经历了30多年的高速发展后,我国正面临着资源 、能源、环境等可持续发展的巨大压力,以及经济增长方式转变的挑战。
“经济转型发展离不开创新科技的支撑,发展工业生物技术是实现经济社会可持续发展的重要战略途径。”5月25日,在青岛举行的第五届中国工业生物技术发展高峰论坛上,中国科学院副院长、中国科学院院士李家洋说。
工业生物技术的重要性已被各国所知悉,据经合组织(OECD)预计,到2030年大约将有35%的化学品来自工业生物技术。李家洋说,工业生物技术必将成为生物技术发展的中坚力量,以合成生物学、系统生物学为代表的前沿科技,将催生全球工业生物技术的新革命。
在此背景下,我国工业生物技术领域的科学家、企业家及政府主管部门积极加强交流与合作,中国工业生物技术发展高峰论坛即为该领域重要的交流平台。
中国科学院生命科学与生物技术局局长张知彬说,自2007年以来,中国科学院生命科学与生物技术局联合有关部门成功举办了四届中国工业生物技术发展高峰论坛,受到各方的积极响应。
在此次为期三天的论坛中,共举办了工业生物技术产业论坛、中—日生物技术高峰论坛等两个分论坛,以及能源生物技术、合成生物学与仿生技术、资源生物技术、化工生物技术、海洋生物技术、环境生物技术等6个学术专场报告会。
会议吸引了国内外工业生物技术领域300余名专家、学者、企业家出席论坛。其中有中国科学院植物研究所研究员、中国科学院院士匡廷云,哈尔滨工业大学教授、中国工程院院士任南琪,华东理工大学教授、“973”能源微藻项目首席科学家李元广等科学家。
此次论坛激发了美国波音公司、英荷壳牌集团、法国道达尔集团、荷兰帝斯曼公司、丹麦诺维信公司、中海油公司、中粮集团、新奥集团等公司参与的热情。他们为这一新兴领域的巨大潜力所吸引,渴望占据市场的勃勃雄心在他们报告中随处可闻。
在上述多个报告会中,科学家与企业家就工业生物技术发展的技术前沿、机遇与挑战等多个问题进行充分的研讨。
李元广表示,能源微藻项目大约5年能够实现产业化。不过,也有参会人士认为这一目标“过于乐观”。
新奥集团生物质能研发中心总经理刘敏盛透露,在新奥的能源微藻项目中,微藻含油比可大于40%,提取比则为80%~93%,而转化为生物柴油的效率可达到95%。
“我们现在关注生命科学以及材料科学来推进我们业务的发展。”帝斯曼中国生物技术中心总监Reinhard Karge说,帝斯曼在中国的业务发展得很好,2010年在中国的销售额达到15亿美元。
波音中国研发中心研究合作总监尹久盛说,目前在中国还没有能源微藻联盟或协会,他建议几家研发实力强的单位以及上下游相关企业成立一个联盟,对能源微藻的瓶颈问题作研究,并且共享相关的数据。
2010年,美国波音公司与中科院青岛生物能源与过程所签署了《关于推进藻类可持续航空生物燃料合作备忘录》,拟共同开发藻类航空生物燃料。
也不乏有政府及金融界人士“潜水”于论坛中,他们试图从会议中挖掘出可以投资的项目。国家开发银行评审二局处长刘勇在中—日生物技术高峰论坛上介绍了国家开发银行对生物产业的支持情况及未来的计划。
“这个论坛已经成为政府、企业、科研机构、大学、金融机构等部门合作的平台,在推动我国生物技术创新和生物产业化发展方面发挥了积极的作用。”张知彬在介绍前四届论坛所取得的成就时总结说。
值得一提的是,早在2008年,中国科学院生命科学与生物技术局倡议成立了中国科学院生物产业科技创新联盟,旨在推动生物技术的转化,加快实现产业化。目前联盟企业已达170余家。
李家洋说,在创新联盟的框架下,通过政府、产业界、学界、科研院所、金融等要素的有机结合,将推动科技成果的对接,促进国际技术的转移,推进国内外深入合作,加快生物技术产业化进程。
论坛举办城市青岛拥有全国近一半的海洋科技人才和海洋科研机构。青岛市委常委、副市长秦敏透露,“十二五”期间,青岛将加快推进生物技术、新材料、新能源等12个高新技术产业项目产业化基地建设,计划到“十二五”末,这些项目产值将突破2500亿元。
中科院青岛生物能源与过程所所长王利生表示,未来该所的研发重点将聚焦在生物能源、生物基材料、生物能源应用技术三大领域。
本届高峰论坛由中国科学院生命科学与生物技术局、国家发展和改革委员会高技术产业司、科技部中国生物技术发展中心、中国生物工程学会联合主办。
华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室海洋生化工程研究室主任 李元广:
随着传统化石能源的日益减少及实现低碳经济的迫切需要,生物质能源的开发日益受到人们的重视,微藻因其光自养生长过程可形成大量油脂,成为国内外的热点研究方向。
目前,通过培养能源微藻生产生物柴油的技术路线在实验室虽已打通,但高成本和各种资源的匹配问题(如CO2气源、水、土地等)一直是制约微藻能源产业化的瓶颈。在微藻的众多种类中,小球藻是唯一可以实现大规模产业化的藻种,利用小球藻开发生物能源有许多意想不到的优势。
第一,光合效率很高,且含油量高、生长周期短、油脂面积产率高,这是其他油料作物无法比拟的;第二,在光自养培养过程中可固定大量CO2,这不仅对于CO2减排这一全球性问题的解决具有重要的价值,而且可使微藻光自养生长所需碳源的成本降低;第三,微藻不与农作物争地、争水,可利用滩涂、盐碱地、荒漠以及海水、盐碱水和荒漠地区的地下水等进行大规模培养。
经过长期研究,利用在国内外首创的微藻培养领域的一项崭新的平台技术——异养—稀释—光诱导串联培养,实现了小球藻的高密度高品质培养,不仅可实现封闭式培养而且可大幅度降低成本,目前已完成中试,正在实现产业化,有望彻底取代现有的小球藻大规模自养培养。
此外,通过培养基和培养工艺的优化,该藻种也可以高产叶黄素和油脂,用来生产高附加值产品及生物柴油,以降低微藻能源的成本。基于这一培养技术的小球藻粉生产新工艺、微藻能源和微藻生物固碳一体化的开发策略,有望加快微藻能源的产业化进程。
武汉大学药学院组合生物合成与新药发现教育部重点实验室教授 刘天罡:
目前,国内外关于生物液体燃料的研究主要集中在生物乙醇和生物柴油上,但它们并不是很理想的生物燃料,我们急需发展新型的可再生燃料能源。