TK生物基材料報道，今年以來，我國明確了“雙碳”目標，要（yào）努力爭取2060年前實現碳中和，而想要盡（jìn）快實現碳達（dá）峰到碳中和的過渡，利用現代（dài）先進（jìn）生物技術、加快研發符合綠色發展的新材料是非常有必要的。在這樣的情況下，工信部發布的《“十四五”工業綠色發（fā）展規劃》中提到要著重推廣有利於環保（bǎo）事業發展的綠色低（dī）碳材料，並將多（duō）種生物基材料納入了原材料重點任務（wù），受到了許多關注。而如今，生物基產品已經逐漸出現在大眾視野中。

生物基材料主要（yào）指利用穀物、豆科、秸稈、竹木粉等可再生生物質為原料製造（zào）的新型材料和化學品，包括（kuò）生物基化工原料、生物基塑料、生物基纖維（wéi）、生物基橡膠以及生物質熱塑性加工得到的塑料材料等。生物製造以生物質為原材料或運用生物方法進行大規模物質轉（zhuǎn）化，生產過程綠色、條件溫（wēn）和且具備經濟性，可（kě）以大幅減少原材料和能源消耗以及（jí）降（jiàng）低操作成本（běn）。

在此基礎上，生物基材料應用的（de）範圍非常廣泛，可以應用於航（háng）空航天、汽車製造、奢侈（chǐ）品、醫療器材以及食品工業等領域，滿足多種需求，所（suǒ）以我們能看到生物基產品的種類與數量在逐年遞增。

生物基材（cái）料，為什麽說（shuō）是真正（zhèng）環保的（de）材料呢？隻是因為它所使用的原料（liào）與尼龍不同嗎（ma）？答案當然不是，生（shēng）物基材料作為一種前沿技術產物，相（xiàng）較於傳統（tǒng）材料，生物基材（cái）料有效減少了生產（chǎn）過程中的碳排放。例如，生產1kg尼龍-56碳排放量相比生產1kg尼龍-66減少了（le）4.31kg，碳排放能夠有效量（liàng）化減少。

最關鍵的是降解的難題（tí），大部分尼龍材料很難降解，需要長達幾十年的降解，並且降解後產生的有害物質也非常（cháng）多。而生物基材料廢棄時，可經由燃燒或堆肥等（děng）生物降解法（fǎ），轉變為水（shuǐ）和二氧化碳等無毒小分子，重新進入自然循（xún）環中，維護（hù）整個生態平（píng）衡，無需（xū）擔心造成環境汙染。

 

長期來看，生物基（jī）材料與生物基產業會是（shì）發展趨（qū）勢（shì），這個項目如果推（tuī）開的（de）話，應（yīng）該是對碳中和最大的貢獻。要知道，生（shēng）物基材料不僅對對碳中和目標實現具有重要意義，對使用玉米等糧食原料（liào）的經濟（jì）效率也更高，自然充分被市（shì）場所認可和接受。

最（zuì）關鍵的是，生物基材料是國內掌握的技（jì）術之一，不（bú）被壟斷受限。國內（nèi）有幾家可以生產生（shēng）物基材料的企業，甚至助凱賽生物的全球市（shì）占率達（dá）到80%，處於絕對龍頭地位，不會被技術（shù）鎖死，這也（yě）是我們切（qiē）換到生物基材料的一（yī）個重要的新思路。

那麽，生產生（shēng）物質新材料（liào），都有哪些（xiē）新技術呢？今天，就讓我（wǒ）們一起來探索秸稈（gǎn）的逆襲之路。

1、秸稈生物反應堆技術增收探秘

秸（jiē）稈生物反應堆技術是個啥？“說白了就是把秸稈、綠化垃圾和海藻等海洋垃圾按一定比例混（hún）合，再和適量生物菌劑一起（qǐ）埋到（dào）土裏（lǐ），經過（guò）2個月發酵，反應堆（duī）裏的有益微生物就能增（zēng）加土壤的有機肥質，有助（zhù）於胡蘿卜生長。”蒲蘭村黨支部書記吳江濤說，“反應堆不僅能增加土壤有機肥質，還能釋放大（dà）量二氧化碳促進植物光合（hé）作用，使胡蘿卜產（chǎn）量提高30%至50%。更重要的是，有了（le）這技術，不用化肥和農（nóng）藥，胡蘿卜（bo）品質也提升了。”

