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    生物助推科技 發酵引領未來

    ——訪中國生物發酵產業協會名譽理事長石維忱
    2024-02-26 09:14:58 中國食品報

    本報記者  朱美喬  王  薇

      生物發酵產業是國家戰略性新興產業,是輕工特色產業,也是重要的民生產業。近年來,生物發酵產業迅猛發展,并向多個領域不斷延伸。

      “生物發酵行業的發展,使食品、藥品、生物材料等原料更加豐富多樣,讓特膳食品實現了食養食補,讓醫療藥品實現了綠色高效,讓美妝產品實現了安全天然,讓食品添加實現了營養美味。這背后離不開科技的支撐,離不開國家政策的加持?!苯?,記者采訪了中國生物發酵產業協會名譽理事長石維忱。石維忱說,“以消費需求引領產品生產,提高市場動力,要逐步樹立‘生物助推科技,發酵引領未來’的理念,從而實現‘讓生物發酵賦能健康中國’的目標,實現由大到強的跨越?!?/p>

      明確目標 生物技術時代已到來

      生物發酵產業是我國戰略性新興產業,是生物制造的基礎產業,為輕工業高質量發展和國民經濟穩增長貢獻了積極力量。在石維忱看來,隨著人們對大健康概念認知的加深,對生物技術也更加重視,生物技術時代(即BT時代)已經到來。

      石維忱介紹說,我國是氨基酸、檸檬酸、淀粉糖的生產大國,產量居世界第一,市場占有率持續提高,國產化能力繼續提升。近年來,生物發酵行業自主創新能力顯著增強,裝備科技水平快速提高,綠色制造水平大幅提升,節能減排成效顯著,發展方式逐步由“規模、速度”向“質量、效率”轉變。

      “十三五”期間,在國家產業政策的支持和引導下,我國生物發酵產業取得了長足進步。我國生物發酵產業產品總量居世界第一位。生物發酵產業主要產品總產量平均增幅4.6%,出口量平均增幅7%。

      “十四五”期間,由于受到國際大環境、新冠肺炎疫情等多種因素影響,生物發酵產量增長速度放緩。數據顯示,2022年,生物發酵行業主要產品產量與2021年同比基本保持穩定,產量約3150萬噸;主要產品產值約2860億元,總產值較2021年同比增長約10.6%;出口量約650萬噸,較2021年同比增長15.5%;出口額同比增長28.6%。

      隨著應用技術水平的提高,原料成本逐步下降,產品價格也在下降?!笆奈濉逼陂g,生物發酵產業就研發新品種、開發分離提取技術與裝備、提高生產效率、實現綠色制造、增加新產品儲備、開發高端產品、開拓應用領域、增加標準有效供給,以消費需求引領產品生產,提高市場動力,逐步樹立“生物助推科技,發酵引領未來”的理念,從而實現“讓生物發酵賦能健康中國”的目標?!拔覈鴮⒔ǔ缮锇l酵世界強國,實現由大到強的跨越?!笔S忱說。

    補齊短板 從“并跑”到“領跑”

      石維忱表示,我國生物發酵行業結出累累碩果,得益于科研投入的不斷增加。據不完全統計,生物發酵企業研發投入平均占銷售收入的4%,最高達到10%以上,具有自主知識產權成果數量逐年遞增,實現了以創新驅動行業技術水平提升的目標。

      如何將生物發酵產業做強?石維忱提出,針對產業發展中存在的關鍵技術短板,要下大力氣引聚創新資源,加強上下游產業資源與科研機構的積極結合,實現生產中原料、工藝、設備等環節的先進生產制造,實現從“并跑”到“領跑”的跨越。

      石維忱認為,我國生物發酵產業還沒有實現“領跑”的原因在于生物發酵產業鏈存在短板、產品結構待優化、菌種有待提升、分離提取技術不足等。石維忱同時表示,“盡管存在諸多問題,生物發酵產業依然呈現出健康發展的態勢?!?/p>

      補齊產業鏈短板,挖掘更多新原料。目前,生物發酵工業所用原料包括玉米、大米、小麥、薯類、糖蜜等,其中80%以上是玉米,玉米約占生產成本的40%。近年來,有關玉米深加工產業政策變化較大,玉米的價格處于波動狀態?!霸蠈τ谛袠I發展限制已經日益凸顯,要利用非糧原料、生物質原料以及采用合成生物學的技術,來解決一些難題?!笔S忱說,目前,生物發酵產品大多數是應用于傳統領域的低值化大宗產品,缺少用于醫藥、健康防護等領域的高端產品,不能適應市場變化的需求?!笆奈濉逼陂g,要推動行業做好主產業鏈條,不斷拓展應用領域,發展中高端產品,使高端產品產量占比在現有的基礎上增加10%以上?!耙簿褪钦f,3100萬噸的產量,要有300萬噸屬于高端產品。高端產品具有高附加值、高純度、應用領域相對寬廣的特征?!笔S忱說,產品形式可根據用戶要求進行個性化定制,滿足市場需求。通過加快挖掘原料和優化產品結構,逐步實現生物質原料替代石化原料、生物質產品替代化工產品,進而提升生物發酵產業技術水平。

