TK生物基材料報道，今年以來，我國明確了“雙碳”目標，要努力爭取2060年前實現碳中和，而想要盡快實現碳達峰到碳中和的過渡，利用現代先進生物技（jì）術、加快研發符合綠色發展的新材料是非（fēi）常有必要的。在這樣的情況下，工信部發布的《“十四五”工業綠色發展規劃》中提到要著重推廣有利於環（huán）保事業發展的綠色低碳材料，並將多種生（shēng）物基材料納入了（le）原材料重（chóng）點任務，受到了許（xǔ）多關注（zhù）。而如今（jīn），生物基產品（pǐn）已經（jīng）逐漸出現在大眾（zhòng）視野中。

生物基材料主要指利用穀物、豆（dòu）科、秸稈、竹木粉等可再生生物質為原（yuán）料製造的新型材料和化學品，包括生物基化工原料、生物基塑料、生物基纖維、生物（wù）基橡膠以及生物質熱塑性加工得到的（de）塑料材料等。生物製造以生（shēng）物質為原材（cái）料或運用生物方法進行大規模物質轉化，生（shēng）產過程綠色、條件溫和且具備經濟性，可以大幅減少原材料（liào）和能源消耗以及降低操（cāo）作成本。

在此基礎上，生物基材料應用的範圍非常廣泛（fàn），可以應用於航空（kōng）航天、汽車（chē）製造、奢侈（chǐ）品（pǐn）、醫療器材（cái）以及食品工業等（děng）領域，滿足多（duō）種需求，所（suǒ）以我（wǒ）們能看到生物基產品的種類（lèi）與數量在逐年遞增。

生物基材料，為什麽說是（shì）真正環保的（de）材料呢？隻是因為它所使（shǐ）用的原料（liào）與尼龍不同嗎？答案當然（rán）不是，生物基材料作為一種前沿技術產物，相較於傳統材料，生物基材料有效減少了生產過程中的碳排放。例如（rú），生產1kg尼（ní）龍-56碳排放量相比生產1kg尼龍（lóng）-66減少了4.31kg，碳排（pái）放能夠有效量化減（jiǎn）少。

最（zuì）關鍵的是降解的難題，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（hài）物質也非常多。而（ér）生物基材料廢棄時，可經由燃燒（shāo）或（huò）堆肥等生物降解法，轉（zhuǎn）變為水和（hé）二（èr）氧化碳等無毒小分子，重（chóng）新進入自然循環中，維護整個生態平衡，無需擔心造成（chéng）環境（jìng）汙染。

 

長期來看，生物基材料與生物（wù）基產業（yè）會是發（fā）展趨勢，這個項目如（rú）果推（tuī）開的話，應該是對碳中和最大的（de）貢獻。要知道，生物（wù）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（shí）原料的經濟效率也更高，自然充分被市場所認（rèn）可（kě）和接受。

最關鍵的是（shì），生物基材料是國內掌握的技術（shù）之（zhī）一，不被壟斷受限。國內有幾家可以生產（chǎn）生物基材料的企業（yè），甚至助凱賽生物的全球市（shì）占率達到80%，處於絕對龍（lóng）頭地位，不會（huì）被技術鎖（suǒ）死，這也是我們切換到生物基材料的一個重要的新思路。

那麽，生產（chǎn）生物質新材料，都（dōu）有哪些新技（jì）術呢？今天，就讓我們一起來（lái）探索秸稈的逆（nì）襲之路。

1、秸稈生物（wù）反應（yīng）堆技術增（zēng）收探秘

秸稈生物反應堆技術是個啥？“說白了就（jiù）是把秸稈、綠化垃圾和海藻等海（hǎi）洋垃圾按一定比例混合，再和適量生物菌（jun1）劑一起（qǐ）埋到土裏，經過2個月（yuè）發酵，反應堆裏的有益微生物就能增加土壤的有機肥質，有助於胡蘿卜生長。”蒲蘭村黨支部書記（jì）吳江濤說，“反（fǎn）應堆不僅能增加土壤有機肥質，還能釋放（fàng）大量二氧化碳促進植物光合作用，使胡蘿卜產（chǎn）量提高30%至50%。更重要（yào）的是，有了這技術，不用化肥和農藥，胡蘿卜品質也提升了。”

