生物材料发展前景范文

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【关键词】智能高分子材料；智能给药系统；应用；发展前景

中图分类号：TB381文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)02-106-01

智能高分子材料是一种新型的现代高分子材料，又名智能聚合物、环境敏感性化和物等，它随着外界环境等影响因素的变化而发生自身性能的改变，比如在温度、压力、磁场等不同因素影响下，其外在形状、电场、面积大小等随之做出相应改变，来适应不同环境的变化，，是一种新型的现代化的智能应用材料。随着科技的发展，智能高分子材料的应用领域越来越广，不但在建筑工程、化工、高科技领域得到充分发展体现，近年来，智能高分子材料被越来越多地应用到医学领域，特别体现智能给药系统的应用上，预示着良好的发展前景。智能高分子材料具体可分为合成智能高分子材料、半合成智能高分子材料、天然智能高分子材料，下面，我们具体对三种不同类型的高分子材料在智能给药系统中的应用进行分析探究。

一、合成智能高分子材料

合成高分子材料之一是智能高分子凝胶，它是由三维交联网络结构的聚合物和低分子介质组成的多元体系结构的一直合成智能高分子，随着外界环境因素的变化而变化，体现在体积大小上的收缩、持续或间断的变化，具有良好的收缩和溶胀的性能。因此在智能给药系统中，发挥其自我调节和反馈的功能，智能高分子凝胶粒具有感应温度、血糖、磁场等性能，并在身体状态良好的情况下保持收缩状态，当其收到病情信号时，体积膨胀从而扩散到身体病变部位，扩散药物以便达到良好的治疗功效，对智能给药系统具有良好的调节和促进作用；此外，可生物降解的聚酯类是合成智能高分子材料的另一种重要应用，同样在医学等各个领域都得到了广泛应用。同时，在智能给药系统中，由于可生物降解的聚酯类具有可生物降解、化学稳定性高、无毒无害等优点，大量被用于注射给药系统中，并且在肿瘤药物治疗中，可生物降解的聚酯类相对于其它游离药物具有减缓肿瘤生长等功效，有效地解决了医学领域许多棘手的难题，在智能给药系统中更是得到了充分体现和发展。

二、半合成智能高分子材料

半合成智能高分子材料作为智能高分子材料的一个重要组成部分，具有毒性小、粘度大、溶解度高等优点，可以有效地控制药物在人体的释放速度，增加药物吸收程度、降低了药物毒副作用提高药效等，对治疗各种疾病起到良好的促进作用，因而被广泛地应用到缓释药物制剂的研发和利用中，发挥了其在智能给药系统中的重要作用。比如，在智能给药系统中，蛋白质或肽类药物既可以在保持其生物活性的同时，又提高了载药量，是一种适合在肠道定向给药的特殊蛋白质药物递送系统，最大限度的降低了药物降解，起到了提高药效等作用。此外，对于心脏病等疾病，利用半合成智能高分子材料设计一种时控型的药物释放系统，按照药理学和患者病情定量给药，从而发挥其药效和并起到良好的预防作用。

三、天然智能高分子材料

相对于合成和半合成高分子材料，天然智能高分子材料特别具有良好的生物溶解性、天然无毒性等优点，是医学领域特别是智能给药系统中应用广泛和发展前景宽广的一种智能高分子材料。具体表现为壳聚糖、海藻酸盐、明胶三种类别。壳聚糖具有良好的生物降解性和溶解性、生物活性、粘附性等多种优点，被广泛地应用到结肠定位系统、缓控释、蛋白多肽等给药系统中，并且壳聚糖可进行交联。酯化等多种化学改性，从而研究制成具有不同特性的壳聚糖衍生物，并通过各种研发，研制了各种壳聚糖凝胶给药系统，提升了其在智能给药系统中的地位，大大扩展了其在医学领域的应用范围，具有良好的发展前景；其次，海藻酸盐在智能给药系统中的运用主要体现在与蛋白药物领域的结合，通过各种化学反应的作用，提高蛋白物的活性，制成各种蛋白质药物给要系统，提高了蛋白质药物的生物利用度，更加有利于患者治疗；再次，利用明胶和葡聚糖半互穿网络结构研制成的脂质微球，是一种双重刺激响应的半互穿网络系统，这种系统对于治疗多种复杂疾病具有良好的功效，在控制明胶相变温度变化的前提下，研制的半互穿网络结构水凝胶,具有特殊的控制脂质微球降解的功效，此外，脂质微球从凝胶中释放的基础是A-糜蛋白酶和葡聚糖酶同时存在的情况下，因此这种可生物降解的水凝胶构成的半互穿网络系统，在医学领域很有发展潜力, 不但阻止了单一酶存在导致的药物快速降解负面影响， 而且当在两种酶同时存在时, 药物才能从脂质微球中释放出来, 从而起到了药物缓控释释放的效果，从而实现智能给药系统对于疾病的综合治理，在医学领域展现了良好的发展前景。

四、结语

伴随着现代社会高科技的迅猛发展，智能高分子材料作为一种新型的、发展前景巨大的应用材料，已经普及到社会发展的各个领域和发展事业，不仅体现在国外的良好的发展前景，目前，在我国，智能高分子作为一种高科技研发、具有多样性和复杂性的智能材料在医学领域更是得到了长足和充分体现，对于在治疗各种疾病，制备多种给药系统的应用上发挥了重要作用。随着智能高分子材料研究的不断深入，并且通过各个领域的合作交流，智能高分子材料越发朝着信息化、智能化、自动化的方向发展，更加智能化的透析病理生理，制备兼具多种功能的智能释放药物系统，在我国医学领域必将得到充分、长足的发展运用。

参考文献：

[1]张胜兰,杨庆等.智能材料的现状及发展趋势[J].中国纺织大学学报,2000(03).

[2]陶宝祺.智能材料结构[M].北京:国际工业出版社,2009(07).

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[关键词] 林业育种 作用 发展前景

[中图分类号] S722.3 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）06-0124-01

前言：森林一向有“地球之肺”的称号，森林在地球环境中的重要性由此可见一斑。对于我国来说，森林资源和林业同样具有重大意义，一方面，林业是我国农业的重要组成部分，每年都创造大量的产值，另一方面，林业的发展好坏对我国生态环境的整体质量有很大影响，同时也影响着生态平衡。这一点往往被人忽视，却是林业对我国最重大也是最有价值的意义。从我国整体生态环境的大概念来看，林业所具有的调节和维护功能甚至比它巨大的经济效益还要重要。鉴于此，对林业育种提升重视程度，加大研究力度就十分重要了。

1 林业育种的重要作用和其对林业发展的重要意义

1.1 林业育种的重要意义

进入经济发展的快速期以来，我国取得了举世瞩目的伟大成就。但不应忽视的是，在快速进行城市化、工业化、和现代化的背景下，我们飙升的GDP之后，是不断恶化的环境和不断减少的植被面积。有数据表明，建国以来，我国的森林面积已减少了11.5%，而且总体仍呈衰退趋势。在这样的情况下，我们应当采取的林业发展策略，不仅仅是要减缓阻止森林资源的破坏，更要提升整个林业的发展质量。而提升林业发展质量，最主要的就是进行合理的林业育种。品性优良的树苗是好的林业发展的基础和根本支撑点。由此可见，林业育种不仅对于农业具有重要的意义，对于我国现在逐步践行的“可持续发展”和“生态文明建设”的发展战略也有一定的作用。

1.2 优秀的林业育种对林业的发展的重要意义

林业所依靠的根基，是森林生态系统，而森林生态系统，是所有生态系统中组成最复杂，受影响因素最广泛的一个，同时也是对整个生态环境影响最大的一个。所以，林业也就成了人类最难以管控的农业发展模式。具体的来说，林业虽然具有更好的自愈能力和对灾害的抵抗力，但容易遭受的灾害却也更多，干旱、水涝、虫害，这些都是林业的大敌。此外，由于林业具有农业发展模式中最强的独立性，所以其产量提高也十分困难。人类若想从客观的环境条件上影响林业的发展质量，其投入远大于产出。所以，如果想要大幅度的提升林业发展水平，对树苗进行择优筛选培养，开展合理的林业育种，是最具效率和实用意义的方法。尤其是我国目前林业育种的水平还比较落后，如果能够结合最新的生物技术，将其与传统的育种方法相结合，配合使用，我国的林业发展必能跨上一个崭新的台阶。

2 我国林业育种的发展前景

2.1 新的生物技术在林业育种的应用前景

近年来，生物技术发展可谓神速。可以预见，生物技术的出现，将极大的改变人们的固有观念和生产生活方式。生物技术，也将使生物育种发生翻天覆地的改变。生物技术具体来说，就是通过相关的生物体系，使用现代的生物学原理，通过处理经过加工或者自然的底物和实验原材料，实现既定目标的学科。现代生物技术在林业育种中的主要应用手段主要有：基因工程、细胞工程、组织培养这三个方向。基因工程可以通过裁剪拼接基因的方式将各种优良性状转移到选定的育种目标细胞中，达到快速积累优良性状的作用，甚至可以跨物种的转移性状，突破亲本不杂交的限制，这一点是传统育种方式比不了的。细胞工程，则是通过在细胞级别进行改造和制定培养。而组织培养，则是利用植物细胞的全能性，通过无性生殖的方式培育大量幼苗。这种方式，可以在短时间内，准确而大量的培养我们想要获得的具有优良品性的树苗。综上所述，新的生物技术将为林业育种工作带来了光明的发展前景。

2.2 新的生物技术与传统育种相结合是未来林业育种的主要模式

新的生物技术虽然具有育种周期短，性状指向性高，育种目的明确等独有的优势。但传统的育种方式和筛选方法仍然具有成本低，风险小，稳定性极高的特点。因此，新的生物技术与传统的育种方式不是取代与淘汰的关系，亦不是竞争的关系，而是互补和互相弥补的关系。生物技术与传统育种的结合使用，可以使育种结构变得更加合理，形成高低搭配，远近结合的层次。更有利于林业育种的产物具有更优良的品性，抗性，和稳定性。由此可见，将新的生物技术和传统的育种方式结合起来，两者互相促进，互相弥补，才是在新科技时代下，林业育种所应该采取的正确发展模式，也是未来林业育种的理想发展方向。

3 结语

林业育种对于林业的整体发展，有着决定性的作用，而林业，不仅具有极高的经济价值，对于整个生态也起着调节中枢的作用。我国近年来经济发展虽然很快，但却导致了森林面积和森林资源的不断减少，加之我国森林资源总量虽然较大，人均水平却十分低下。因此，我们必须注重提升林业的发展质量。而要提升林业发展质量，就必须将林业育种水平提高。随着科技进步和技术革新，现代生物科技引领下的林业育种工作，具有着十分光明的发展前景。相信我国的林业育种水平，将得到跨越式的提高。

参考文献

[1]李云蚬，秦飞，杨学民，等农林业转基因抗虫性育种的研究应用情况概述[J]江苏林业科技，2001，28（2）：46-48.

