2001年,OECD進(jìn)行了生物技術(shù)用于改造傳統(tǒng)工業(yè)的21個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,在紙漿和造紙行業(yè),白色生物技術(shù)將漂白過程中的能量消耗降低40%;在紡織業(yè)方面,可減少14%—18%的耗水量,漂白過程的能耗降低9%—14%;塑料產(chǎn)品方面,能減少20%—80%的對(duì)石化資源的需求,且產(chǎn)品可自然降解;在化學(xué)醫(yī)藥方面,在維生素B2的生產(chǎn)過程中,能減少80%的CO2排放量,減少67%的污水排放量,而在頭孢類抗生素的生產(chǎn),能夠減少50%的CO2排放量,節(jié)約20%的能源消耗,節(jié)水75%。
目前,白色生物技術(shù)生產(chǎn)乙醇的產(chǎn)量最高,用玉米淀粉、糖、甘蔗和小麥?zhǔn)怯脕砩a(chǎn)乙醇代替汽油,可以減少90%溫室氣體排放。此外,白色生物技術(shù)的生物基產(chǎn)品已經(jīng)成熟,主要應(yīng)用在生產(chǎn)化學(xué)品。2011年全球白色生物技術(shù)產(chǎn)品總量為1161200公噸,只占市場(chǎng)份額的5%。
3年前,全球白色生物技術(shù)只有四五家企業(yè)在市場(chǎng)上比較活躍,而今年有超過80家企業(yè)將白色生物技術(shù)產(chǎn)品商業(yè)化,其中50家企業(yè)是基于生物基原料生產(chǎn)的化工產(chǎn)品。
JonathanPorritt在今年初發(fā)布的一份報(bào)告中預(yù)計(jì),到2025年,白色生物技術(shù)產(chǎn)品全球市場(chǎng)產(chǎn)能在1500-3600億英鎊,主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)藥保健和制造業(yè)。市場(chǎng)預(yù)計(jì),到2030年白色生物技術(shù)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品將增長(zhǎng)到30%。
近30年來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,GDP以年均10%左右增長(zhǎng),對(duì)石化能源及原料的需求日益旺盛,依賴程度逐漸增大。2013年,我國(guó)原油進(jìn)口依存度近60%,對(duì)石油煉制的大宗化工原料的高度依賴,已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。
同時(shí),我國(guó)工業(yè)的能耗、物耗與環(huán)境污染物排放水平居高不下,嚴(yán)重制約著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2012年我國(guó)GDP約占世界的5%;但能源消耗排名世界第二。2012年,中國(guó)碳排放量達(dá)79億噸,約占全球排放量的1/4。
發(fā)展工業(yè)生物技術(shù),以生物可再生資源替代石化資源的路線,可以有效減輕我國(guó)對(duì)石化原料的依賴、CO2排放,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
科技部印發(fā)的《“十二五”現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》提出,圍繞以可再生碳資源取代化石資源的工業(yè)原料路線替代,以綠色高效生物催化劑取代化學(xué)催化劑的工藝路線替代,促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。《規(guī)劃》還提出,加強(qiáng)生物催化與生物轉(zhuǎn)化、人工生物體與細(xì)胞工廠創(chuàng)建、生物過程工程化等重大科學(xué)問題的研究。
其實(shí),在在過去的十幾年中,中國(guó)政府一直重視并支持白色生物技術(shù)行業(yè)的發(fā)展,采取各種措施滿足產(chǎn)品的供應(yīng)和需求,如物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和稅收優(yōu)惠補(bǔ)貼等。
中國(guó)的白色生物技術(shù)取得了快速發(fā)展,尤其是生物能源和化工行業(yè),例如中國(guó)已經(jīng)鞏固和加強(qiáng)了第三大乙醇生產(chǎn)國(guó)和第二大化學(xué)品生產(chǎn)國(guó)的地位。
在白色生物技術(shù)上,中國(guó)已經(jīng)完成了應(yīng)變工程、發(fā)酵工藝優(yōu)化、固定化酶和細(xì)胞技術(shù)、分離和提取技術(shù),以及生物反應(yīng)器的優(yōu)化突破等主要技術(shù)。發(fā)酵和高價(jià)值中國(guó)小批量產(chǎn)品生物催化技術(shù)的應(yīng)用在過去的幾十年中取得巨大成功。
據(jù)西美信息數(shù)據(jù)顯示,2010年中國(guó)生物基精細(xì)化學(xué)品的市場(chǎng)價(jià)值達(dá)到了74億美元,大概占了整個(gè)中國(guó)白色生物技術(shù)行業(yè)市場(chǎng)價(jià)值的40%,是中國(guó)最大的白色生物技術(shù)子行業(yè)。
隨著科技的發(fā)展,白色生物技術(shù)產(chǎn)品數(shù)量在不多增加的同時(shí),生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在中國(guó)的主要產(chǎn)品是傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品,如酶,維生素,氨基酸,有機(jī)酸,淀粉衍生物,新興白色生物技術(shù)產(chǎn)品,聚羥基脂肪酸酯、1,3-PDO和微藻柴油等。未來,會(huì)有更多的白色生物技術(shù)產(chǎn)品在進(jìn)行商業(yè)化。