摘要：中国对气候变化的重视和承诺具有全球意义，通过“双碳”战略实现减排目标并加大可再生能源发展力度。生物经济可循环利用资源，促进低碳产业发展，已被多国采纳。文章探讨了生物经济在推动绿色低碳产业发展中的重要作用，并比较了美国、欧盟等国家的生物经济发展战略。重点阐述了生物基产业对于生物经济发展和绿色低碳产业发展的作用，对河南省生物资源和发展现状进行了分析，提出了发展生物基产业的优势和策略。最后，建议通过提升产业综合竞争力，打通生物基产品产业链，培育龙头企业等措施推动河南省生物基产业发展。
关键词：“双碳”战略,可持续发展,生物经济,生物基产业
生物经济与绿色低碳产业的发展密切相关，促进了可再生能源的开发和利用，生物经济倡导循环利用生物资源和废弃物，转化为具有商业价值的新产品，这种循环经济模式有助于减少资源消耗和环境污染，从而推动绿色低碳产业的发展[1]。与此同时，生物经济还倡导生物多样性保护、生态系统恢复与保护，推进农业可持续发展，促进生态旅游等低碳产业的发展。
生物经济将推动产业结构调整优化和转型升级，促进经济的绿色可持续发展。近十年来，主要经济体纷纷加强对生物经济的部署，并连续发布了一批生物经济相关的战略规划和政策文件，目的在于共同应对不断增长的全球性挑战，推动绿色低碳转型和可持续发展。生物经济在解决环境问题、推动经济增长和提升公共卫生水平方面的重要地位越发凸显，成为全球发展的重要方向之一。
一、生物基产业对于生物经济发展的促进作用
（一）生物基产品与绿色低碳减排
生物基产品的制造过程环保，成品在自然环境下同时也具有良好的降解性能，因此被视为环保类型的产品。
生物基产品的优势。首先，生物基产品的生产过程通常排放较少的温室气体，降低了对气候变化的影响。其次，相比传统资源，生物基产品在使用过程中具有较低的对化石资源依赖性，有利于实现资源利用的可持续性。此外，生物基产品本身的生物降解特性，能有效减轻塑料废弃物等对环境产生的负面影响。好生产的同时也好降解，在满足人类需求的同时兼顾环境保护，实现了资源利用与废弃物处理的双重循环[2]。
因此，发展生物基产品不仅有利于减轻对化石资源的依赖，也可以改善生态环境质量，还将推动经济实现更高水平的绿色转型与可持续增长。生物基产品的发展对推进绿色低碳发展具有重要的支持和促进作用[3]。
（二）生物基产业对于推动生物经济发展的作用
随着公众对可持续发展和环境保护的重视程度不断提升，生物基产品市场规模持续展示出强劲增长态势。多个国家和企业都在不断增大对生物经济和生物技术的研发投入，以推动生物基产品在创新和应用领域不断取得新进展。与此同时，生物基产品的蓬勃发展也为各国创造新的就业机会和提振经济增长的潜在机遇[4]。生物基产品正成为促进绿色低碳转型与可持续发展的重要支撑点。
世界经济合作与发展组织（OECD）曾在报告中预测,到2030年，生物制造领域的经济和环境效益将超过生物农业和生物医药业，成为生物经济中贡献率达39%的主导板块，基于可再生资源的生物制造产业被视为是推动未来生物经济繁荣的重要引擎行业。中国生物经济也迎来高速发展期，替代传统石化与化学原料的生物基产品不断增多，生物质能原料在可再生能源体系中的地位提升[5]。
强化生物基产品的制造能力并大力发展生物基产业对于推动生物经济的快速发展具有重要意义。首先，生物基产业能够创造新的经济增长点，吸引投资和创造就业机会，推动经济结构的转型升级，提升国家的产业竞争力。其次，生物基产品的制造能够减少对化石资源的依赖，实现资源的可持续利用，降低能源消耗，推动绿色低碳经济模式的建立。最后，生物基产品的制造、使用和处理过程对环境影响较小，有利于环境保护工作以及生态环境和生态平衡的维护[6]。
（三）国内外生物基产业发展状况
生物基产品产业发展领域广泛而复杂。根据OECD的2021年预测数据，全球化工产品总产值超过4万亿美元，未来10年是石化产品替代领域，生物基产品有望取代约8 000亿美元的市场份额，但当前其实际替代比例仅为5%以下。这表明生物基产品产业具备巨大的市场潜力和空间，供需矛盾也预计在未来10年或更长时间内持续保持6 000亿美元左右的规模。
1.国内发展状况