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（1.青海省职业教育公共实训中心筹建办公室，青海 西宁，810000；2.青海交通职业技术学院，青海 西宁，810003）

[摘要]现阶段，发展低碳经济是一个全球化的战略目标，由于人类的发展与进步，对于我们赖以生存的生态环境造成了严重的破坏，发展低碳经济成为解决环境问题的有效途径。电能是当今社会发展的必然需求，但是每年因发电所消耗的能源也在呈现上涨的趋势，因此在电力企业发电中采用新型能源，有效减少对碳的排放，是低碳经济环境中对电力企业发展的重要要求。本文主要探讨当前电力企业基于低碳经济时代新型发电项目中新能源的利用及其发展前景，以减少环境污染，实现电力事业的可持续发展。

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关键词 ]低碳经济；电力企业；发电；前景

由于传统的经济发展模式是以牺牲环境为基础的，对于生态环境造成了严重的破坏。而低碳经济发展模式是一种全新的发展理念，所采取的主要方式就是运用各种方法进行节能、减排，充分利用清洁能源，努力提高能源的利用效率。在低碳经济发展过程中，还要不断完善相关的法律、经济管理措施，不断优化产业结构，最终实现经济的可持续发展。

1低碳经济的特点及其影响

低碳经济是基于当前生态安全考虑的，由于经济的发展造成大量的碳排放到空气当中，对环境造成了严重的污染。现展经济首先要考虑到环境问题，减少碳的排放，这种发展模式也是未来社会发展的主要方向。

1.1经济发展要以全球公共利益为基础

当前所倡导的低碳排放、低碳交易都是以国际协议标准来实施的，对于全球经济发展都有着非常重要的意义。目前环境问题已经成为了全人类的共同话题，已经不再是单一的气候问题，而是已经上升到人类道德标准的全球性课题，各国都要结合自身的情况对经济的发展形式进行约束，共同维护生态环境不受到破坏。

1.2发展低碳经济受到经济条件的影响

经济发展水平不一样，对于环境造成的破坏也有所区别，各国并没有统一的标准。发达国家对于实现低碳经济有其自身的优势，技术方面比较先进，人才也比较充足。发展水平较低的国家，尤其是还处理解决人民温饱问题的国家，对于实现低碳经济还是有很大困难的，这样会投入大量的资金，更加剧了与发达国家之间的差距。因此，在一些国家实现低碳经济还是有一定的困难的。

2新型发电项目前景分析

2.1风能在发电工程中的应用

将风能用于发电工程，在当前可再生资源发电项目中是应用最为成熟的一种方法，具有广阔的发展前景，利用风能发电不会对环境造成污染，有效的降低能源的消耗，减少碳的排放，在实现低碳经济方面成效显著，目前风能发电技术正在全世界范围内迅速推广。据数据显示，在2008年的时候，全球风电装机容量已经达到12.08万兆瓦以上。我国在风能发电技术方面也处于领先地位，在国家相关政策的扶持下，不断推进风能发电项目，在未来很长的时期内都将会保持高速发展的态势。据统计，到2010年的时候，我国风电装机总量已经达到了2000万瓦，提前完成了原来制定的2020年的装机目标。

从当前风能发电的现状来分析，风能发电项目仍然具备非常广阔的投资前景，一是风能发电不会造成碳排放，完全符合国家所倡导的低碳经济的发展要求。二是国家制定的许多优厚的扶持政策，比如电价管理方面设立了特许电价和指导性电价，对于风能投资企业都非常有利。三是国家对于投资企业的融资与技术研发都给予了大力的支持。所以说投资风能发电风险非常低。随着科学技术的不断进步，在风能发电技术将会有更加广阔的前景。

2.2生物质在发电工程中的应用

目前用于生物发电的原材料主要是秸秆，国际能源机构对此做过深入的研究，秸秆属于良好的清洁能源，燃烧时对环境的污染非常小，其含硫量仅为0.38%。长久以来，秸秆都是作为农业生产的废弃物而浪费掉，每年所丢弃的秸秆大概在1亿吨以上，有数据预测，到2020年的时候废弃的秸秆可能达到2亿吨以上。所以将这些秸秆进行合理的利用转化成电能，对于发展低碳经济具有非常重要的意义。

沼气发电也属于新型发电技术，将废弃的有机物通过发酵的方式获得沼气，然后利用内燃机燃烧所产生的热量来发电，是一种将化学能转化成电能的方法。目前这种技术在全球范围内得到了推广与应用，而我国在这一领域也有了重大突破，并成立了专门的科研团队，加快了沼气发电技术的发展。

2006年的时候，我国共有两座生物质发电项目投产运行，一个是山东单县的首座生物质直燃发电项目，此项目耗资达3亿多元，该发电机组装机容量达到了2.5万kW；二是江苏兴化的生物质热解气化发电项目，该发电机组装机容量达到了5.5兆瓦。据统计，2010年的时候，我国生物质发电技术已经非常成熟，装机容量已经超过了550万kW，而2012年底的时候，直燃发电项目并网容量达到3000兆瓦以上，通过垃圾焚烧发电并网容量也基本达到2500兆瓦。这些数据表明，我国在生物质发电方面也已经有了较为成熟的经验，而且将这些生物质转化为电能，是变废为宝、节能减排的重要手段，对于发展低碳经济意义重大。利用生物质发电，可以消耗大量的农业生产废弃物，转化成可以发挥更重要作用的电能，燃烧后的物质再用于农业生产，实现了能源的转换，是对可再生能源的有效利用。因此政府要加大扶持力度，加大研究力度，在当前低碳经济环境下具有非常重要推广价值。

2.3光伏发电技术在发电工程中的应用

光伏发电技术是利用太阳能进行发电的一种新型方式，其原理就是光生伏特效应，将光伏发电系统将吸收的光能转化为光生电流流出，实现太阳能与电能的有效转化。光伏发电涉及到的技术较多，比如太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、孤岛效应检测技术以及聚光光伏技术等。

（1）光伏发电系统分类

目前，光伏发电系统基本可以分为两类，一是独立发电系统，是一种独立发电的装置，不和电力网络连接，通过自身的运行实现太阳能发电，以满足自身对电能的需求，这种发电系统多数应用于偏远地区或是野外作业。但是这种独立的发电系统一般稳定性较差，有时候需建立普通电站来进行辅助，这样一来就增加了投资的成本，不是特殊情况很少会用到。二是并网发电系统，是指将光伏发电系统利用现代科学技术接入到电力网络中，一般分为商用和民用两种类型，将自用余量上网，国家采用收购的方式并入到电力网络中。并网发电系统不需要自己配备蓄电池，大大降低了投资成本，同时电能的转化效率也得到了有效的提高，发电也比较稳定，在光伏发电产业中具有广阔的发展前景。

（2）光伏发电系统的应用

当前光伏发电技术在实际应用主要有以下几个方面：

一是用于LED照明：LED是一种半导体材料，和光伏发电系统组合，充分利用光生伏特原理，能够实现光能电能光能的快速转化，完全符合当前节能减排、环保高效的发展理念，使用寿命长，维护简便。如果在该系统中加入可充放的蓄电池系统，将会显现出更加明显的优势。

二是在现代建筑中的应用：光伏发电系统用于建筑中主要有两种方法，一种是利用屋顶结构安装光伏发电装置，对用户进行实时供电，然后可以余量上网。第二种将发电系统集成到建筑中，在建筑设计的时候将光伏发电装置考虑进去，使其成为建筑结构的一部分。比如将普通的玻璃幕墙替换成光伏发电系统的玻璃幕墙，利用安装在屋顶和墙面的光伏器件吸收并将太阳能进行转化。在这一方面，世界各国都加大了研发的力度，将彩色的光伏模块替代建筑外墙装饰材料，既建筑装饰的要求，又实现了光伏发电，有效降低了投资成本，这一技术在未来的建筑行业发展中前景广阔。

三是在泵站工程中的应用：目前光伏发电技术在很多行业中都得到了广泛的应用，比如太阳能水泵，借助电池板吸收太阳能，然后转化为动力来带动水泵运行，从而建成了大量的光伏水泵站。在规模比较大的泵站中一般都会加装逆变器，将转化的直流电再转换成交流电，实现大型泵站的运转。这种光伏泵站开始的投资成本较高，但是投资建成后的运行费用却很低，而且具有较长的使用寿命，因此值得大力推广。

