在近日召開(kāi)的第八屆中國(guó)工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展高峰論壇上，中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所介紹了他們利用現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)建的“細(xì)胞工廠(chǎng)”。該“細(xì)胞工廠(chǎng)”可利用秸稈、雜草、淀粉甚至二氧化碳低成本制造丁二酸、D-乳酸等化學(xué)品，再進(jìn)一步制造食品、藥品、織物和能源。
    據(jù)天津工生所所長(zhǎng)馬延和介紹，所謂“細(xì)胞工廠(chǎng)”是指利用細(xì)胞生命的代謝機(jī)能來(lái)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的加工生產(chǎn)。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是通過(guò)有效的設(shè)計(jì)，將秸稈、木薯、海藻等生物質(zhì)原料，通過(guò)“細(xì)胞工廠(chǎng)”的作用，轉(zhuǎn)變成戊二胺、丁二酸、己二酸、甲烷、乙醇等化學(xué)品，為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)體系提供原料。細(xì)胞工廠(chǎng)能夠以可再生的生物質(zhì)資源替代不可再生的化石資源，以清潔生物加工方式替代化學(xué)加工方式，改變高消耗、高污染、低效益的生產(chǎn)模式，提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)水平，具有節(jié)能、環(huán)保、高效、可持續(xù)的特點(diǎn)。
    馬延和表示，生物降解塑料聚丁二酸丁二酯（PBS）是研究人員利用“細(xì)胞工廠(chǎng)”制造出來(lái)的代表性產(chǎn)品。他們先以秸稈為原料，創(chuàng)建出高效生產(chǎn)丁二酸的大腸桿菌，進(jìn)而生產(chǎn)出可用于制造PBS的丁二酸。這種方法讓生產(chǎn)丁二酸的成本較現(xiàn)有的石油路線(xiàn)大幅降低，二氧化碳排放量下降94%，使未來(lái)PBS生物塑料的大規(guī)模推廣應(yīng)用成為可能。同時(shí)，研究人員還實(shí)現(xiàn)了生物可降解塑料聚乳酸（PLA）重要單體化合物——D-乳酸的生物制造，并在今年完成了3000噸/年生產(chǎn)示范線(xiàn)的建設(shè)。與國(guó)外技術(shù)路線(xiàn)相比，其生產(chǎn)成本下降50%。
    據(jù)悉，天津工生所的科學(xué)家還設(shè)計(jì)構(gòu)建了生產(chǎn)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先的賴(lài)氨酸新型工業(yè)菌株，其生產(chǎn)成本可降低約15%，節(jié)能減排30%以上。生產(chǎn)出的賴(lài)氨酸可用做食品強(qiáng)化劑和飼料添加劑，補(bǔ)充人類(lèi)與動(dòng)物所必需的氨基酸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
    目前，天津工生所的技術(shù)平臺(tái)已輻射到環(huán)渤海區(qū)域50多家科研單位和企業(yè)。此外，該所還聯(lián)合京津冀3家公司共同承擔(dān)了天津市生物基材料制品應(yīng)用示范工程。預(yù)計(jì)該工程建成后將在天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)每年生產(chǎn)9000噸的生物基塑料替代制品。
    鏈接：近期國(guó)外工業(yè)生物技術(shù)范例
    ●生物能源
    英國(guó)諾維奇研究院的科學(xué)家通過(guò)廢紙生產(chǎn)出高濃度的生物乙醇。他們特別設(shè)計(jì)了一個(gè)示范性生物反應(yīng)器，通過(guò)混合和批量添加廢紙，用酶將復(fù)雜的糖類(lèi)（糖化）分解成單糖，在酵母作用下發(fā)酵成乙醇。這種乙醇適用于裝配點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的各類(lèi)車(chē)輛。
    美國(guó)能源部聯(lián)合生物能源研究所的研究人員構(gòu)建了可合成先進(jìn)生物燃料的大腸桿菌菌株，所合成的生物燃料可以替代汽油、柴油和航空燃油，這一研究成果被稱(chēng)為“里程碑事件”。
    ●生物材料
    日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、NEC公司以及宮崎大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)利用源自藻類(lèi)的材料開(kāi)發(fā)了生物塑料，這種塑料更具韌性，且耐熱性?xún)?yōu)于傳統(tǒng)塑料。
    ●生物基化學(xué)品
    美國(guó)北達(dá)科他州立大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出以甘蔗、甜菜等農(nóng)作物為原料的生物基樹(shù)脂和涂料，避免了甲醛和雙酚A等有毒成分的生成。
    加拿大渥太華大學(xué)和巴西米納斯吉拉斯州聯(lián)邦大學(xué)研究人員以生物質(zhì)作為可持續(xù)原料，將植物精油轉(zhuǎn)化成高價(jià)值的防曬霜、香水等化妝品的組成成分，未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)個(gè)人護(hù)理用品的全生物制造。