我国已经建成了生物基塑料和生物基乳酸等生产线，展示了生物质资源的潜力以及相关技术的发展。2015年，浙江省建成了一条万吨级聚乳酸生产线，生产了30多种聚乳酸树脂及改性产品。2020年，安徽省丰原集团有限公司成功投产了年产5.0×104吨的聚乳酸生产线，该生产线实现了从乳酸菌种、发酵、提纯到丙交酯合成和聚合的自主研发，广泛应用于服装、床上用品等领域，替代石油基一次性塑料和化学纤维[7-8]。《“十三五”生物产业发展规划》中提出发展目标，到2025年，现代生物制造产值超过1万亿元，生物基产品在全国化学品产量中的比重达25%。
2.国外发展状况
近年来，美国农业部通过开展BioPreferred®计划持续推广生物基产品的应用。根据美国农业乡村发展部的最新报告，生物基产业已为美国经济带来显著影响，其总贡献值高达4 700亿美元。BioPreferred计划为制造企业提供了生物基产品认证的申请机会，通过在产品上展示美国农业部颁发的生物基标签，可以明示产品内生物成分含量比例，有效帮助消费者在市场上识别生物基产品[9]。
美国《生物质技术路线图》规划到2030年生物基化学品将替代25%的有机化学品，以及20%的石油燃料。根据欧盟《工业生物技术远景规划》，2030年生物基原料或替代6%～12%的化工原料，以及30%～60%的精细化学品采用生物基制造。2019年，欧盟发布《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》，勾勒出欧洲化学工业朝生物经济转型的蓝图，旨在形成多元化的生物基产品品类。随着美欧先后提出2050年碳中和目标，各大经济体加强生物经济政策推动,全球碳减排进程已加速展开[9-10]。
二、河南省生物基产业的发展状况
（一）河南省丰富的生物质资源及利用现状调研
河南省生物质资源储量巨大，小麦产量位居全国第一，占全国四分之一。木材产量为247万立方米，位列全国第13位。油茶籽产量2019—2022年以来连续4年保持在5万吨以上。河南省在2022年的全国肉类产量（9 227万吨）中比重约7.15%，位列全国第3位。在全国禽蛋产量中比重约13.2%，位列全国第2位。2022年，河南省牛奶产量为213.17万吨，在全国牛奶产量中比重约5.42%。截至2021年，河南规模以上农产品加工企业营收占国内近1/10，其中面制品产量约占全国47%，即食米面占全国66%，肉类加工产品占全国70%，乳制品约占全国13%，果蔬饮料约占全国15%。
河南全省秸秆资源总量居全国第二，为生物基产品的制造提供了丰富的原料宝库。目前河南省注册秸秆利用市场主体达3 000余家，其中以饲料化、燃料化利用企业为主。全省离田利用比率与2018年相比提高了11.5%。
相比于淀粉基生物产品的开发，秸秆生物质资源在用于生物基产品生产更有意义。一方面是资源量巨大，另外就是可以不与人争粮食。如果能将纤维素变成葡萄糖，然后用于乳酸的发酵生产以及聚乳酸生物降解塑料的生产，将会带来巨大的经济和社会效益。河南省生物基材料产业创新中心通过深入开发利用农业残余物资源，推动生物基材料和化学品产业在河南的低碳高效发展。河南省在生物质生产燃料乙醇方面早早进行了布局，并取得了显著的成就。其中代表性的企业是河南天冠集团。作为全国变性燃料乙醇和燃料乙醇标准化技术委员会秘书处的设立单位，天冠集团是国家燃料乙醇定点生产企业和国家新能源高技术产业基地的主要企业。同时，在经过十余年的研发之后，天冠集团成功开发出了完全自主知识产权的秸秆纤维乙醇关键技术，并建设了我国首个万吨级秸秆乙醇产业化示范项目。
（二）生物基产业发展方向
1.生物基大宗化学品的制造
生物质原料的替代和生化法与生物法的结合是化学品制造业发展的重点方向，而生物基化学品及材料市场潜力巨大。在各国政府政策和计划的鼓励和刺激下，英国石油公司、陶氏化学、壳牌、巴斯夫、帝斯曼、杜邦、赢创等跨国石油化工巨头正在加大对生物化工产业的投资，致力于发展面向生物制造的工业生物技术。虽然我国在生物基化学品研究方面起步较晚，但在国家“十二五”科技支撑计划中，生物基材料和生物基化学品被确定为研究的核心领域，下游材料应用和商业模式的发展也得到了大力推动。
国内生物基化学品产业还存在关键原料受限、核心技术缺乏、产品成本高昂、市场竞争力不足等问题，在总体规模和发展水平上仍需进步[10]。
2.生物基新材料的制造