2.4燃料电池发技术在发电工程中的应用

燃料电池发电技术的原理是将空气里面的氧与氢两种物质进行转化，把化学能转化成电能，所用到的转化装置就是燃料电池。燃料电池包括以下几个部分：预处理装置、燃料电池堆、并网逆变器（PCU）等。其特点是电能转化率高、对环境不会造成污染，便于操作。随着研究的不断深入，燃料电池技术受到越来越多的人的青睐，在全球范围内得到了快速推广。目前走在世界前列的有北美、欧洲和亚洲的日本，我们国家起步相对较晚，但是却受到国家及相关研究机构的重视，已经列入了“十五”规划之中，同时国家自然科学基金也对这一项目的实施提供是大量资金。由此也可以看出燃料电池技术的发展前景异常广阔。

3结 论

综上所述，低碳经济背景下，对于新型发电项目建设提出了更高的要求，要充分利用可再生资源来替代煤炭、石油等不可再生资源，而且新型发电技术的应用不能够对环境造成污染，减少发电过程中碳的排放。低碳经济是全球化共同的发展目标，其核心理念就是提高能源的利用效率，减少碳的排放，减少对环境造成的污染。现阶段新型的发电技术种类有很多，每种发电技术都有其发展优势，各地区要结合本地的电能需求与资源利用现状选择适合的新型发电方式。政府相关部门也要做好宏调控，加大对新型发电技术的扶持力度，制定并完善相关的补贴政策，强化管理措施，比如利用城市垃圾和农林废弃物进行发电的要给予相应的补贴，在项目建设中可以提供低息贷款给予扶持，加快项目审批并提供各种便利条件等。相信新型发电技术会得到越来越多的应用，有力的推动低碳经济的发展，快速实现能源利用的可持续发展。

参考文献：

[1]仲昭阳，王述洋，等.风力发电的现状及对策[J].林业劳动安全，2008（03）：36-37.

[2]郭红玉，殷刚.新能源发电技术研究[J].机械工程与自动化，2014（01）.

[3]张铁柱.我国生物质发电行业现状及前景分析[J].农村电气化，2011（06）.

[4]徐海勇.电力系统中新能源发电的运用[J].科技传播，2012（21）.

[5]赵晶，赵争鸣，周德佳.太阳能光伏发电技术现状及其发展[J].电气应用，2007（10）.

[6]岳胜兵，张衍林，梁浩，等.沼气发电技术的研究与应用[J].现代农业科学，2008（01）.

[7]刘瑞芝.生物质秸秆燃烧特性的试验研究[J].水泥技术，2010（04）.

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关键词：中药鉴定；新技术；发展

中药作为临床上一种常用药，种类繁多，品种各异。外形相差不大的药物，疗效会有很大的不同。同一种药材又受该地生长环境、气候条件的影响而呈现不同的疗效；不同药材在不同的使用条件和处理方式下也会呈现不同的疗效。所以，中药材的管理和分辨的复杂性给市场上的假冒伪劣创造了条件，使得一部分劣质中药流入市场。通过对过去中药鉴定方法的研究发现，人们对于中药鉴定要求的提高，使得传统的方法在某种程度上表现出局限性。市场的需求促进了中药鉴定技术的发展，给中药鉴定提供了良好的发展前景。

1资料与方法

1.1 DNA分子诊断技术 DNA分子诊断技术又称DNA分子标记技术，它的原理是通过对DNA分子进行研究，根据碱基的缺失、易位、插入、重排、倒置等而特征进行检测的一项技术。中药材的种类繁多，呈现多样性的原因，究其根本还是因为中药材基因多态性造成，基因作为分子水平上的研究。物种的表现型受基因的控制，通过DNA分子标记进行的分析，不受物种生长环境和物种形态的影响，分析鉴定结果更具有可靠性。

1.2引物PCR（多聚酶链反应）技术 引物PCR技术（RAPD）主要是用于中药材的分类鉴定，其基本原理是根据待测物质的DNA，以核苷酸为引物，由于模板和随机引物的结合位点不同，扩增后可以得到一组长度和数目不同的DN段。利用凝胶电泳技术得到电泳图谱，进一步得出DNA多态性。从目前情况来看，大多数的中药材的DNA序列并没有具体的分析数据，在DNA序列数据不清楚的情况下，引物PCR技术相比其他新技术来说，更具有优势。

1.3生物芯片技术 生物芯片技术是通过DNA探针阵列与样品进行杂交，然后检测杂交信息对中药材进行快速高效的鉴别。生物芯片技术需要获取中药材的特征基因序列即基因分型，利用不同物种的基因分型作为基因芯根据碱基互补原理进行检测。由于目前大多数中药材的基因序列都处于未知的状态，使得生物芯片在中药材鉴定中具有局限性。

1.4细胞生物学技术 细胞生物学技术的基本原理是利用物种的染色体来对物种的果实和种子进行分类鉴别的技术。通过对需鉴定的中药材进行培养，取根尖部分进行处理观察，根据染色体排列绘制成核型模式图，计算染色体臂长、着丝点等，进行分析确定核型，与已知标本的染色体核型比对，进行鉴别。

1.5差热分析（DTA）法 DTA法的原理是通过将待测物质与同等条件下物理和化学性质较为稳定的物质在同样的环境条件下进行对比。由于待测物质在发生物理化学变化反应时，会产生热量变化，外部表现为温度的升高或降低。根据温度的变化进行绘制待测物质的热谱图，根据热谱图中的峰、位置、面积等进行定性定量分析，进行对不同中药材的分析鉴定。

2结果

通过对以上新技术的研究和实践发现，DNA分子诊断技术、引物PCR（多聚酶链反应）技术、生物芯片技术、细胞生物学技术、差热分析（DTA）法等技术在对中药材进行分析鉴定方面各有优势，为种类繁多和形状各异的中药材的鉴别诊断提供了更加标准化、科学化、快速化的诊断方法，为临床中药材用药带来了依据。

3结论

随着中药材鉴别技术的发展。在中药材鉴别技术上引进现代化的技术使得中药材鉴别诊断技术更加标准化、快速化和科学化。但是，在中药材鉴定新技术日新月异飞快发展的今天，仍然要对我们传统的中药材鉴定技术进行传承和发展，促进中药材鉴定技术的进一步发展、完善和成熟[1-5]。

参考文献：

[1]张婷.药用植物束花石斛、流苏石斛及其相似种的PCR-RFLP鉴别研究[J].药学学报，2005，40（8）：728.

[2]彭锐，李泉森，李隆云.石斛的分子生物学鉴定---基于RAPD分析[J].西南农业大学学报（自然科学版），2004，26（4）：437.

[3]刘文生，朱建明，何斌，等.中药材厚朴的随机扩增多态性DNA指纹图谱研究[J].中药材，2004，27（3）：164.

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关键词：强磁场；技术与应用；产业化

中图分类号：TD457 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）04-0052-01

一、强磁场技术的发展前景

六十年现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。

我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。

二、强磁场技术的应用

随着超导与永磁强磁场技术的成熟，强磁场的多方面应用也得到了蓬勃发展，与各种科学仪器配套的小型强磁场装置已形成了一定规模的产品，作为磁场应用技术的核磁共振技术，磁分离技术与磁悬浮技术继续开拓着多方面的新型应用，形成了一些新型产品与样机，磁拉硅单晶生长炉也成为产品得到了实际应用。

医疗用磁成像装置已真正成为一定规模的产业，全世界已有几千台超导与永磁磁成像装置在医院使用，我国也有永磁装置在小批量生产，研制成功了几台0．6―1．0特斯拉的超导装置。除继续扩大医疗应用外，正在努力开拓应用磁成像装置于工业生产过程监测与食品选择，最近，日本进行了用于检测西瓜糖含量与空穴及用于辨别Salmon鱼雌雄性的实验，取得了有意义的结果。用于高岭土提纯的超导高梯度磁选机已有十余台在生产运行，磁拉硅单晶生长炉也已开始使用，但尚未形成规模，中国科学院电工研究所与低温工程中心曾在九十年代初研制成功超导磁分离工业样机，试制成功了两套单晶炉用超导磁体系统，为产品的形成奠定了基础。

总起来说，超导与永磁磁体技术已经成熟到可以提供不同场强，形态的大体积强磁场装置，开始形成了相应的高技术产业，但大规模产业的形成与发展还有赖于积极地进一步开拓强磁场应用，特别是可能形成大规模市场产品的开拓，根据不完全的了解，目前主要进行的工作有：

（一）在材料科学方面

1.热固性高分子液晶材料强磁场下的性能及应用。国际上在0～15特斯拉磁场范围内对高分子液晶材料的取向行为、热效应、磁响应特性、固化成型过程等方面进行了研究，并作其力学性能和磁场的关系的定量分析，应用前景十分看好。

2.功能高分子材料在强磁场作用下的研究。国际上高电导率的高分子材料、防静电及防电磁辐射高分子材料的研究和应用取得了很大进展，某些材料纤维的电导率经强磁场处理后，可达铜电导率的1／10，是极具潜力的二次电池材料。在防静电服和隐形技术方面电磁波吸收材料已用于军工领域。

3.强磁场下金属凝固理论与技术研究。

4.NdFeB永磁材料的强磁场取向。在NdFeB永磁材料加压成型过程中，采用4～5特斯拉强磁场取向，可大大提高性能，国外已开始实际应用。

（二）在生物工程与医疗应用方面

1.血液在强磁场下性能的改变及对生物体的影响。国际上研究了人体及动物的全血的强磁场下的取向行为及其作用的主体――血红细胞的作用机制；血液在强磁场下流变性能的变化；血纤维蛋白质在强磁场下的活性变化及对生物代谢作用的影响；人血在强磁场中所受磁力、磁悬浮特性和光吸收特性。

2.蛋白质高分子在强磁场下的特性及其应用。国际上研究了磷脂中缩氨酸在强磁场下的取向作用；肌肉细胞蛋白质在磁场中的磷代谢过程；神经肽胺酸在强磁场下的结构改变及蛋白质酰胺与氢的交换等。

