TK生物（wù）基材（cái）料報道，今年以來（lái），我國明確了（le）“雙碳”目標（biāo），要努（nǔ）力爭取2060年前實現碳中（zhōng）和，而想要盡快實現碳達峰到碳中和的過渡（dù），利用現代先進生（shēng）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（bù）的《“十四五”工業綠色發展規劃》中提到要著重（chóng）推廣有利於環保事業發展的綠色低碳材料，並將（jiāng）多（duō）種生物基材（cái）料納入了原（yuán）材料（liào）重點任務，受到了許多關注。而如今，生物基產品（pǐn）已經逐漸出現在大眾視野中。

生物基材料主要指利用穀物、豆科、秸稈、竹木粉等可再生生物質為（wéi）原料製造（zào）的新型材料和化學品，包括生物基化工原料、生物基（jī）塑料（liào）、生物基纖維（wéi）、生物基（jī）橡膠以及生物質熱塑性加工得到的塑（sù）料材料等。生物製造（zào）以生物質為（wéi）原材料或運用生物方法（fǎ）進行大規模物質（zhì）轉化（huà），生產過程綠色（sè）、條件溫和且具（jù）備經濟性，可（kě）以（yǐ）大幅減少原材料和能源消耗以（yǐ）及降低操作成本。

在此基礎上（shàng），生物基材料應用（yòng）的（de）範圍非常廣泛（fàn），可以應用於（yú）航（háng）空航天、汽（qì）車製（zhì）造、奢侈品、醫療器材以及食品工業等領域，滿足（zú）多種需求（qiú），所以我（wǒ）們能看（kàn）到生物基產品的種類與數量在逐年遞增。

生物基材料，為什麽說是真正環保的材料（liào）呢？隻是因為它所（suǒ）使用的原料與尼龍不同嗎？答案當然不是（shì），生物基材料作為一（yī）種（zhǒng）前（qián）沿技術產物，相較於傳統材料，生（shēng）物基材料有（yǒu）效減少了生（shēng）產過程中的碳（tàn）排放。例如，生產1kg尼龍-56碳（tàn）排放量相（xiàng）比生產1kg尼（ní）龍-66減少了4.31kg，碳排放能夠有（yǒu）效量化減少。

最關鍵的是（shì）降解的難題，大部分尼龍材料很難降解，需（xū）要長達幾十年的降（jiàng）解，並（bìng）且降解後產生的有害（hài）物質也非常（cháng）多。而生物基材料廢棄時，可經由燃燒或堆肥（féi）等生物降解法，轉變為水和二氧化（huà）碳等無毒小（xiǎo）分子，重新進（jìn）入自然循環中，維護（hù）整個生態平衡，無需擔心造成環境汙染。

 

長期來看，生物基材料與生（shēng）物基產業會是發展趨勢，這個項目如果推（tuī）開的話（huà），應該（gāi）是對碳中和最大的貢獻。要知道，生物基材（cái）料不僅對對碳中和目標實現具有重要（yào）意義，對使用玉米等糧食原料的經濟效率也更高，自然充分（fèn）被市場所認（rèn）可和接受。

最關鍵的是，生物基材料是國內掌握的技術之一，不被壟斷受限（xiàn）。國（guó）內有幾家可以生產生物基材料的企業，甚至助凱賽（sài）生物的全球市占率達到80%，處於（yú）絕（jué）對龍頭地位，不會被技術鎖死，這也是我們切換到生物基材料的一個重要的新思路。

