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2023年红杉中国联合DeepTech、水木络绎发布了《 2023 非粮生物质开发关键技术与产业结构解读》报告，聚焦非粮生物质开发关键技术，重点关注非粮生物质高效糖化、非粮生物质综合利用、酶与工业菌种开发，以及由非粮生物质利用带来的产业结构变革。

据估计，全球植物每年光合作用产生的干物质高达 1500-2000 亿吨，是地球上唯一可超大规模再生的实物性资源。据国际能源署预测，2021 至 2030 年国际生物质利用规模将以每年 10% 的速度增长，到 2030 年 50% 的生物质资源的供应来自不需要土地使用的废物和残留物。生物质资源利用根据原材料和利用方式的区别，可以划分为三个代际技术迭代：

1. 以粮食作物、淀粉为原料：现阶段主要原料，存在突出的“与粮争地”问题，长期大量用作发酵碳源可能造成粮食短缺

2. 以非粮生物质为原料：淀粉类经济作物、木质纤维素、有机生活垃圾等替代传统碳源

3. 以无机碳源为原料：需要特殊菌种开发，对光合作用的机制研究待深入，尚未大规模产业化

当前阶段生物基材料生产中培养基成本占60%以上，生物基材料成本普遍高出同类石油基产品 30% 以上，市场替代优势弱、推广应用难。以非粮生物质为原料，在技术突破的基础上，有望进一步降低生物基材料成本提升竞争力。同时，非粮生物质标准化采收保存、工业菌种与酶蛋白功能元件制备、非粮生物质高效糖化等关键平台技术正处于攻关爬坡阶段，将产生巨大的商业机会。

非粮生物质主要包括甘蔗渣、木薯等淀粉类经济作物、木质纤维素（如农作物秸秆、林业废弃物、薪炭林）等不是以粮食作为原材料的生物质资源。中国年产各类非粮生物质资源超过 35 亿吨，其中农业废弃物 9.6 亿吨、林业废弃物 3.5 亿吨，产量巨大且性质稳定，理论上是生物质资源利用中避免粮食消耗的最佳替代品。以非粮生物质为开发核心的产业，通过不断迭代开发，技术积累已基本完备，将秸秆转化用于较高价值产品开发，成为开启非粮生物质大规模商业应用的关键技术。

合成生物学成为催生生物经济的颠覆性力量

生物基材料成为非粮生物质产业应用的潮流方向，中国生物基材料正处于科研开发走向产业化规模应用关键时期，在塑料制品、纺织纤维、医药器械、涂料、农业物资、表面活性剂等方面得到广泛应用。与传统微生物发酵生产模式不同，合成生物创造全新的人工生物体系，实现原料向产物的高效、快速转化。基于“非粮生物质+合成生物学”的全新生物制造范式，将助力突破原料资源瓶颈限制，推动新型可持续发展的绿色工业化进程。

国家发布加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案

为贯彻《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》《2030 年前碳达峰行动方案》，落实《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》，引导基于大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质的生物基材料（以下统称为非粮生物基材料）产业创新发展，工业和信息化部等六部门联合发布“加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案” 

pdf原文链接 https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023-01/14/5736864/files/cc293729f7604a06a8de3064b83359e7.pdf

https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023-01/14/content_5736864.htm

其中的关键技术创新工程包括：

1. 建立工业菌种与酶蛋白元件库。加快超高通量筛选、快速测序、菌种计算设计、高通量基因组合成与编辑、大规模进化工程等前沿技术攻关，建立工业菌种培育体系与酶蛋白元件库，为生物基材料的高效生物合成提供核心菌种与先进技术。

2.突破非粮生物质糖化关键技术。优选功能菌株（群），开发系列酶和生物反应器，利用化学、物理和生物等手段，推进非粮生物质原料糖化工艺标准化，提高木质素与纤维素、半纤维素分离效率，优化系列酶解糖化技术，提高富含五碳糖、六碳糖等成分的非粮生物质糖产率，助力增加单位耕地产出效率。

3.优化非粮生物质糖发酵工艺。基于非粮生物质糖原料和适应性诱变功能菌株，优化发酵工艺，提高目标产品产率和分离浓缩效率，增强产品质量性能稳定性，并强化与传统化工耦合，提高生物基材料生产效率，并降低对粮食的消耗。

4.开发低浓度产物高效提纯浓缩工艺。针对非粮生物质转化体系杂质组分多、目标产品初始浓度低的特点，开发应用高选择性吸附、萃取等分离提纯工艺，推广高通量高选择性分离膜和长周期膜分离装备，以及高效低温蒸发、气体干燥分离等成套装备，加快构建绿色低碳智能化生产体系。

拓展应用市场

支持生物基材料企业与塑料制品、纺织纤维、医疗器械等下游重点企业搭建上下游合作平台，鼓励可生物降解产品在餐饮、物流、零售、酒店等领域应用，引导日常消费绿色升级；在生物医用、海工及海洋养殖等领域开发应用生物相容性好且可降解吸收的生物医用材料、生物基防污防腐涂料、可降解浮力材料等高性能产品，挖掘消费升级潜能；

培育优质企业

培育生物基材料工业菌种选育与酶蛋白元件制备、高效长周期膜分离材料、高选择性吸附材料等细分领域的专精特新“小巨人”、单项冠军企业，形成大中小企业融通发展格局。

福莱明生物站在中国生物经济、生物制造新一轮技术和产业升级节点，通过与华南理工大学以及中国科学院等院所长期合作，战略布局合成生物创新原材料市场，攻关非粮低碳生物质的关键生产技术，促进创新生物材料在药物、医疗器械和护肤等大健康产品的市场转化，力争成为重组蛋白等功能性生物基材料的合成生物小巨人企业。