3.医疗应用。除继续发展人体成像系统外，近年来国际上还研究了在4―8特斯拉强磁场下血纤维蛋白质的活性以及对血管中血栓溶解的影响；强磁场及磁场梯度对血纤维蛋白的溶解过程的影响；强磁场对动物血细胞的活性及其对心肌保护特性的影响；外加磁场对血小板流动性能的影响及其在医疗上的应用等。

（三）在工业应用方面

除继续积极进行强场磁分离技术、磁悬浮技术的发展与应用外，近年来，国际上还研究了磁场对石油滞粘性能的影响及对原油的脱蜡作用；研究了磁场对水的软化作用及改善水质的作用；研究了外加磁场对改善燃油燃烧性能及提高燃值的作用；通过在强磁场中的取向提高金属材料的强度和韧性；通过表面吸出排除杂质、提高金属质量等。

（四）在农业应用方面

国际上研究了外磁场对农作物种子的萌发与生长的影响及其作用机制；研究了磁场与农作物种子的萌发与生长的定量关系；研究了磁场与促进萌发与生长有密切关系的酶的活性与代谢作用；研究了生物酶在磁场下的合成作用以及对作物遗传变异的影响；研究了磁化水对促进作物生长的作用及磁性肥料的研究和应用。

三、总结

随着强磁场技术与装备的进一步完善，已有应用的进一步发展和积极开拓新应用，特别是具有大规模市场前景的产品的发展，可以期望，21世纪中强磁场应用将发展成为一个强有力的新兴产业。

参考文献：

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关键词：生物技术　纸浆造纸　应用研究　发展前景

随着人们对生物技术的深入研究，其在纸浆造纸中的应用前景也更加诱人，而且生物技术中各种酶的应用，对生物漂白、减少污染发挥了至关重要的作用，同时，还改善了纸浆纤维的性能，提高了造纸技术。下面笔者就简单分析生物技术在纸浆造纸中的各种应用，旨在探讨生物技术在纸浆造纸中的作用。

一、生物技术在造纸原料中的应用

1.原木去皮

造纸的原料就是木材，而在以木材为原料的造纸中，第一道工序就是原木去皮，当前的原木去皮都是在去皮机中完成的，为了保证纸浆的白度，去皮机必须广泛的对其进行去皮，这在一定程度上也会导致原材料的损失，对纸浆造纸是非常不利的；而近年来，科学家发现生物中的酶能够有效的降解木材形成层，从而达到对原木去皮的功效，而且生物酶去皮，还能降低去皮机的能源损耗。

2.木材的防腐

化学防腐剂对人体是十分有害的，因此，近年来，我国的造纸工厂也正在减少化学防腐剂的应用，而是寻求新的木材防腐原料，经过研究发现，木材腐烂的主要原因就是其被细菌尤其褐腐菌分解，进而导致的木材腐烂，因此，想要防止木材的腐烂，我们必须寻求能阻止褐腐菌分解的生物酶，从而有效的控制褐腐菌的分解，达到木材防腐的效果。

二、生物技术在制浆中的应用

1.生物技术在化学制浆中的应用

传统的化学制浆就是利用硫酸盐法进行制浆，这种制浆方法只去除了原木中90%的木素，仍有10%木素留在原木中，这也导致化学制浆制出来的纸张比较暗黄、呈棕色等的主要原因。

根据传统化学制浆的这一弱点，我们在化学制浆中，利用微生物（真菌）或者生物酶对原材料进行处理，不仅能够提高原木的脱木素率，还能够有效减少化学用品的用量以及对原材料的损耗，从而更好的提高纸浆的质量。例如，利用生物中的白腐菌对造纸原材料进行处理，并应用硫酸盐法进行制浆，这样制出来的纸浆的白度、伸长率、耐破率都明显高于普通化学制浆的效果，且造纸时间能够缩短一半。

2.生物技术在机械制浆中的应用

由于机械制浆中各种机械的使用，大大提高了机械制浆的制浆效率，且机械制浆的污染较低、投资较少，与化学制浆相比，有着明显的优势，在近几十年来的制浆造纸中，应用的比较广泛。但是机械制浆也有很多缺点，例如，造出来的纸张强度差、制浆设备的能耗高等，且适用于机械制浆的木材较少，而通过研究发现，将生物技术应用到机械制浆中，能够有效改善机械制浆存在的缺点。

2.1生物制浆能够节约能源

减少机械制浆中的能源损耗，是最为关键的问题，而利用生物技术进行制浆，就能有效减少机械制浆的能源损耗，生物制浆，主要是利用真菌对原木进行处理，真菌中的白腐菌能够有效地对原木中的木素进行分解，能够最大化的分解木素，从而减少原木中的木素，有效提高纸浆的白度。但是，单纯的利用白腐菌处理还不能达到生物制浆的标准，因此，利用生物制浆法进行制浆，首先要先利用真菌对原木进行软处理，然后利用不同类型的白腐菌对木片进行脱木素处理，这样就能有效降低机械制浆对能源的损耗，而且大大提高了纸张的耐破率。

2.2生物制浆能够减少得率损失

利用机械制浆，尤其是热磨机械制浆时，在原木材料中总会释放出一些溶解性的胶体物质，利用生物乙酞脂酶对这些胶体物质进行处理，能够提高纸浆悬浮液中的干纤维量，也就减少了机械制浆中的得率损失，这种生物制浆法主要应用的是乙酞脂酶对TMP纤维的吸附作用。

2.3生物制浆能够有效控制原木中的可溶性物质

应用机械进行制浆，原木中的可溶性物质，如脂肪酸、甘油三酸酯、树脂等，难免会溶解在制纸工艺中，从而在纸张上留下污点，影响了纸张的质量。使用树脂较低的原木、在纸浆中添加明矾等，都能有效降低树脂对纸浆的污染，但是那样会减少原材料的种类，而且化学物质的添加也会在一定程度上影响纸张的质量。因此，利用生物技术控制原木中的树脂溶解是比较可行的方法，如，在磨浆之前，利用微生物处理原木木片或者在磨浆之后，利用生物酶（树脂酶）处理原木木片，都能有效降低原木中的树脂含量。

对于原木中的脂肪酸和甘油三酸酯，我们可以利用脂肪酶进行分解，从而减少原木中的脂肪酸、甘油三酸酯的含量，达到提高纸质、纸张白度的效果。

通过以上结果，可以看出，树脂酶和脂肪酶的应用，能够有效控制原木中的可溶性物质，减少其对纸张的污染，提高纸张的白度。

三、生物技术在纸浆漂白中的应用

对纸浆进行漂白，是造纸工艺中不可缺少的重要步骤，它主要是通过对制浆中残留的原木木素进行分解，使其能够彻底溶解，从而提高纸张的白度，传统的化学物质漂白剂对人体有非常大的危害，因此，近几年，我国造纸工艺已经在寻求利用生物酶进行纸浆的漂白，且取得了一系列的成果。

利用生物酶对纸浆进行漂白，采用的主要是半纤维素酶，它能够有效去除原木中的半纤维素以及木聚糖，使原木中的木聚糖和木素分离，能够提高后期漂白药剂的使用效果，能够有效减少化学漂白剂的应用，从而降低造纸工艺对环境的污染。生物酶在漂白中的作用表

四、生物技术在脱墨中的应用

利用生物技术进行纸浆的脱墨处理，主要是应用的纤维素酶和半纤维素酶，通过这两种生物酶的处理，纸浆的游离度得到了提高、短纤维减少、强度增加，有效地提高了纸浆的质量；除此之外，利用生物酶进行纸浆脱墨，减少了由于化学药品脱墨造成的环境污染。

五、生物技术在废水处理中的应用

生物技术在废水处理中的应用主要分为两种方法，生物处理方法以及微生物处理方法。生物技术处理纸浆废水，主要利用的是生物的分解作用，将废水中的有机污染物都降解为了无害稳定的物质，研究结果表明，利用生物技术进行废水处理后，废水中的COD去除率达到了94%，SS去除率达到了97%，BOD去除率达到了85%，与传统的废水处理方法相比，大大降低了废水中的有害物质，减少了对环境的污染。

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关键词：生物基合成纤维；化学纤维；生物基单体

中图分类号：TS102 文献标志码：A

Development and Outlook of Bio-based Synthetic Fiber Monomers

Abstract： In recent years， developing environmental-friendly and high-performance bio-based synthetic fibers has become an important development direction of chemical fiber industry However， the preparation and large-scale production technology of monomer is the main bottleneck in the development of bio-based synthetic fibers in China. In this paper， the development status-quo of bio-based synthetic fiber monomers， such as PTT monomer 1，3-propanediol， PLA monomer lactic acid， PBS monomer 1，4-succinic acid， PA56 monomer1，5-pentamethylenediamine， etc.， at home and abroad was reviewed， and relevant suggestions on the development and application of bio-based fiber monomers were put forward.

