以包含淀粉、脂肪,、纖維素等成分的農(nóng)產(chǎn)品為原料,，用工業(yè)生物技術(shù)制造的燃料,、化學(xué)品、藥品等,，用過后可完全降解,，變成水和二氧化碳重回自然界,。

170多年前，塑料界鼻祖“賽璐珞”剛在歐洲出現(xiàn)時(shí),，曾價(jià)比黃金,，是歐洲貴婦們爭相獲取的裝飾用材料。但隨著其家族的擴(kuò)大和演替,，塑料成了地球上最大的污染源之一,。

日前，北京冬奧會(huì)組委會(huì)（以下簡稱奧組委）宣布,，為全面落實(shí)“綠色,、共享、開放,、廉潔”的奧運(yùn)會(huì)舉辦理念,，秉持“可持續(xù)·向未來”的愿景，致力于體現(xiàn)賽會(huì)環(huán)境正影響,，北京冬奧會(huì)將使用生物可降解餐具,。

上月，奧組委與安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司（以下簡稱豐原集團(tuán)）簽約,，后者成為北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)生物可降解餐具官方供應(yīng)商,。雙方簽約后，豐原集團(tuán)將提供生物可降解餐具和相關(guān)支持服務(wù),，助力冬奧盛會(huì)在可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域有更多作為,、更大貢獻(xiàn)。

北京冬奧會(huì)推廣生物可降解餐具,，折射出哪些綠色理念,？背后有哪些支撐的生物科技？科技日報(bào)記者為此采訪了相關(guān)專家,。

每年數(shù)千萬噸塑料垃圾進(jìn)入海洋

目前全球塑料年產(chǎn)量約為4億噸,，化纖年產(chǎn)量約為1億噸。在我國,，塑料和化纖年消耗量超過1億噸,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球僅有10%的塑料被回收,，每年有數(shù)千萬噸塑料垃圾進(jìn)入海洋,，海洋生物正面臨巨大威脅。

“這是一場全球性危機(jī),，我們正在破壞海洋生態(tài)系統(tǒng),。”聯(lián)合國海洋問題主管麗莎·斯文森曾憂心忡忡地說,。

美國工業(yè)生態(tài)學(xué)家羅蘭·蓋耶博士近期在國際期刊《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表論文稱,，人類迄今為止生產(chǎn)的所有塑料數(shù)量達(dá)83億噸,，其中63億噸已成為塑料垃圾；每年約有1000萬噸塑料在海洋中消失,，對于海鳥,、海龜、海豚,、海豹等體型較大的海洋生物來說,，誤食塑料、被塑料制品纏繞住等多種情況,，是它們面對的最大威脅,。每年大約有3000萬噸塑料垃圾流入海洋。在海洋環(huán)境下,，塑料垃圾降解周期需450年以上,。有數(shù)據(jù)顯示，到2050年,，海洋中廢塑料的總重量將超過魚類的重量,。

一次性塑料用品在造成白色污染的同時(shí),，也已經(jīng)進(jìn)入到食物鏈的循環(huán)中,。“微塑料等正潛移默化地破壞整個(gè)生態(tài)平衡,，最終受害的,，將是我們?nèi)祟愖陨怼,！鼻迦A大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授陳國強(qiáng)告訴科技日報(bào)記者,，人類不斷使用煤炭、石油,、天然氣等化石能源,，這些能源會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，形成溫室效應(yīng),，加劇全球變暖,，冰川融化。人類要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,，必須逐步減少化石能源的使用,，尋求環(huán)境友好的新能源、新材料,。

因此在“后石油時(shí)代”,，主要呈現(xiàn)兩大發(fā)展趨勢：一是新能源逐步替代汽柴油，太陽能,、核能,、氫能逐步替代化石能源,，向清潔、高效,、可持續(xù)的能源方向發(fā)展,；二是使用生物質(zhì)可再生資源，利用生物制造技術(shù)生產(chǎn)的聚羥基脂肪酸酯（PHA）,、己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）,、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等生物材料,，逐步替代石油化工材料,，實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保,、可持續(xù)發(fā)展,。

生物基可降解材料性價(jià)比高

在安徽蚌埠，年產(chǎn)5000噸L-乳酸/D-乳酸,、年產(chǎn)3000噸聚L-乳酸/聚D-乳酸產(chǎn)業(yè)化示范線,，已在豐原集團(tuán)建成并試車投產(chǎn)。

“這是中國第一條從葡萄糖發(fā)酵開始的‘乳酸—丙交酯—聚乳酸’全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線,，它的投產(chǎn),，標(biāo)志著中國聚乳酸生物新材料產(chǎn)業(yè)化的成功和一個(gè)重大生物環(huán)保材料平臺(tái)的誕生?！必S原集團(tuán)副總經(jīng)理陳禮平向科技日報(bào)記者介紹,，目前，一期年產(chǎn)15萬噸乳酸項(xiàng)目,、一期年產(chǎn)10萬噸聚乳酸項(xiàng)目也已于2020年8月正式投產(chǎn),，為啟動(dòng)百萬噸級聚乳酸大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)提供了技術(shù)和工藝保障。

此外,，讓陳禮平頗為自豪的是,，就在9月26日，年產(chǎn)50萬噸乳酸和年產(chǎn)30萬噸聚乳酸項(xiàng)目也已開工建設(shè),，標(biāo)志著這家龍頭企業(yè)百萬噸級聚乳酸產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正式啟動(dòng),。

