技术工艺和设备的连续化操作方面还有待提高。

此外，纤维素酶的成本居高不下也是一大掣肘。据袁其朋介绍，尽管国内一些企业和科研单位在开发一些廉价的纤维素酶，但是现在应用效果较好的还是国外产品。目前，诺维信等国际大公司的产品占据着包括纤维素酶在内的绝大部分工业酶制剂的市场份额。

显而易见，生物基化学品的产业化前景与石油产品的价格息息相关。在现阶段的油价下，单纯发展生物能源产品还缺乏市场竞争力。

袁其朋认为，在现阶段，如果产品体系设计合理的话，随着技术的逐渐成熟，生物质进行综合利用联产生物基化学品，将具有一定的产业化价值。以玉米芯为例，将玉米芯用于生产木糖醇，废渣进行水解后可以生产生物化学品，如2，3-丁二醇、1，4-丁二醇等化工产品。这些产品售价较高，技术路线打通后应该会具有很好的市场前景。

“另外，木质纤维素原料中木质素的含量很高，目前这些木质素基本都被燃烧或者废弃。如果以木质素为原料，通过生物技术生产化学品，实现生物质的吃干榨尽，可以降低生物制造成本，加快产业化进程。我国在这方面的研究也应该加强。”袁其朋说。

据悉，我国的第二代纤维素乙醇和联产生物化学品工艺已经开始走出实验室。作为国内首家获得国家正式批准的纤维素燃料乙醇生产企业，龙力生物目前已形成以玉米芯—低聚木糖/木糖醇—纤维素乙醇为主线的产品链，并将投资9000万元建设年产4000吨酶解木质素项目，谋划燃料乙醇和木质素联产工艺。此外，济南圣泉集团和松原吉安生化丁醇等企业的生物质多联产项目也已进入产业化发展阶段。

三剂对症良药

笔者在采访中了解到，我国发展生物制造产业一要以技术为先导，增加科研投入，加强自主创新，不断降低成本；二要以市场为导向，整合企业优势，扩大产业规模；三要以政策为依托，完善金融制度，构建产业体系。

连维良强调，要加速发展我国生物产业，必须着力解决制约行业发展的管理机制问题，加速形成完善的市场准入政策法规体系，促进新技术、新产品的推广应用；必须提高企业创新能力和质量管理水平，形成产业可持续发展的动力机制和国际竞争力。

从国外的经验看，政府支持是生物制造产业发展的最大动力，这一点也得到了国内专家的一致认同。“整体上看，随着创新能力的增强，我国和先进国家在生物产业发展上的差距在不断缩小，但想进一步缩小这个差距，需要将科技进步、政策推动、金融助力等相关环节整合在一起。”杨胜利表示。

戎志梅也认为，我国应出台政策，让石油公司、汽车制造商和提供农林餐厨残余物的企业都参与配合，才能确保生物能源原材料供应体系和下游市场的形成与稳定。

普拉克大中华区聚乳酸总经理甄光明则建议，我国应针对生物基材料出台配套扶植政策，助推产业步入良性发展轨道。

对此，连维良表示，下一步我国将重点通过完善创新激励、强化市场拉动、完善准入政策等举措，研究有利于引导生物企业进行长期研发投入的财税激励机制，建立生物技术新产品需求激励机制，推动生物产业的高品质发展。

然而，要实现千亿元规模的发展目标，仅仅依靠国家政策推动和投资拉动是远远不够的，只有完善市场化的管理机制，才能从根本上实现生物产业的可持续发展。

“实际上，我国生物产业发展面临的最大挑战在于体制机制创新，在于能否建立起适应现代生物产业发展的宏观管理框架。”国家发改委高技术司副司长任志武认为，“十二五”期间加强产业技术创新体系建设要确保企业的主体地位，引导创新要素向企业集聚，鼓励龙头企业加快发展。

中国社会科学院经济研究员袁钢明也表示，我国要给生物产业的商业化提供好的政策环境，对资本进行合理引导，充分发挥金融业的作用，形成完善的生物产业投资机制，可能比直接投资更加有效。

“在现代生物产业领域，中国可能不缺少创业者，但是缺少的是让创业者成功的政策环境，以及与产业规划相关的配套政策等。除了补贴资金外，政府部门还应该给投资者有获取巨大收益的回报空间。这才是最重要的产业扶持政策。”袁钢明说。