2020年，全球生物基材料的总产能达到211.1万吨/年，相当于全球塑料产能的1%（约为3.7亿吨/年）。预计到2025年，全球生物基材料的产能将增至287万吨/年。在可持续塑料领域，目前聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）、淀粉共混物等可生物降解塑料占据主导地位，其产能已超过120万吨/年，约占全球生物塑料产能的近60%。预计到2025年，可生物降解塑料的产量将增长至180万吨。中国资本市场对生物基材料的投资需求相当旺盛，尤其是在与生态保护、低碳转型等相关领域。国家发改委明确指出发展目标是推动生物基材料产业的创新发展，提高产品质量和技术水平，加强产业链协同以及在关键领域的应用[11-13]。
（三）河南省生物基产业发展的优势及存在的问题
1.河南省发展生物基产业的优势及取得的成绩
政府的大力支持。2022年河南省政府发布了《河南省绿色食品集群培育行动计划》，打造绿色食品业强省。而在2023年6月13日，河南省人民政府发布了关于印发中原农谷发展规划（2022—2035年）的通知。该规划提出，到2025年，农业科技创新生态体系将更加完善，农业领域的原始创新能力将大幅提升，一批关键领域、重要环节的技术瓶颈将取得标志性突破，成为带动全省乃至全国农业农村现代化的示范引领区。
丰富的非粮农业资源。河南省作为全国重要的粮食大省，同时还拥有丰富的农作物秸秆资源，年产量接近亿吨。这为河南省发展生物基产业提供了丰富的原料基础。
生物基材料产业集群。河南省通过多年的精心培育，已经形成了生物基材料产业集群。濮阳市是河南省的主要区域之一，该地区的产业集群主要以“玉米/玉米秸秆-淀粉-L-乳酸-聚乳酸-改性材料及终端产品”为核心产业链，同时还涵盖“玉米芯-木糖-木糖醇”和“玉米芯-糠醛/糠醇-下游精细化学品”等。河南省先后成立了省级生物基化学品绿色制造重点实验室、省生物基材料产业研究院和省生物基材料中试基地，以推动该产业的发展。在技术中试方面，河南省已经成功实施了年产1 000吨的玉米秸秆制L-乳酸、千吨级秸秆糖制乙二醇、生物基呋喃二甲酸等项目。
强有力的科技研发支撑。河南省整合了农业科技力量，支持神农种业实验室争创国家实验室基地，并组建了河南种业集团。同时，高标准建设了“中原农谷”、中原实验室和周口国家农业高新技术产业示范区，推进了国家小麦技术创新中心、中国农科院中原研究中心等项目的建设，打造了一个现代化农业科技创新的高地。
完善的产业链条。河南省将全面打通“玉米/秸秆-乳酸-丙交酯-聚乳酸-下游深加工”产业链，支持濮阳市建设国家级生物降解材料生产基地。鼓励企业推广应用生物质材料的三素分离技术，持续增强非粮生物基材料产业的核心竞争力。
创新引领和龙头企业培育。河南省将充分发挥创新引领作用，加强与重点高校、科研机构的合作，提升生物基化学品绿色制造重点实验室能级，培育更多高水平实验室和中试孵化基地。同时，河南省还将建立重点企业培育清单，通过政策扶持和多种方式的裂变扩张，打造一批具有市场影响力的龙头企业。
产业基地建设。河南省将抢抓国家禁限塑机遇，将生物基新材料、生物基化学品和生物基能源作为重点发展方向，致力于推动农业非粮资源的开发和利用。
金融资本支撑。2020年10月底，绿色技术银行总部和山东、河南签署了分行建设战略合作框架协议。河南省科学技术发展战略研究所于2021年10月20日获得绿色技术银行管理中心的批复，被指定为筹建绿色技术银行河南省分支机构的主体责任单位，并负责领导筹建工作的开展。
区位优势。近年来，河南先后建成通车首个米字形高铁交通网和郑州机场北货运区，并大力推动高速公路建设。以高铁、高速为主导的立体交通网络，显著缩短了河南内部及其周边地区的运输时间成本。这对生物经济产业具有重要意义。
2.河南省生物基产业发展存在的问题及对策
河南省在生物基产业发展中面临一些问题，以下进行详细分析。
研发能力和技术创新不足。河南省在生物基产业的创新方面投入相对较低，导致研发资源和资金有限，限制了技术创新的速度和深度。该省在生物基产品的研发、新产品开发和技术创新方面存在相对薄弱的问题。尤其是在合成生物学关键技术方面，专门从事这方面研究的机构仅有新乡医学院的合成生物学创新工程中心。这种缺乏核心技术和创新能力的情况限制了生物基产业的进一步发展，且河南省在该项技术上的投入不够，这大大限制了生物基产品的开发以及产业化的落地，制约了产业的创新能力和竞争力。此外，生物基产业需要高素质的科研人才和技术人才，在生物技术、生物医药等领域的专业人才相对不足。在创新环境方面还存在一些问题，包括科研机构与企业之间的合作机制不够紧密，科研成果转化和产业化的机制不够成熟，创新创业氛围相对薄弱等。