陳國強(qiáng)向記者介紹，工業(yè)生物技術(shù)主要是以可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)產(chǎn)品如淀粉,、脂肪酸,、纖維素等為原料，來大量制造燃料,、化學(xué)品,、藥品等。其中上述的PHA、PLA,、PBAT和PBS,，是生物可降解材料領(lǐng)域增長的主要驅(qū)動(dòng)力，是國際上生物可降解材料中產(chǎn)量最大,、應(yīng)用范圍最廣,、性價(jià)比最高、最貼近石油基聚酯的可生物降解材料,。

最關(guān)鍵的是,，通過量產(chǎn)化，生物可降解材料的成本可逐漸下降,，價(jià)格接近消費(fèi)者與產(chǎn)業(yè)鏈,、消費(fèi)鏈各環(huán)節(jié)所能樂意接受的水平。

以PHA為例,，3年前,，陳國強(qiáng)團(tuán)隊(duì)已實(shí)現(xiàn)無滅菌開放連續(xù)發(fā)酵產(chǎn)品低成本量產(chǎn)能力。以生物質(zhì)為原料,、通過微生物發(fā)酵過程生產(chǎn)出的可降解生物塑料產(chǎn)品,，可替代石油基塑料解決白色污染問題。

“經(jīng)過微生物參與,，可降解的生物塑料和纖維等廢棄物,，將真正變成水和二氧化碳，通過光合作用又重新回到自然界中,?！标惗Y平說。

由于生物可降解材料具有可靠的生物安全性,、生物可降解性、環(huán)境友好性,、良好的力學(xué)性能,，以及易于加工成型等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)用高分子,、紡織行業(yè),、農(nóng)用地膜和包裝等行業(yè)應(yīng)用前景廣闊。近年來,，我國生物基材料正以每年20%至30%的速度增長,，并逐步走向工業(yè)規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化階段,。

“目前,，PLA已可完全實(shí)現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)，早期主要用玉米來發(fā)酵，為減少糧食消耗,，未來,，只要含有淀粉的物質(zhì)都可以作為原料，比如農(nóng)林廢棄物秸稈等,，可實(shí)現(xiàn)變廢為寶,。”陳禮平向記者表示,，目前我國擁有超過年產(chǎn)10億噸以上的各類農(nóng)作物秸稈,，原料來源充足，價(jià)格低廉,，可減少對石油附屬物的依賴,，對綠色發(fā)展具有重要意義。

北京冬奧會(huì)的可降解餐具只是個(gè)開始

陳國強(qiáng)向記者介紹,，早在12年前,，他的團(tuán)隊(duì)就為2008年北京奧運(yùn)會(huì)提供技術(shù)和原料支撐，實(shí)現(xiàn)了餐盒的“綠色化”,。此次,，奧組委秉持“可持續(xù)·向未來”的愿景，再次將這個(gè)“小問題”納入“大行動(dòng)”,，可見綠色發(fā)展理念在我國正持續(xù)深入到方方面面,。

“環(huán)境問題在全社會(huì)長期受關(guān)注，我覺得付諸行動(dòng)的時(shí)機(jī)到了,。借北京冬奧會(huì)之機(jī),，再推可降解餐盒和其他環(huán)保耗材，有利于在全世界范圍內(nèi)促進(jìn)人們觀念和行為的轉(zhuǎn)變,，是對環(huán)境的極大貢獻(xiàn),。”陳國強(qiáng)說,。

“我們已和奧組委對接,，確認(rèn)將提供垃圾袋、手提袋,，一次性刀,、叉、勺,、餐盒,，以及注塑類托盤、筷子,、吸管等,，無所不包。”陳禮平告訴記者,，這些產(chǎn)品的樣式,、尺寸均已確定，目前已提供部分樣品供奧組委試用,，明年初將提供所有產(chǎn)品,。此外，其他涉及頒獎(jiǎng)的一系列產(chǎn)品合作事宜也在對接中,。

據(jù)悉,，經(jīng)過20多年潛心研發(fā)，目前豐原集團(tuán)在三碳酸,、四碳酸,、四碳醇發(fā)酵技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)重大突破，現(xiàn)已全面掌握乳酸菌種選育,、發(fā)酵控制,、分離純化、聚合反應(yīng)以及環(huán)保纖維,、環(huán)保塑料,、環(huán)保木板材制備等聚乳酸下游應(yīng)用開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)。

“為探索聚乳酸生產(chǎn)核心技術(shù),，我們依托發(fā)酵技術(shù)國家工程研究中心,，聯(lián)合國內(nèi)高校、科研院所共同組建了安徽省聚乳酸新材料制造業(yè)創(chuàng)新中心,、生物基可降解材料安徽省技術(shù)創(chuàng)新中心,、安徽省生物基聚合材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新基地，做實(shí)了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ),?！标惗Y平說。

陳禮平透露,，為打造一個(gè)“無塑”冬奧會(huì),，他們和奧組委達(dá)成了合作協(xié)議。奧組委對北京冬奧會(huì)供應(yīng)商和贊助商要求非常嚴(yán)格,，他們將全力投入，對生產(chǎn)車間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證,，認(rèn)真做好產(chǎn)品檢測,。目前各項(xiàng)工作正有序推進(jìn)。（記者 趙漢斌）