Key words： bio-based synthetic fibers； chemical fibers； bio-based monomer

化石资源是一种不可再生资源，19世纪以来，随着石油经济的快速发展，人们对化石能源及下游化工产品需求的不断提升，导致全球石油资源日渐匮乏，并造成了严重的环境污染。因此，以可再生生物质资源为原料，开发环境友好的生物基化学品及材料，已经成为世界各国实现科技创新和可持续发展的重要举措。美国能源部（DOE）预计到2020年，来自植物等可再生资源的化学材料要增加到10%，产业规模可达到千亿元/年，将产生巨大的经济效益和环保效应。

生物基合成纤维是生物基化学纤维的一种，其制备过程为以生物质为原料，经化学转化或生物转化得到聚合单体，再通过加聚反应或缩聚反应合成线型高分子化合物后经纺丝工艺而得到的纤维材料。同传统石油基化纤相比，生物基合成纤维具有环境友好、原料可再生、产品可生物降解以及使用性能优良等特性，比如具有良好染色性的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维（PTT）、吸湿排汗的生物基尼龙56纤维等，发展前景广阔。

目前，中国作为世界最大的化纤生产国，2015年化纤产量达到4 843万t，占世界化纤生产总量70%以上，但我国化纤工业90%产品依赖石油，用量最大的聚酯纤维原料总量60%以上依赖进口，对外依存度高，不利于我国化纤产业的良性发展。因此，大力发展生物基化学纤维及其单体制备技术，不仅能够丰富化纤原料供给途径，解决我国化纤原料长期“受制于人”的问题，更是实现我国化纤工业可持续发展的需要，对培育和发展战略性新兴产业、促进我国石油化工材料转型升级、实施纺织化纤强国战略、建设资源节约型和环境友好型社会具有十分重要的意义。

在此背景下，2013年国家发改委、科技部等多部委合推动“生物基材料重大工程实施方案”―― 生物基化学纤维及原料专项实施方案，加快了我国生物基纤维的产业化及应用步伐。2015年中国化纤工业协会在介绍化纤行业“十三五”发展的重点工作时强调，当前化纤行业的重点任务就是生物基纤维的开发及利用，集中发展高新技术纤维、功能性纤维、差别化纤维，推动化纤工业跨界融合，以发展生物基纤维为突破口，重点攻克生物基纤维原料多元化及规模化生产技术，实现生物基原料替代率提高至2%的目标。

综合分析我国合成纤维的技术水平和产业化状况，可以得知生物基合成纤维与对应的石油基合成纤维的主要区别在于聚合单体来源不同，进而单体制备、提纯工艺差异较大，而纺制工艺及装置差别不大，完全可利用现有纺丝装置或经局部改造的装置进行成纤加工。因此，制约我国生物基合成纤维发展的主要瓶颈是上游生物基单体原料的制备及规模化生产技术。本文就我国生物基合成纤维单体的技术发展现状做简要论述并提出一些建议。

1 生物基合成纤维单体发展现状

1.1 生物催化生物基合成纤维单体

1.1.1 1，3-丙二醇（1，3-PDO）

1，3-PDO是PTT的重要单体原料。PTT是一种性能优异的热塑性聚合物，具有良好的抗腐蚀性，又具有尼龙66的弹性，且更容易印染，被认为是极具发展前景的高分子纺织纤维材料，美国DuPont（杜邦）、日本东丽和帝人、韩国新韩工业、我国盛虹集团等国内外企业均进行了工业化生产。

目前，国内外1，3-PDO主要有 3 种生产工艺，分别为德国Degussa（德固赛）的丙烯醛水合氢化法、美国Shell（壳牌）的环氧乙烷羰基化法和杜邦的生物工程法，总产能达到20余万吨。由于化学法存在生产原料不可再生、设备投资大、反应条件高温高压、生产过程环境污染严重等问题，而生物工程法以可再生资源为原料，且具有生产成本低、绿色环保等优点，因此生物工程法正逐步取代化学法，成为1，3-PDO的主要生产方法，产能不断扩大。除杜邦外，法国Metabolic Explorer公司以及我国华美生物工程有限公司、黑龙江辰能生物工程有限公司和盛虹集团等近年来也都进行了产业化装置建设（表 1），但产品质量仍未达到杜邦聚合级1，3-PDO产品水平，在产品分离精制工艺上仍需进一步改进。

目前，M管我国石油制乙二醇工艺较成熟，而煤制乙二醇工艺路线经济性最高，但从环境效益以及可持续发展的角度来看，仍应重视研究开发生物基乙二醇技术，降低生产成本，进而推动我国生物基聚酯纤维产业发展。

1.2.3 2，5-呋喃二甲酸

从我国目前的PTA产业链结构来看，PTA的生物替代可通过两种途径实现：（1）生物质原料通过化学催化转化法制得PX，再氧化得到PTA（简称生物基PX路线）；（2）生物质资源直接转化为FDCA，直接替代PTA用作聚酯合成的单体原料（简称FDCA路线）。

2，5-呋喃二甲酸（FDCA）被认为是PTA理想的生物基替代。由于FDCA具有呋喃环结构，其比含苯环结构的PTA更容易降解（表 7）。

目前，1，3-PDO、乳酸、丁二酸等生物基合成纤维单体已经实现大规模工业化生产，但FDCA由于生产成本高、技术难度大，仍处于研究阶段，开发效果好、价格低廉的催化剂是该技术产业化的关键。FDCA的制备方法根据反应原料的不同，主要分为以下几种：以5-羟甲基糠醛（HMF）为起始原料、以糠酸糠醛为起始原料、以己糖二酸为起始原料和以二甘醇酸为起始原料。其中，上述起始原料都可以由生物质资源制备得到，HMF可以由己糖（葡萄糖、果糖等）脱水环化生成，糠酸糠醛可以由戊糖（木糖等）脱水制备，己糖二酸可以由己糖（葡萄糖、半乳糖等）氧化制备，二甘醇酸可以由生物基乙醇脱水转化成乙烯后氧化得到环氧乙烷，再水合转化成二甘醇后氧化制备而成。

我国中科院大连化物所、华南理工大学、荷兰Avantium公司等单位在FDCA及PEF材料的制备方面做了深入研究，其中，荷兰Avantium公司的技术较为成熟。2015年，Avantium与三井物产株式会社签署了一份协议，将在亚洲进行100%生物基化学品FDCA和PEF的商业化开发。与PET相比，生产PEF能减少约40% ～ 50%的不可再生资源使用，同时减少约45% ～ 55%的温室气体排放。2016年3月，荷兰Avantium和巴斯夫宣布两家公司签署了一份合作意向协议并进行了独家谈判，旨在生产与销售FDCA和下游产品PEF，产品可用于包装和纤维领域，但尚未见产业化装置建设报道。

2 生物基合成纤维单体发展建议

近年来，我国生物基合成纤维及其单体原料得到大力发展，尤其是纤维加工及应用市场趋向成熟，PLA纤维、PTT纤维、PDT纤维、PBT纤维、PHBV和PLA共混纤维等品种已达世界水平，实现了对石油基化学纤维的部分替代，已应用于纺织、医用材料、卫生防护等领域。但从产业整体来看，我国生物基单体原料仍呈现一头在外、长期依赖进口的局面，这主要是由于生物基单体制备技术仍不够成熟、关键技术和装备存在差距、产品提纯过程复杂，使得原料成本过高无法与石油基产品竞争，且产品不稳定，仍需进一步实现技术升级，加快生物基合成纤维的产业化进程。

2.1 开发以低成本生物质资源为原料生产生物基纤维单体工艺

目前大多数生物基聚合单体的生产还是基于可食用淀粉类生物质资源，这种路线存在原料成本高、占用大量耕地面积等缺点。因此，为提高生物基合成纤维成套工艺技术的经济性，可开展利用低成本非粮生物质资源制备生物基纤维单体技术，并实现全组分利用。解决的关键问题包括开发高效廉价的秸秆原料预处理技术、选育优良的纤维素酶生产菌株、构筑能利用五碳糖的菌株以及混合发酵工艺调控实现相对高浓度发酵，从而可降低生产成本。

2.2 开发生物发酵产物的高效分离技术

生物质资源通过生物过程所得产品的典型特点是浓度低、杂质多、分离成本高、废水量大，这对于最终生物产品的生产成本有重要影响。因此，针对特定的发酵产品开发低能耗清洁分离工艺，对于提高生物基产品的竞争力具有举足轻重的作用。目前，具有良好应用前景的分离技术包括膜分离技术、离子交换技术等。

2.3 开发生物质原料化学转化专有催化剂

目前，以生物质为原料，通过化学催化转化制备生物基合成纤维单体也是当前该领域的研究热点，如木质纤维素催化热解制备PX、5-羟甲基糠醛催化氧化制备FDCA等，而构建绿色高效稳定的催化体系是制约该领域发展的关键问题之一。所以，今后应重点研究高性能的催化材料和与之匹配的溶剂体系；研究催化剂的尺寸形貌、活性中心与载体之间的电荷传递规律，达到催化反应选择断裂链接木质纤维素等生物基原料的C―O键或/和C―C键的目的；借助反应动力学和现代原位谱学表征方法，开展反应机理和催化剂构效关系方面的研究。

2.4 完善上下游产业链，加快推进较成熟技术的产业化示范工作

生物基化学纤维及其原料从研发、技术、工程化到产业化，科技和工程交叉复杂，所涉及到的基因技术、工业微生物技术、生化技术处于产业化前期基础研究阶段，难度大，流程长，关键环节较多。因此，我国企业应承担起生物基纤维产业产、学、研的责任，为实现生物基纤维“三个替代”（原料替代、过程替代、产品替代）的目标提供技术支撑，这对推动我国绿色经济增长、建设资源节约型和环境友好型社会意义重大。

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1 绿色包装材料及研究方向

国内外相关理论研究认为，绿色包装材料也被称为环境和谐材料，是指原材料的选择、生产、加工、使用和处置，回收和再利用的整个生命周期，对人类健康和环境不造成污染，减少能源消耗，包装废弃物可以在自然中迅速降解或回收利用，不影响生态环境。此外，绿色包装材料的来源是比较广泛的，回收率高，易于回收和再利用的生态绿色材料和绿色包装产品。绿色包装材料作为包装行业最有价值的环保材料，在性质上有共同的包装材料的共同属性 ，应该有独特的绿色环保，环境特点，经济特点，有关能源资源，回收和减少性能。本文从概念和抽象的材料知识和实践的角度，从可持续发展和环境保护的绿色环保材料的实例分析。着眼于绿色包装材料的特点和具体应用的优势。目前，在包装行业的四大支柱材料，纸包装材料的优势是可以自然分解，金属包装材料易于回收和再利用；玻璃包装材料，易于再造，在塑料包装材料，虽然它具有许多优秀的和易于包装的特点，但由于大量的一次性塑料垃圾，很难回收和降解，严重的“白色污染”，给环境带来了巨大的负担，解决问题，促进和发展新的绿色纸包装材料，绿色植物纤维材料，降解绿色塑料包装材料，可以食用绿色包装材料我包装行业的发展趋势。