“書（shū）記的話不假，12畝的（de）胡蘿卜，原來一茬總產量2500公斤，現（xiàn）在是5500公斤；原來胡蘿（luó）卜批發價1元/公斤，現在有機胡蘿（luó）卜10元（yuán）/公斤。一茬比原來多掙5萬多元。”祖永明說，村裏胡蘿卜種植是一（yī）年兩茬，第一茬是2月到5月，第二茬是8月到11月，農閑的4個（gè）月正好是秸稈生物反應堆發酵的（de）時間，“我覺得這新技術就是給我們（men）村胡蘿卜量身定製的。

撥亮一盞燈，照亮一（yī）大片。蒲蘭村秸稈有（yǒu）機免疫胡蘿卜種植基地產生了很好（hǎo）的示範帶（dài）動作用。“比起播種時看熱鬧的（de）人，現在排隊取經的（de）少說也有（yǒu）100來人。”祖永明說。

新（xīn）技術（shù）的引進源於鎮裏的引導。今年以來，北戴河區牛頭崖鎮提出“技（jì）術助農、生態發展”理念，把（bǎ）科技助推低碳發展作為主攻方向，大力發（fā）展特色農業產（chǎn）業。該鎮通過（guò）和區農（nóng）業農（nóng）村局對（duì）接，讓（ràng）秸稈生物反應堆技術在（zài）蒲蘭村落地生根。

如今，蒲蘭村的胡蘿卜“顏值”高了，口感好了，成了消費者的“新（xīn）寵”，吳江濤正（zhèng）積極組織注冊商標，打（dǎ）造品牌優勢。

2、秸稈變地膜，也可變的比（bǐ）鋼鐵硬？

要想收成好，地膜是個寶。然而，隨著地膜使用範圍擴大（dà），也給農（nóng）村地（dì）區帶來了（le）“白色汙（wū）染”。如何解（jiě）決這一問題？在山西生物（wù）質新材料研究院裏，研（yán）發工程師正在把（bǎ）秸稈等（děng）農林廢棄物進行生物煉製，從而生產（chǎn）出優質、安全並可降解的生物地膜，真正實現變廢為寶。

 

這種生物塑料隻需要6-9個月就可以完全降解，有（yǒu）效解決傳統石化塑料帶來的白色汙染，可應用於一次性餐具、塑料製（zhì）品（pǐn）、農（nóng）用地膜等。

 

利用生物煉（liàn）製方法（fǎ），從秸稈中提取酶解木質素，經過新材料轉化技術，還可（kě）以得到生物樹脂。這種生物樹脂（zhī）韌性強，可與碳纖維結合（hé）形成（chéng）碳纖維複合材料，這種碳纖維複合材料的硬度是鋼鐵的4到5倍，重（chóng）量卻隻有鋼鐵的五分之一。解（jiě）決了目前市麵上常用的環氧樹（shù）脂韌性差的“卡脖子”技術問題。

3、秸稈回收有難（nán）度，基因（yīn）編輯顯（xiǎn）身手

中國是農業大國，秸稈資源（yuán）的開發利用，既涉及到農業（yè）生產係統中的物質轉化和能量循環，成為循（xún）環農業和低碳經濟的（de）重（chóng）要實現途徑，是農業農村社會經濟可持續發展的必然要求，也是全球環境保（bǎo）護發展的必然趨勢。

 

基因編輯技術是近年來發展（zhǎn）起來的一種能夠定向改造生（shēng）物基因組DNA的工具，其中應用最為廣泛的是CRISPR/Cas9係統，它（tā）對DNA中堿基序列的改造，比如插入、刪除（chú）替換堿基或一段堿基（jī）序列，使基（jī）因（yīn）編碼的氨基酸發（fā）生變化，從（cóng）而實現（xiàn）相關基因功能的喪失或改變。

麵對這些常規方法（fǎ）難以解決的問題，華（huá）南農業大學吳藹民教授團隊采用CRISPR/CAS9基因編輯技術，對水稻UXE（UDP-木糖（táng）差向異構酶）和XAT（木聚糖阿拉伯糖（táng）基轉移酶）部分基因進行敲除，獲得了三個部分敲除（chú）UXE和XAT基因的（de）雙突變體，結果發現突變體中（zhōng）木聚糖中側鏈阿（ā）拉伯糖含量大大（dà）降（jiàng）低，纖維素結晶度降低，使得細胞壁結構鬆動，增加了纖維素酶（méi）的可（kě）及性，從而使得細胞壁都更易被處（chù）理破壞。這項研究通過基因改（gǎi）造降低了（le）秸稈處理的難（nán）度，為秸稈回收處理增（zēng）加了更多的（de）可能性。