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4 月 27 日，第四屆工程生物創(chuàng)新大會、第二屆中國合成生物學學術年會、第一屆亞洲合成生物學創(chuàng)新大會在深圳光明區(qū)拉開帷幕。本次大會以“合成生物：未來生物經濟的引擎”為主題。

中國工程院院士、南京工業(yè)大學生物與制藥工程學院教授應漢杰出席活動并發(fā)表了精彩講話。

“生物制造將促進我國制造業(yè)的轉型升級，以及新業(yè)態(tài)的出現。”

以下為應漢杰院士演應漢杰院士：生物制造將促進國內制造業(yè)轉型升級 (qq.com)講內容，經不改變原意的編輯與整理后發(fā)出。

各位老師、同學和企業(yè)界的朋友們，大家好！

接下來我將介紹一下生物制造與未來物質制造的相關內容。眾所周知，化石資源、無機金屬/非金屬資源，以及植物、動物、微生物等，創(chuàng)造了現代人類的物質文明，但是人類在創(chuàng)造了物質文明的同時帶來了“熵增”，很多自然資源，包括硅、金屬、化石能源等被大量開采導致了資源、能源、環(huán)境以及社會的動蕩?；谶@個過程我們展開分析，即從污染源角度分析主要包含兩大層面。

一個層面是產品的使用。我們使用產品過程中碳的排放均可造成一定程度的面源污染和一次性產品污染問題，比如，畜牧養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的使用等。目前環(huán)境污染主要來自農業(yè)、人類活動，以及工業(yè)生產等，其中農業(yè)活動所引起的環(huán)境污染占 60% 左右，比如化肥、農藥的過度使用等。

另一個層面是生產過程中的碳排放問題。現有的經濟與人類活動加速威脅著自然界碳循環(huán)平衡，因此人們期待著一種新的生產模式及生活方式的變革。其中植物可以通過光合作用將水和二氧化碳進行固碳轉變?yōu)樯镔|原料，再通過生物制造合成人類需要的各種各樣的碳基化合物，在這個過程中生物制造可以發(fā)揮很大的功能。也正是看到了生物制造的未來，所以包括美國、中國等一些國家都制定了《國家生物技術和生物制造計劃》、《生物經濟發(fā)展規(guī)劃》等相關政策，積極布局生物制造技術產業(yè)。

為避免生物技術和產品成為另一大類卡脖子技術和產品，中國的技術研發(fā)途徑和產品需要根據中國國情的現狀及未來發(fā)展開發(fā)中國特色的新產品，不僅要解決卡脖子問題，更要實現產品的替代升級，為國家富強和人民幸福服務。同時生物制造能為中國的重大戰(zhàn)略的實施帶來很多貢獻，包括鄉(xiāng)村振興、生態(tài)環(huán)保、健康中國等，從這個角度可以看出，生物制造也將促進我國制造業(yè)的轉型升級，以及新業(yè)態(tài)的出現。

眾所周知，美國是一個“糧食大國”，包括玉米、大豆等糧食資源每年大量出口到中國以及全世界很多國家和地區(qū)。現在美國的生物制造原料非常豐富，比如生物乙醇可以達到年產 5000 多萬噸，而中國 300 多個品種加起來才達到 3000 多萬噸。那么中國的合成生物學要做這些生物制造的產品，原料從哪里來？這是必須要考慮的。我們既要看到生物制造的潛力，同時也要看到我們所面臨的危機。現階段，中國每年生產大約 6.5 億噸糧食，同時還需要再進口大概 1.6 億噸，其中飼料用糧是糧食需求最多的部分，如果通過生物制造能夠以非糧的生物質來制造蛋白，那么對于中國的糧食以及生物制造的體量來說是一個巨大的貢獻。

國內生物制造原料以非糧生物質為資源的利用方式大概分為三類，以秸稈為例，一是原料置換法，將秸稈經過生物制造技術轉化為飼料替代蛋白，把這些飼料替代蛋白用在畜牧業(yè)上，從而降低糧食蛋白在飼料蛋白中的比重，為生物制造提供原料；二是直接利用法，這個方面難度較大，全世界都在開發(fā)這條路線但還沒有完全走通，相比美國、巴西等，中國走這條路線可能需要更高技術壁壘的突破，而這也是國內生物制造企業(yè)所面臨的機遇和挑戰(zhàn)；三是間接利用法，例如將秸稈轉化為生物質合成氣，用于生產乙醇等高值化學品，然而從制造成本角度目前還有很多工作需要完善。

就國內而言，第一，最關鍵的是糧食安全問題。除了利用秸稈制備飼料替代蛋白外，實際上生物制造的新物質對糧食的生產過程也可以開展很多工作。傳統(tǒng)的農化產品使用造成了大量污染，同時對國內糧食的持續(xù)豐產已經非常乏力。如何高效地增加葉綠體的光合作用效率、如何增加固氮等，這給生物制造帶來了新機遇。比如通過增加葉綠素含量，把水稻畝產量從原來的 559 公斤提高到 604 公斤。從這個角度來講，生物技術可以促進農業(yè)產品生產，從而強化中國的糧食安全。

第二，提高糧食的利用效率。以飼料為例，需要提高動物對于碳的轉化效率、類似于在微生物領域的轉化效率，從傳統(tǒng)的抗生素、生長激素到未來的腸道微生物、生物信息素等，讓豬長得更快更健康、提高豬飼料利用率，圈養(yǎng)豬養(yǎng)出散養(yǎng)豬的味道等。

第三，健康中國。如今，“治未病”是全世界醫(yī)療領域的發(fā)展方向之一，需要進一步探索怎樣結合國內養(yǎng)生醫(yī)學來開展，構建吃的出效果的健康養(yǎng)生品。以冬蟲夏草為例，借助合成生物學技術，蟲草的功效成分含量可以提升 2000 倍，并通過現代循證醫(yī)學進行驗證，吃出了蟲草傳說中的功效。自然界中有太多極具價值的資源，需要解決如何把大自然中的這些資源用生物的方式來進行表達，通過生物制造的方式為健康中國做出應有的貢獻。

第四，化學品的綠色制造。依托生物技術制造“三苯”、“三烯”等，比如生物乙烯的大規(guī)模生產為今后“三苯”、“三烯”的綠色生物制造提供了很好的樣板。

總的來說，生物技術可以為綠色制造做出更多的貢獻，尤其是對人類的物質文明建設，可以實現一些可持續(xù)化的工作，從而推動“農業(yè)工業(yè)化和產業(yè)綠色化”的進展。

謝謝大家！

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