2 绿色包装材料类型及要求

绿色包装材料作为环保行业最具环保价值的材料，一方面拥有普通包装材料的特性，同时还应具各绿色包装材料生态上的适应性。如绿色包装的原材料其本身应不含有有毒的化学元素或有害的细菌，来源方式多元化、方便加工生产使用、成本相对较低性价比高、生产过程能源消耗小等；保障了资源能源的合理利用，生产加工过程中不会污染环境，不排放有害废弃物质；包装材料不会产生对人体健康和生物多样化有危害的物质；可保证原材料的持续生产和可再生利用资源化，不产生不可降解垃圾以及增加环境承重；包装材料使用后可重复再利用。绿色包装材料正处于研究和发展过程中，随着科技的快速发展，绿色包装材料将进一步完善和丰富，不断满足商品包装的多样性需求。按照绿色环保要求，将其废弃后以下几大类。

第一，可回收处理再造包装材料，主要包括纸张、蜂窝纸板、纸浆模塑材料等，其材料本身具有质量轻、价格低廉、绿色环保，易加工等特点；玻璃材料易回；金属材料易再造；高分子纤维材料易降解、高分子复合材料等。这些材料在设计和应用中也各具特色、风格各异。第二，可自然分解腐化、自然回归的材料主要有：纸张、纸板、纸浆模塑材料等纸质包装材料，可生物降解包装材料、光降解包装材料、水降解包装材料等各种生物合成材料。可食性材料、生物及仿生材料，利用竹材的结构和造型进行的一种仿生设计，既美观又环保。第三，可焚烧回收不污染大气的包装材料，这一类型的包装材料所用原料丰富多样，可以采用先进的技术和加工生产和研发工艺，从而生产出所需的新型绿色包装材料，如可生物降解塑料材料等。另外还可生产出纯净无污染的高分子材料和复合型材料，虽不能再复用再生，但经焚烧或卫生填埋处理后不会产生对生态环境和人体健康造成危害的物质，

综上所述，绿色包装材料的不断研发以及性能的改进，已经得到全面的推广和使用，使得不可降解或不可回收利用的包装材料的使用度大大降低了，在很大程度上减少了对环境污染，维持了生态平衡及可持续发展。不管是从环境保护的角度，还是从包装设计角度来说都具有十分重要意义。虽然当下绿色包装材料还存在着很多有待我们探究和解决的问题，但我们坚信，随着环境科学、生物科技的发展，有利于环境可持续发展的绿色包装材料种类将更加丰富和多元化。

3 绿色纸质包装材料的应用分析

根据绿色材料的相关理论研究表明，在四大主要包装材料中，纸质包装材料在世界商品包装材料中占有非常大的比重。据相关资料统计，纸质包装材料占所有包装材料的40%以上。纸质材料在绿色环保方面具有其他材料不可比拟的优越性，符合当下可持续发展的设计理念。由于纸质包装材料它的价格低廉、利于环保、易回收利用、易自然降解等一系列绿色环保特性的优点，越来越引起人们的重视，再加上不断有新的绿色新型纸质包装材的出现，为绿色环保材料的研究提供了更广阔的发展前景。

3.1 纸质包装材料的特性绿色化

工业实践中，纸质包装材料之所以能受到如此广泛的应用，是源于纸质材料本身具有不可替代的绿色环保的属性。归纳总结有如下几点：第一，价格低廉、经济节约纸质包装材料具有来源广泛、原材料品种多样，生产和制作成本低，易大批生产等特点。以包装箱设计为例，用木材做成木箱与将木材加工做成纸质箱相比，纸箱的用料不到木箱的1/7，即节约木材砍伐量，同时也降低了运费和成本。第二，防护性好，纸质包装材料与其他包装材料相比较，纸质材料的缓冲性能很好，具有相对适当的耐磨性、耐冲击性、牢固度等优点。纸箱结构的设计紧密，具有防光性和挡尘性；再加上新设计技术的不断采用、新品种的不断研发，纸箱在强度、韧度、防潮性能、防油脂能力等方面，具有其他材料无法比拟的优势。

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欧洲生物塑料协会主席弗朗索瓦・比耶指出：“大力发展生物基纤维，未来纺织化纤工业的相关技术、工艺、设备、人才、经营模式等方面都要随之发生深刻变化。生物基纤维产业将带给纺织行业欣欣向荣的前景与潜力无穷的提升空间。”。

依据欧洲生物塑料协会的研究报告，生物基纤维是指原料来源于可再生物质的一类纤维，包括天然动植物纤维、再生纤维及来源于生物质的合成纤维，被视为工业时代下天然纤维的延续。生物基纤维具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性，有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题。因为生物基纤维采用农、林、海洋废弃物、副产物加工而成，是来源于可再生生物质的一类纤维，体现了资源的综合利用与现代纤维加工技术完美融合，其纤维纺织品及其他产品亲和人体，环境友好，并有特有的多方面功能，引领全球纺织品及其他产品新一轮的消费趋势。而各国丰富的生物质原料资源储量， 也为生物基纤维的开发开了绿灯。其中，再生生物基纤维以针叶树、木材下脚料、毛竹、麻类、藻类、虾、蟹等水产品和昆虫等节肢动物的外壳为原料，原料广且环保自然。合成生物基纤维采用农林副产物为原材料，经发酵制得生物基原料，制得生物基聚酯类、生物基聚酰胺类等，它们都是极具发展前景的纺织材料。

生物基纤维的发展历程

自古以来，人类的生活就与纤维密切相关。公元前就已在世界范围内得到了应用的麻、棉、丝、毛等，实际上均是生物基纤维。所谓生物基纤维（Bio based fiber），是指利用生物体或生物提取物制成的纤维，即来源于利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的可再生生物基的一类纤维。生物基纤维的品种很多，为了研究和使用上的方便，可以从不同角度对它们进行分类。根据原料来源和生产过程，生物基纤维可分为三大类：生物基原生纤维，即用自然界的天然动植物纤维经物理方法处理加工成的纤维；生物基再生纤维，即以天然动植物为原料制备的化学纤维；生物基合成纤维，即来源于生物基的合成纤维。

与生物基原生纤维悠久的历史相比，生物基再生纤维的历史还较短。最早问世的生物基再生纤维是硝酸纤维素纤维，1883年由J.W.Swan和Chardonnet分别获得专利，1891年规模化生产。随后，各种形式的生物基再生纤维（包括铜氨纤维、粘胶纤维和醋酯纤维）相继问世。从20世纪初期起，还出现了各种再生蛋白基纤维，其中日本东洋纺公司的酪素蛋白基纤维“Chinon”1968年成为世界化学纤维的十大发明之一。可以说，从19世纪末至20世纪30年代是生物基化学纤维的创新与起步阶段。但随着20世纪40年代至50年代，一些以煤化工和石油工业为基础的矿物源合成纤维品种的陆续问世，生物基化学纤维的产量虽然仍在增加，但从60年代中期起增加的速率趋于平稳。由于石油化工为合成纤维提供了大量廉价的原料，从而促进了合成纤维的大发展，其产量于1968年首次超过生物基化学纤维。

由于合成纤维以不可再生的石油资源为基础，其大部分废弃物不可降解，因此不符合可持续发展的要求。于是，从上世纪60年代开始，欧美发达国家开始重新开始重视对生物基化学纤维的研究。1962年，美国Cyanamid公司用聚乳酸制成了性能优异的可吸收缝合线。1969年，美国Eastmann Kodak取得了纤维素新溶剂甲基吗啉氧化物（NM-IVIO）的专利。20世纪90年代以来，已经有一批新型生物基化学纤维实现了工业化。其中最有代表性的是莱赛尔（Lyocell）纤维和聚乳酸纤维。此外甲壳素和壳聚糖纤维、胶原纤维、海藻酸纤维等虽然在服装领域的用量不大，但在医疗领域已经取得重要地位。而曾经在三四十年代昙花一现的大豆蛋白基纤维等再生蛋白基纤维，也因为具有生态纤维的特征而重新受到重视。

本世纪以来，以植物/农作物为原料，运用生物技术制备成纤聚合物的单体，是生物基纤维的主要研究方向之一。而传统合成纤维的成纤聚合物单体一般采用化学方法合成。近年来，纤维科学研究者十分重视运用生物技术合成成纤聚合物的单体的研究。例如日本富士通与本田公司从蓖麻秸秆中研发出新的生物基纤维聚合体用于汽车内饰用织物。法国罗地亚公司采用蓖麻秸秆原料制成了聚酰胺610纤维。其中最重要的生物基化学纤维聚乳酸，其成纤聚合物的单体L-乳酸则是以玉米、山芋等为原料，采用发酵法生产的。美国杜邦公司已在用玉米淀粉制备聚对苯二甲酸丙二醇酯的单体丙二醇（PDO）的技术上取得了重大突破。美国农业集团卡吉尔（CargiⅡ）公司组建了一家新公司，利用生物柴油生产过程中的副产品甘油来生产丙二醇。杜邦公司还开展了用生物技术合成己二腈，再转化为尼龙6和尼龙66的单体己内酰胺和己二酸的研究。

政策导向战略发展

据美国儒士咨询公司最近报告指出，20世纪形成了石油经济和技术体系，2l世纪将会出现生物基经济产业。以生物基工程技术为核心的新型生物基纤维的快速发展，将成为引领化纤工业发展的新潮流。该报告认为，在生物基产业发展初期，社会、环境和战略价值要大于经济价值，国家目标、政府的引导和联盟组织等的支持是取得成功的必要条件，发达国家政府在政策和资金方面的支持强度越来越大。现在世界各国特别是发达国家在恢复经济的长远规划中，均把发展生物产业作为走出困境、争夺高新技术制高点、重新走向繁荣的国家战略。另一方面，重新定义生物基纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料，而且是重要的基础材料和工程材料。他们不断进行产业结构调整，逐步把纤维产业转向利润更高、受资源或环境影响更小的高性能生物基纤维的研发和生产。

