生物产业潜力无穷

　　河北省邓小平理论和“三个代表”重要思想研究中心,张伟力　李杰　李霞

　　生物经济的历史演进、当代进展和未来趋势表明:生物经济将是人类社会的基础经济,是解决中国能源、环境、“三农”问题和克服工业经济弊端的人本经济。中国经济现代化不应再循蹈重化工业之途,而应大力发展生物经济。

　　以重化工业为主导、石油农业为内容的近代农业,大量注入化学肥料、合成农药、育种技术、大面积单一性种植、大规模单一性养殖和农用机械、电力等外源物质和能量,更新替代了封闭式交流循环的古代农业,曾获得了农业高投入、高产出的高速发展,但却支付了化学物质重污染、生态环境恶化、水土资源超负荷、石化能源高消耗的代价。而生物农业则是通过基于分子生物学理论的现代生物工程技术(基因、蛋白质、细胞、酶、发酵五大工程技术)和基于信息技术、自动控制、精细化工、空间技术等其他现代工程技术,对近代农业的基础资源和天然禀赋进行物种基因转移重组和抗逆遗传改良,对石油农业的产业性质和功能、产业链接和关联、产品性能和品质、农艺流程和管理,进行基于分子生物化层次和信息智能化、自动控制化水平的更新和替代、转换和升级。生物农业将根本解决传统农业特别是近代农业、石油农业的资源短缺和生态恶化、产业封闭和经营粗放、产值低微和行业弱化问题,从而有利于根本解决我国的“三农”问题。

　　水土资源、能源和光合作用可利用水平资源,对于传统农业特别是近代农业、石油农业而言是短缺的和不可再生的,但对于生物农业而言却是丰裕的和可再生的。生物农业的基因技术和生物质产业,几乎可以在无限的深度、高度和广度,扩充并循环利用水土资源、能源和光合作用可利用水平资源,改进并创新农业产业性质和功能,提高并增强农业产业价值和素质。生物农业的种植业和养殖业,是运用生物技术对植物、动物、微生物进行基因转移和重组、遗传设计和改良,从而有力地促进动物和微生物品种的改良选育、高产培育、高效利用。

　　生物农业将通过各种生物技术工业性转化可再生、可循环的农业有机物质生产生物基产品、生物燃料和生物能源而形成新兴生物质产业。微生物基因重组技术生产的新一代生物农药、动物疫苗、生物肥料、生长调节剂等产品将引起农用生物制剂产业革命,有害生物的生物防治、农业生态系统的生物调控等也将形成新兴农业生物生态环保产业。

　　植物耐抗性基因如耐盐碱、抗旱寒基因的生物技术应用于农业种植业,能够惊人地拓展短缺、非循环和不可再生、难以持续的水土资源、能源和光合作用可利用水平资源。种植业将从粮、经、饲“三元”向粮、经、饲与能源、医药、生态“六元”产品和产业结构调整,养殖业将从衣、食、用“三元”向衣、食、用与能源、医药、生态“六元”产品和产业结构调整,这将充分扩展、利用和节约宝贵的水土资源、能源和光合作用可利用水平资源,低成本高收益地取得经济、生态、社会综合效益。生物农业的种植业、养殖业与新兴生物质产业的关联链接,不但是对传统农业、石油农业而且也是对重化工业性质和内容的更新替代。

　　不仅如此,新兴生物产业还将生产和替代重化工业中相当大一部分电力、燃料等能源产品、化学品和其他关键性产品。用重化工业方式获取的“黑金”可以被新兴生物质产业生产的“绿金”所取代。据两院院士石元春介绍:从30年前,美国和巴西以玉米和甘蔗生产的燃料乙醇崭露头角之后,欧洲以油菜生产生物柴油、以林业废弃物固化成型燃烧、以及沼气发电等都取得了成功之后,美国计划2020年使生物质能源和生物质基产品较2000年增加20倍,达到能源总消费量的25%,每年减少碳排放量1亿吨和增加农民收入200亿美元,欧盟委员会提出到2020年,运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料替代,英荷皇家壳牌石油公司估计21世纪的前50年,生物质将提供世界化学品和燃料的30%。丰田公司用白薯淀粉基塑料制成了汽车配件;富干通公司用玉米淀粉基塑料替代了计算机的塑料外壳。卡杰尔-道氏公司用玉米淀粉发酵生产了聚乳酸(PLA)和其他多种聚合物塑料后,美国生物工程技术协会曾宣称:“我们开始看到以玉米淀粉为原料的PLA生物材料在制造业的所有部门中得到应用,这可能会彻底改造旧经济。用转基因作物和家畜改变了农业,现在它正在改造工业。”

　　我国每年有7亿多吨作物秸秆、25余亿吨畜禽粪便及大量有机废弃物和2亿多万吨林地废弃物等农林废弃物,可年产出相当于目前全国年商品能源消费量70%的8亿吨标煤能量,并可同时减排数亿吨二氧化碳和消除作物秸秆就地焚烧、林地废弃物燃烧及畜禽粪便对大气、水体的污染,还可用全降解生物基塑料替代覆盖1000多万公顷农田、导致土壤肥力衰退的不可降解的石油基塑料,保护耕地肥力和根治白色污染。稍少于我国现耕地面积、不宜垦为农田的1亿多公顷边际性土地种植能源植物,可年产出或替代相当于目前全国石油年消费量的1倍的6亿吨燃油,可以新增相当于现农业年总产值的约3万亿元生物工业产值,并大量吸纳农村富余劳动力和大幅度提高农民收入,全面推进农村现代化、城市化。

　　生物工业的生物轻工行业(如生物家具工业、生物食品工业、生物纺织及服装工业)、生物材料工程产业(如生物可降解塑料工业)、生物建材工业(如生物复合建材工业)、生物信息产业、生物海洋技术工业、生物石化工业、生物医药工业、动植物基因工程产业、胚胎生物工程产业、畜禽水产用生物制品产业、海水养殖多倍体技术应用产业、天然生物活性物质产业、发酵技术工程产业、生态环境技术工程产业等,也将更新和替代重化工业中相当大一部分行业和产业的内容。把这些行业和产业的部分内容列为高技术产业化的重点领域和重点方向,有利于引导社会资源投向和有重点地培育新的经济增长点。