“書記的話不假，12畝的胡（hú）蘿卜，原來一茬總產量2500公斤，現在（zài）是5500公斤；原來胡蘿卜批發價1元（yuán）/公斤，現在有機胡蘿卜10元/公斤（jīn）。一茬比（bǐ）原來多掙5萬多元（yuán）。”祖永明（míng）說，村裏胡蘿卜種植是一年兩茬，第一茬（chá）是2月到5月，第二茬是8月到11月，農閑的4個月正好是秸稈（gǎn）生物反應堆（duī）發酵的時間，“我覺得這新技術（shù）就是給我們村胡蘿（luó）卜量身定製的。

撥（bō）亮一盞燈（dēng），照亮一大片。蒲蘭村秸稈有機免疫（yì）胡蘿卜種植基地產生了很好的示範帶動作用。“比（bǐ）起播種時看熱（rè）鬧的人，現在排隊取經的少說也有100來人。”祖（zǔ）永明說。

新技（jì）術的引進源於鎮裏的引導。今年以來，北戴河區牛頭崖（yá）鎮提出“技術助農、生態發展（zhǎn）”理念，把科技助推低碳發展作為主攻方向，大力發展特色農業產業。該鎮（zhèn）通過和區農業農村（cūn）局對接，讓秸稈生物反應堆技術在蒲蘭村落地生根。

如今，蒲蘭村的胡蘿卜“顏值”高了，口感好了（le），成了消費者的“新寵”，吳江濤正積極（jí）組織注冊商標，打造品牌優勢。

2、秸稈變地膜，也可（kě）變的比鋼鐵硬？

要想收成好，地（dì）膜是個寶。然而，隨著（zhe）地膜使用（yòng）範圍擴大，也給農村地區帶來了“白（bái）色汙染”。如何解決（jué）這（zhè）一問題？在山西生（shēng）物質新材料研究院裏，研發工程師正在（zài）把秸稈（gǎn）等農林廢棄物進行（háng）生物煉（liàn）製，從而生產出優質、安（ān）全並可降解的生物地膜，真正實現變廢為寶（bǎo）。

 

這（zhè）種生物塑料隻需要6-9個月就（jiù）可以完（wán）全降解，有（yǒu）效解決傳統石化塑料（liào）帶來的白（bái）色汙染，可應用於一次性餐具、塑料製（zhì）品（pǐn）、農用地膜等。

 

利用（yòng）生物（wù）煉製方法，從秸稈中提取酶解木質素，經過新材料轉化技術，還可以得到生物樹脂。這種生物樹脂韌性強，可與碳纖維結合形成碳纖維複合（hé）材料，這種碳纖維複合材料的硬度是鋼鐵的（de）4到5倍，重量（liàng）卻隻有鋼鐵的五分之一。解決了（le）目（mù）前市麵上常用的環（huán）氧（yǎng）樹脂（zhī）韌性差的“卡脖子（zǐ）”技術問題。

3、秸稈回收有難度，基因編輯顯身手

中國是農業大國，秸稈資源的開發利用，既涉及到農業生產係統中的物質轉化和能量循環，成（chéng）為循環（huán）農業和低碳經濟的重要實（shí）現（xiàn）途徑，是農業農村社會經濟可持續發展的必然要（yào）求，也是全（quán）球環境（jìng）保護發展的必然趨勢。

 

基因（yīn）編輯技術（shù）是近年來發展起來的一種能夠定向改造生物基因組DNA的工具，其中（zhōng）應用（yòng）最為廣泛的是CRISPR/Cas9係統，它對DNA中堿基序列的改造，比如（rú）插入、刪除替換堿基或一段堿基序列，使基因編碼的氨基酸發生變化，從（cóng）而實現相關基因功能的喪失或改變。

麵對這些常規方法難以解決的問題，華南農業大學吳藹民教（jiāo）授（shòu）團隊采用CRISPR/CAS9基因編輯（jí）技術，對（duì）水稻UXE（UDP-木糖差向異構酶）和XAT（木聚糖（táng）阿拉伯糖基轉移酶）部分基因進行敲除，獲得了三個部分敲除UXE和XAT基因的雙突變體，結果（guǒ）發現突變體中木聚糖中側鏈阿拉伯糖含量大大降低，纖維素結晶度降低，使（shǐ）得細胞壁結構鬆動，增加了纖維素酶的可及性，從而使得細胞壁都更易（yì）被處（chù）理破（pò）壞。這項（xiàng）研究通過基因改造（zào）降低了秸稈處理（lǐ）的難度，為秸稈回（huí）收處理增加了更多的可能性。