另据欧洲生物塑料协会的调查资料显示，生物基纤维作为有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题，目前在欧美等发达国家和地区纷纷鼓励开发与使用生物基纤维。如美国能源部和美国农业部赞助的“2020年植物/农作物可再生性资源技术发展计划”，提出了2020年从可再生的植物衍生物中获得10%的基本化学原材料。为支持生物基纤维材料的研发应用，美国能源署（DOE）最近向两个大型研究项目拨款1130万美元。据悉，这两个项目旨在以农业废弃物或木质生物质为原料，研制出造价低廉、性能优异的再生碳纤维材料。据悉，该种材料一旦成功问世，将会有效降低生产成本。此前，为鼓励生产企业用生物基TPU代替传统的聚丙烯腈为原料生产生物基纤维，DOE还向陶氏化学公司、美国橡树岭国家实验室长期提供研究经费援助。

一向以功能性纤维见长的日本化纤制造商正全力聚焦于个人健康、卫生与舒适性的生物基纤维与纺织品方面的发展。2002年6月，日本政府统合了“纤维制品新机能评价协议（JAFET）”。JAFET针对经过生物基技术生产、加工、纺织的化学纤维及成纤聚合物制品的表示用语、评价方法、评定基准等进行了统一，并确立了标志的认证制度，以通过“新机能生物基纤维产品”改善国民生活为最终目的。统合后的新组织具备评定标准部门、试验检查部门、标志推进部门、制品认证部门4个主要部门进行工作推进，以满足生物基市场新需求的高性能、新功能，并且兼顾与环境相协调的新型生物基纤维及其制品日益受到工业企业和消费者的青睐。

在欧洲，意大利政府颁布的《环境保护和减排规划》规定：到2025年服装鞋帽产业与纺织业必须全面使用天然纤维与生物基纤维。而德国、比利时、荷兰等国家也纷纷效仿并制定税收上的优惠政策鼓励生物基纤维的应用，大大促进了生物基纤维行业的快速发展，市场前景一片大好。2011年欧洲共同体就生物聚合物及其纤维的潜在市场制定了有针对性的生物纺织（Biotext）研究计划。组织了德国的ITA、ITCF和Dechema，比利时的Centxbel以及西班牙的Aitex等5家知名的公司与研究所，选择生物聚合物PLA、PHB和淀粉基聚合物为研究对象，开展单丝、扁丝、复丝（BCF、FDY和POY）以及生物增强复合材料的应用研究，将开展共混聚合物的性能界定，实验室规模的验证，探索与确定生物聚合物的改进目标以及确定产品的最适宜使用领域等。Biotext研究计划的目的是为生物高分子材料在高端纺织品上的使用提供技术支持。

另外，雀巢、可口可乐、达能集团、福特、亨氏食品公司、耐克、P&G和 联合利华等跨国公司已携手联合创立“生物基纤维开发产业联盟”。联盟成立的目标是引导负责任地挑选和收割农作物材料，如甘蔗、玉米、芦苇和柳枝等用于制造生物基纤维，并将呼吁行业、学术界和社会各界的专家共同帮助推进工作的实施。旨在鉴定生物基纤维行业的潜在影响及促进这些影响的可能性措施，使生物基纤维行业新兴供应链朝着积极向上的方向发展。

生物基纤维开发应用动向

据德国创恒斯泰技术咨询公司的调研报告，当前在国际利用生物基技术的开发中，最热门也最有市场应用潜力的生物基纤维材料包括纤维素聚合物、生物基聚酯类（PLA、PHB、PTT、PBT、PET等）、生物基聚酰胺类（PAll、PA6、PA66、PA69、PA610）、生物基聚乙烯类、生物基聚丙烯类、生物基PVC类、生物基TPU类以及淀粉基聚合物等。该报告还阐述了这些生物基纤维在环保、节能、康健、亲肤与安全应用领域的无限效益与功能。

例如Regenerated biological basis纤维（RBB-再生生物基），具有优良的人体亲和性，可广泛应用于贴身内衣、家纺、衬衫、袜类、服装、休闲等领域。在RBB纤维开发的纺织品中，以Chitosan纤维（壳聚糖纤维）为例，目前海斯摩尔纯壳聚糖纤维等生物基纤维已突破关键技术并具备工业化产能基础，总体技术水平达到国际领先。Chitosan纤维除了用于医用纺织品与劳动防护用品外，在纺织服装领域，Chitosan纤维吸湿排汗、抗静电、抑菌防霉等功能性，使其特别适合做床上用品、内衣、袜子、毛巾等直接接触皮肤的产品。

又如Elastic biological basis纤维（EBB-弹性生物基），特殊的花生壳截面使EBB纤维具有优良的吸湿排汗功能，具有抗氯性能，能经受一般弹力牛仔布所不能采用的漂白和洗涤环境。EBB纤维用来生产四面弹力织物，高档针织面料，高弹牛仔面料，在牛仔服装、运动服装、衬衣、休闲装、女性套装、裤子等方面得到了广泛应用。

Poly lactic acid纤维（PLA-聚乳酸），这是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯，它来源于可再生资源如玉米淀粉、甘蔗等。它最大的优点还在于它的环保性，兼有天然纤维和合成纤维的特点， 吸湿排汗均匀、快干、阻燃性低、烟尘小、热散发小、无毒性、熔点低、回弹性好、折射指数低、色彩鲜艳、不滋长细菌和气味保留指数低等。德国亚琛大学纺织研 究所选择生物聚酯为原料进行了系统的纺丝成型试验。在共混纺丝试验中，使用PLA（80%）和PHB（20%）两种组分，制得的长丝纱单丝直径达20?m，其纺织品展现了十分好的使用性能，如优良的渗透性，高吸湿性和良好的水汽穿透性能。

生物基聚酯PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）作为一种新型生物基聚酯产品，具有其他材料无法比拟的综合性能：它有尼龙（PA）的柔软性，且有更好的色泽度；也有腈纶（PAN）的蓬松性，且避免了磨损倾向；还有涤纶（PET）的抗污性，更有很好的手感；加上本身固有的回弹性和抗静电性，它不仅可以广泛应用于服装和其他纺织品，在医疗非织造领域也有较大的市场发展潜力。据了解，目前，杜邦公司是PDO产品的最大生产商，其PDO产品主要用于生产PTT纤维材料。杜邦已经掌握了PTT纤维产业链的顶端技术――PTT聚酯切片的生产技术。中国盛虹控股集团与清华大学合作，用粗淀粉或生物柴油的副产品――甘油，分别采用两步法和一步法来发酵生产PDO和BDO（1.4丁二醇），开发的新工艺已经提高了克雷伯氏菌的生物量和乙二醇的总产量，并通过添加适量的反丁烯二酸，可增加PDO的生产力度。

在动物基成纤聚合物的生物技术制备方面，蜘蛛丝是力学性能十分优异的天然纤维。近年来，美国杜邦公司运用计算机模拟技术，首先建立蜘蛛丝蛋白基各种成分的分子模型，然后运用遗传学基因合成技术，把遗传基因植入Escherichia coli细菌和P.pastoris酵母菌，可分泌出高分子量的蜘蛛丝蛋白，从而仿制出长度可达1000个氨基酸的蜘蛛拉索丝。

加拿大Nexia公司则使用生物反应器技术，在蜘蛛体外获得了蛛丝蛋白。方法是将能复制蜘蛛丝蛋白的合成基因移植到山羊，山羊生产的羊奶中就含有类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质，这种羊奶中含有经基因重组的蛋白质2g/L～15g/L，用这种蛋白质生产的纤维取名生物钢（Biosteel），其强度比芳纶大3.5倍。该公司正研究如何将羊奶中的蛋白质进行纺丝的问题。他们已和加拿大国防部签署了用这种纤维生产防弹材料的协议，还和美国军队及美国航天局（NASA）达成了有关合作。

为了蜘蛛丝的生产量，一些科研项目已经利用植物来生产蜘蛛丝蛋白。这种方法是将能生产蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给植物，如花生、烟草和土豆等作物，使这些植物能大量生产类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质，然后将蛋白质提取出来作为生产仿蜘蛛丝的原料。如德国植物遗传与栽培研究所将能复制Nephila clavipes蜘蛛拉索丝的蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给土豆，所培植出的转基因土豆含有可观数量的蜘蛛丝蛋白质，90%以上的蛋白质含有420～3600个碱基对，其基因编码与蜘蛛丝蛋白相似。由于这种经基因重组的蛋白质有极好的耐热性，使其提纯与精制手续简单而有效。

通过仿生纺丝技术开发高性能纤维和智能纤维，也是令人瞩目的开发应用方向。日本科学家研究了蚕吐蜘蛛丝的机理。东华大学胡学超等进行了以蚕丝为原料，模仿蜘 蛛的吐丝，通过干法丝制备人造蜘蛛丝的研究。日本科学家还研究模仿酶、神经、肌肉等生物体分子纤维的功能，开发功能更高纤维的技术。例如，通过人工酶加工技术开发消臭+杀菌、止痒+消炎+抗过敏纤维；通过模仿神经开发合成高分子或天然高分子人工肌肉，并应用在调节器等功能设备中。将天然高分子与其他材料复合制备新型复合纤维，例如，丝纤朊/纤维素复合纤维、明胶/纤维素复合纤维、壳聚糖/究兰等天然离子复合纤维等的开发和应用，在日本也是开发的热点。