产业链不聚集、不完整。在河南省，缺乏具备规模化生产能力和技术水平的上游原材料供应商以及下游产品加工和应用企业。这导致了生物基产业发展过程中的资源不足和市场竞争力不强。
针对以上问题，建议生物基产业与农业产业深度融合，完善产业链，实现一体化发展。强化不同资源和产业之间的协同联动，可以探索建立农畜环保共生模式，如将粮食秸秆回收供畜牧饲料，畜禽粪便发酵产气作为燃料等。构建跨区域生物资源开发利用体系，建立生物资源交易平台，组织区域生物质资源库，定期进行资源调度、联合开发等。深化创新交流合作，引导创新资源、产业资源集聚发展，加强跨区域科技创新和产业协作，促进城市间产业协作，加快现代化水平产业链供应链创新链提升。完善产学研合作机制，构建产业技术联盟，定期开展技术交流会、联合研发项目，共享设备验证平台，培育人才互派机制，推动科研成果产业化。遴选关键环节增加投入，如精深度高的资源提精站，大规模的生物化工项目等，提升全产业链附加值。
缺乏政策支持和资金投入。尽管政府对生物基产业有一定的扶持政策，但与其他发达地区相比，政策力度和资金投入还相对较弱。这限制了企业在技术研发、设备更新、市场推广等方面的投入和创新能力，制约了产业的快速发展。
建议利用金融杠杆助推企业发展，在生物基产业项目资金申报、金融贴息贷款等方面给予重点支持，加快生物基产业集群培育基金的落地进程，以市场化运作模式，整合市级产业扶持类财政涉企专项资金，引导和扩大社会投资，解决企业融资难问题。积极发挥绿色技术银行河南省分行在连接产业与金融方面的主体作用，引导社会资本介入生物基产业的研发以及产业化落地过程。此外，政府可以制定税收优惠政策，给予生物经济相关企业和投资者更多的税收减免或税收优惠，以鼓励其增加投资和创新。
不明确的市场需求。在市场需求的确定和开拓方面，河南省面临一些困难。例如，消费者对生物基材料的认知度和接受程度相对较低，传统塑料仍然占据主导地位。缺乏明确的市场需求给企业的产品定位和市场推广带来一定的不确定性。
针对以上问题，政府需要积极参与，提高消费者对生物基材料的认知度，加强对生物基材料的宣传和推广，提高消费者对其性能和可持续性的认知。可以通过举办展览会与宣传活动、开展教育培训等方式，向公众普及生物基材料的优势和应用领域。与其他行业进行合作，例如，与包装行业合作，推广生物基塑料的使用；与农业行业合作，推动生物基肥料的应用等。通过合作，可以扩大生物基产业的市场需求。
建立产学研合作机制，加快生物基产业的技术研发创新，助推生物经济的发展。通过与科研机构和高校合作，可以提高生物基产业的技术水平和创新能力，推动产品的不断升级和改进。
三、结论
根据《“十四五”生物经济发展规划》，河南省正在部署实施生物经济先导区的建设行动。结合生物经济创新发展高地建设和新一轮全面创新改革试验，将选择一些产业基础良好、市场主体活跃、能够辐射带动其他地区发展的城市，建设若干生物经济先导区。这些先导区将先行先试在生物经济领域的关键环节改革举措，包括科技创新、准入与监管、市场应用、金融创新、价格和对外合作等方面。这些举措旨在推动生物经济领域的发展，加快创新和改革步伐，充分集聚国内外高层次创新资源，鼓励发展新技术、新产业、新业态、新模式，提升河南省在生物经济领域的竞争力和影响力。建议加快部署以生物制造为发力点的生物经济先导区，设置“生物基优先”政策，用好强制性法律法规、财政补贴、政府采购等手段，拓宽生物基产品国内市场。河南省拥有丰富的生物质资源，较为完善的生物基产业基础，未来坚持以高质量发展为根本，以提升产业综合竞争力为核心，以转型升级、创新发展为驱动，力争突破生物基产品“卡脖子”核心技术，打通多条“生物基原料-关键单体-生物基产品”产业链，培育百亿级龙头企业，不断扩链延链增链，必将建成全国一流的生物基产业基地。
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