      菌種是生物發酵產業的核心,“十四五”期間,大力圍繞提升生產菌種性能和自主產權、原料利用率、糖酸轉化率開展攻關。通過開發生物功能的定量解析和描述方法,建設高通量微型發酵、定量分析化學測試和定量生物學測試技術平臺,快速分析菌種的發酵性能、生理特征及代謝瓶頸,指導菌種的持續設計改造;建立高效的極端發酵環境適應性進化技術,持續提升菌種水平。

      “我們對于知識產權的保護意識和布局還不到位?!笔S忱直言,氨基酸、酶制劑等行業的關鍵核心菌種自主知識產權問題,仍是行業發展的“卡脖子”問題;新菌種的挖掘、高產菌株關鍵基因位點的挖掘與知識產權保護等方面,與國外相比還存在很大差距。

      “分離提取技術相較于國際上有一定差距,產品純度不夠?!笔S忱表示,要推進先進膜分離、色譜分離等先進分離提取技術的應用,提高分離效率、減少介質污染、提升產品品質、降低成本。此外,我國在應用研究方面做得還不到位,產品局限于原有的應用領域,出現產品過剩的現象。

    標準先行 推動產業高質量發展

      黨的二十大報告強調,“高質量發展是全面建設社會主義現代化國家的首要任務”。石維忱對于生物發酵產業的高質量發展有著自己的理解。在他看來,高質量發展可以用“時、效、度”三個字概括——時,即速度的問題;效,即效率的問題;度,即幾維空間的問題。

      石維忱強調,高效穩定安全清潔的新型有機氮源,是產業向高品質發展必不可少的一環。例如,近年來,安琪酵母一直致力于新型有機氮源的研發與應用,堅持走綠色發展之路,對生物發酵產業的清潔生產做出了貢獻。

      “生物發酵產業是輕工業里面科技含量最高的產業之一。每年在輕工業的科技進步獎所占的比重較大?!笔S忱說,“2023年,輕工業科技方面申報是280項,與發酵相關的達35項,占比達10%以上。目前,生物發酵領域已創建國家級技術中心和重點實驗室逾20個,為推動生物發酵產業技術進步和創新起到了重要的支撐作用?!?/p>

      行業發展,須標準先行。在標準建設方面,“十三五”以來,標準體系建設成效顯著。在已有國家標準、行業標準的構架基礎上,根據國家標準化工作改革精神,構建和完善了生物發酵產業團體標準體系框架。積極推動相關國家標準、行業標準的制修訂,既增加了生物發酵行業主要產品標準和檢測方法標準,還涵蓋了智能制造、污染排放等通用標準,同時包含了清潔生產評價指標體系、綠色生產技術、綠色工廠、綠色設計產品等評價管理規范在內的多方面標準。目前,現行有效的國家標準和行業標準已達330余項,團體標準35項。

      交叉融合 生物發酵成未來食品“催化劑”

      合成生物學技術是一種新興的交叉學科,將生物學、化學、物理學和工程學等多個學科的知識融合在一起,旨在設計和構建新的生物系統,以實現特定的功能。其中,發酵是合成生物學技術的一個重要應用領域。通過合成生物學技術,能夠拓展發酵產物的種類和數量,提高生產效率和產量,有效降低能耗,同時合成生物學的反應條件溫和,可以減少廢棄物的產生,降低環境污染。

      “合成生物學,將很多不可能變成了可能?!笔S忱認為,許多原料如果不經過微生物的作用,就很難轉化成人們所需要的產品。

      “目前,我國合成生物學技術還未達到國際領先水平。我們要運用創新的科學方法,來解決一些合成生物學的機理問題?!笔S忱強調,“沒有過剩的產品,只有沒能拓展的市場。要延長產業鏈,生產高附加值產品?!?/p>

      根據國家發展戰略性新興產業的戰略部署,我國生物產業正步入高速發展的戰略機遇期,生物發酵產業作為生物產業的重要組成部分,面臨諸多發展機遇和挑戰,這對中國生物發酵產業協會工作也提出了新的要求。石維忱介紹,中國生物發酵產業協會將立足于行業發展,貫徹落實國家產業政策,推動行業整體創新能力、轉變生產方式、優化產業結構,淘汰落后產能,促進產業升級,進一步加快節能減排、資源綜合利用步伐,推動資源節約型、環境友好型企業建設,倡導公平競爭理念,營造良好的業態環境,推動行業健康持續穩定發展。

      石維忱說,生物發酵產業是高科技產業,對行業起到帶動、推動、提升作用?!吧锇l酵是未來食品的催化劑、助推劑?!彼硎?,未來要從以下幾方面來著手:一是創新驅動是發展第一動力,篩選行業共性課題,組織行業企業與高校、科研院所深入交流;二是綠色、低碳、可持續發展是生物制造的優勢,強化行業優勢地位,在行業內打造標桿企業,提倡節能降耗、綠電應用、再生資源利用,對標數據樹立標桿;三是協會和院校共同建立研究中心、檢測中心,開展科技創新、應用研究,加快相關標準的制定。

     

    《中國食品報》(2024年02月26日01版)

      (責編:周 巖)

     

     

     


     

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