那麽，生產生物質新材料，都有哪些新技術呢？今天（tiān），就讓我們（men）一起（qǐ）來探索秸稈的逆襲之路。

1、秸稈生物反應堆技術增收探秘

秸稈生物反應堆技術是個啥？“說白了就是（shì）把秸稈、綠（lǜ）化垃圾和海藻等海洋垃圾按一定比例混合，再和適量生物菌劑一起埋到土裏，經過2個月發酵，反應堆裏的有益微生物就能增加土壤的有機肥質，有助於（yú）胡蘿卜生長。”蒲蘭村黨支部書記（jì）吳江濤說，“反應堆不僅能增加（jiā）土壤有機肥質，還能釋放大量二氧化碳促進植物光合作（zuò）用（yòng），使胡蘿卜產量提高30%至50%。更重要的是，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（bú）假，12畝的胡蘿卜，原來一茬（chá）總產量2500公斤，現在是5500公斤；原來胡蘿卜批發價1元/公斤，現在有機胡蘿卜10元/公（gōng）斤（jīn）。一茬比（bǐ）原來多掙5萬多（duō）元。”祖永明說，村裏胡蘿卜種植是一年（nián）兩茬，第一（yī）茬是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）生物反應堆發酵的時間，“我覺得這新技術就是給我們村胡蘿卜量身定製的。

撥（bō）亮一盞燈，照亮一大片。蒲蘭村秸（jiē）稈有機免疫胡蘿卜種植基（jī）地產生了很好的示範帶（dài）動作用。“比起播種時看熱鬧的人，現在排隊（duì）取（qǔ）經的少說也有100來人。”祖永明說。

新技術的引進源於鎮裏的引導。今（jīn）年以來，北戴河區牛頭（tóu）崖鎮提出“技術助農、生（shēng）態發（fā）展”理念，把科技（jì）助（zhù）推低碳發展作為主攻方向，大力發展（zhǎn）特色農業產業。該鎮通過和區農業農村局對（duì）接，讓秸稈生物（wù）反應堆技術（shù）在蒲蘭（lán）村落（luò）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“新寵”，吳江濤正積極組織注冊商標，打造品牌（pái）優勢。

2、秸稈變地膜（mó），也可變的比鋼鐵硬？

要想（xiǎng）收成好，地膜是個寶（bǎo）。然而，隨著地膜使用範圍擴大，也給農村地區帶來了“白色（sè）汙染”。如何解決這一問題？在山西生物（wù）質新材料研究院裏，研發工（gōng）程師（shī）正（zhèng）在把秸稈等（děng）農林廢棄物（wù）進行生物煉製，從而（ér）生產出優質、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（gè）月就可以完全降解，有效（xiào）解決傳統石化塑（sù）料帶來的白色（sè）汙染，可應用（yòng）於一（yī）次性餐具、塑料製（zhì）品、農用（yòng）地（dì）膜等。

 

利（lì）用生物煉製方法（fǎ），從秸稈中提取酶（méi）解木質素，經過新（xīn）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（tàn）纖維複合材料，這種碳纖維（wéi）複合材料的硬度是鋼鐵的4到5倍，重量卻隻有鋼鐵的五分之一。解決了目前市麵上常用的環氧樹脂韌（rèn）性差的（de）“卡脖子”技術問題。

3、秸稈回（huí）收有難度，基因編輯（jí）顯身手

中國是農業（yè）大國，秸稈資源的開發利用，既涉及到農（nóng）業生產係統中的物質轉化和能量循環，成為循環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（chí）續發展的必然要求，也是（shì）全球環境保護發展的必（bì）然趨勢。

 

基因編輯（jí）技術是近年（nián）來發展起來的一種能夠定向改造生物基因組DNA的工（gōng）具，其中應用最為廣泛的是CRISPR/Cas9係統，它對DNA中堿基序列的改造，比如插（chā）入、刪除替換堿基或一段堿基序列（liè），使基因編碼的氨基酸發生（shēng）變化，從（cóng）而實現相關基因功能的喪失或改變。

麵對（duì）這些常（cháng）規方法難以解決（jué）的問題（tí），華南農業大學吳藹民教授團隊采（cǎi）用CRISPR/CAS9基因編輯技術，對水稻UXE（UDP-木糖（táng）差向異構酶）和XAT（木聚糖阿拉伯糖基轉移酶）部分基因進行敲除，獲得（dé）了三個部分敲除UXE和XAT基因的雙突變體，結果發現突變體中木聚糖中側鏈阿拉伯糖含量（liàng）大大降低（dī），纖維素結晶度降低，使得細胞壁結構鬆動，增加了纖維素酶的可及性，從而使得細胞壁都更易被處理破壞。這項研究通（tōng）過基因改造降低了秸（jiē）稈處理的難度，為秸稈回收處理增加了更多的可能性。