在纺丝技术的革新应用方面，以植物纤维素为原料的粘胶纤维采用湿法纺丝工艺，不但生产流程长、能源消耗大，而且污染环境。如果采用新型溶剂如NMMO得到的Lyocell纤维，该纤维具有较高的干强、湿强和湿模量，优良的尺寸稳定性，被誉为“21世纪的绿色纤维”。日本东丽公司和京都大学共同研究开发的纤维素纤维“熔融纺丝法”，在维持纤维素特性的条件下能够自由控制分子间氢的结合强度。由于是通过熔融丝进行纤维化，可得到异形截面纤维，并可与异种聚合物生成复合纤维，应用复合纺丝技术，可生产出比天然纤维中最细的海岛棉纤维（1.3dtex）更细的纤维，最细可达0.1dtex。 该公司还通过在纤维素中加入第三成分，缓解氢键结合强度并赋予其热塑性，纺丝后，再除去第三成分，从而维持纤维素所具有的吸湿性、放湿性、显色性及柔软的手感。他们还成功生产出由天然高分子组成的纤维素类纤维丝，利用该技术不仅能够轻松地得到异形剖面等任意剖面形状的纤维丝，而且还能简单地生产出与异种聚合物复合而成的混纺纤维丝等材料。因此，将纤维素改性后所得到的纤维素衍生物在一定条件下进行熔融纺丝，可最大程度地降低环境负荷，提高纺丝效率，省去溶剂使用和回收利用的步骤，缩短流程。因此，再生纤维素熔融纺丝法是最具长远竞争力的技术创新加工方法。

生物基纤维市场发展趋势

随着全球经济快速发展，能源危机与环境污染越来越受到人们的关注。如何保持经济的可持续发展是目前需要迫切解决的问题，而生物技术的持续发展以及生物基纤维材料在常规和高性能产品的日益拓展，将会不断进入更多新的应用领域。

据欧洲生物塑料协会的调研报告显示，2013年全球生物基塑料产能约160万吨，而今后生物塑料将在此基础上逐年攀升，尤其是未来4年，全球生物塑料产能将实现剧增，生物基塑料2018年的年产量将达到670万吨，是2013年产量的4倍左右。该调研报告指出，目前生物基聚合物占世界塑料市场的份额不足2%，但生物技术吸引了全球众多企业的浓厚兴趣，它们争相投入了巨大的人力和财力，并取得了长足的进步。目前在数十种已商业化使用的PA材料中，取之于可再生资源的生物基纤维系列产品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究与开发均已相继展开。从美国Rennovia公司基于全球葡萄糖类原料的供给现状以及通过化学催化技术制备生物基己二胺及己二酸技术的商业化现实判断，2022年全球生物基PA66纤维产量将突破100万吨大关。

另据世界著名IHS咨询公司的最新研究报告称，日益增加的消费者压力和日趋严格的法规，将刺激北美、欧洲和亚洲市场对再生纤维素纤维的需求，而再生纤维素纤维资源十分丰富。据统计，目前世界上每年木材的循环量达到1.5 亿吨，可用于再生纤维素加工的材料达到1500万吨以上；竹材循环量达到4000万吨，可用于再生纤维素纤维加工的约500万吨；棉纤维产量达到2400 万吨左右，可用于再生纤维素加工的棉短绒等100万吨左右；麻类纤维材料产量达到300万吨以上，难以直接纺织利用的麻类以及麻秆等都可用作再生纤维资源。

又据美国儒士咨询公司的最新预测报告指出，生物基纤维材料研究的发展与社会、经济和资源、环境的发展紧密相关，所以新的生长点和交叉点不断涌现，并不断向其他相关学科延伸和渗透，这既促进了生物基纤维的发展又丰富了新材料科学的内涵。其发展趋势有：

一是研发对象不断发展。从传统的木材扩展到竹藤、秸秆、草本植物和藻类植物；从天然纤维材料扩展到蛋白基材料以及生物矿物材料；从可再生材料的利用扩展到可 再生能源的利用；从宏观材料的简单初级利用到微观化学成分的提纯、分离的再加工利用：从低价值利用到高附加值的利用。所以近年来生物基产业在主要原料定位上的发展趋势是：由以玉米淀粉、大豆油脂等农产品为主要原料来源向着非食物性木基纤维素等植物残体（Residues）和农林废弃有机物基为主要原料来源的方向发展，以减少对农田的压力和降低原料成本。

二是研发范围不断扩大。未来生物基纤维材料研究与相关学科不断交叉、渗透，新的学科增长点不断出现，从传统的生物学科及其相关的物理、化学学科渗透到材料学科、能源学科、复合材料学等领域。

三是更加注重材料的环保性能。自然界生物在长期进化过程中，利用最简单的成分、最普通的条件获得了最稳定的材料结构，人们可以从这种分级结构中得到启发，通 过生物拟态或者仿生设计制备出性能优越的复合材料，充分发挥生物基材料可再生、可降解利用的优势，特别是节约、降耗、降能是未来材料发展的必然趋势。

四是更加重视材料基本性基的设计要求。未来的生物基材料研究不但注重其基本性基的改进，还注重赋予其新的功能，注重复合化、高性能化、功能化。

五是构筑生物基经济产业。未来将会出现生物基经济产业，生物基产业必将有非常广阔的发展前景。必须指出的是，在生物基产业发展初期，社会、环境和战略价值要 大于经济价值，国家目标、政府的引导和支持是取得成功的必要条件，适时制定符合生物基纤维发展的战略，保证生物基产业的发展从量增长到基的提高。

最近欧洲生物塑料协会指出，亚洲作为生物塑料主要生产中心的地位更受重视，因为当前规划的项目大多将在泰国、印度和中国实施。尽管从中国或全世界看，天然生 物材料的开发利用都处于刚起步阶段，生物基纤维在整个材料结构中所占的比重还很小，但是，生物基材料产业的发展潜力不可估量。中国拥有全球最大的化纤产量和纤维消费市场，目前中国的化纤总产量已占世界55%，是美国和日本等发达国家的5～10倍。因此，从国民经济发展与产业安全、可持续发展的角度考虑，中国化学纤维的品种结构调整迫在眉睫。

篇10

据报道，近日，Google（谷歌）向美国专利及商标局提交了一项名为“手势控制系统”的专利申请，该技术将应用于智能服装领域。这一专利的主要实现手段在于交互式面料，向夹克、帽子、运动衫、钱包、衬衫，以及其他一些衣物，内置一些能够识别人体触摸手势的交互式面料，该交互式面料将作为一种输入手段，通过可感应的手势控制系统向电子设备发送命令，进而执行预先设定的功能。

可以预见，在不久的将来以下美好的假想都将实现。比如，健身时，触摸一下衣袖上的按钮就可自动播放音乐；购物时，轻触一下手提包就可以查看商场的货品清单；开车时，触摸一下袖口就可拨打电话或获取最新路况、导航信息；在家时，整理一下衣领便可轻松地打开或者关闭电视，戴上手套便可轻松设定炉具或者烤箱的预定温度；滑动一下帽子就可下载最新的电子杂志……如此便捷的智能服装，将让人们的现代生活变得更加美好。

争相拥抱高科技 国内外试水智能服装频现

2015年5月，谷歌在美国召开的“I/O开发者大会”上，首次了手势感应面料内置到牛仔裤或夹克等衣物内的计划。如今，谷歌的先进技术让这一计划变成了现实，并于今年10月初正式向美国专利及商标局提交了专利申请，随后这项名为“手势控制系统”的技术将广泛应用于智能服装领域。其工作原理就是通过向夹克、帽子、运动衫、钱包、衬衫，以及其他一些衣物，内置一些能够识别人体触摸手势的高科技交互式面料，并将其作为一种输入手段，通过可感应的手势控制系统向电子设备发送命令，进而去执行预先设定的功能。其实，早些年国际上一些知名服装设计师就已争相拥抱高科技，智能服装也频繁亮相各大国际服装展。比如，美国牛仔品牌李维斯的音乐外套，波兰Moratex公司开发的防弹衣，以及隐身衣等等。

智能服装的出现，最早是为了满足人们对运动和健康的需求。美国 Sensatex公司推出的首款智能服装嵌入传感器，可以监测用户的呼吸、心率、血压、体温、运动轨迹和肌肉激活程度等健康数据，并将这些数据信息传送到移动电话、家庭个人电脑，或者手腕监视器上，还可以通过手机APP发送个人健康报告，进而推荐或者制定健身计划；耐克公司也曾研发过一款智能运动装，通过特殊的智能设计来缓解人们运动时对肌肉造成的压力，提高机体恢复速度，此外该智能运动装还运用了Dri-Fit面料和激光穿孔技术，增强透气性。今年9月，日本化学材料企业东丽和通信运营商NTT共同研发出一种能获得活体信息的纤维材料，并将这一材料制作成智能服装运用到医疗领域。

据了解，这两家公司将于2017年开始面向医院销售使用该材料的专用内衣；国内传统服装品牌柒牌男装也在今年7月举办“智能时尚会”，宣布柒牌将全面进军智能时尚领域，并推出长短两款智能夹克。这两款夹克集记录步数、控制音乐、遥控拍照以及丢失提醒于一体，亮点就在于科技面料、精致辅料、多功能设计、炫酷智能、商旅APP等。

2016年，在谷歌公司的推动下，智能服装的研发与销售将全面步入快速发展和普及阶段。

理想丰满 智能服装实际运用困难重重

威海市某服装企业相关负责人张先生接受记者电话采访时分析指出：“纺织服装行业也要充分利用现代科学技术，智能化转型将是一个十分重要的发展方向，智能服装的出现也是顺应人们生活需求和市场化发展的必然。”

服装内置传感器，穿上它就可以自动监测用户的呼吸、血压、心率、体温、运动轨迹等，还可以通过手机APP发送个人健康报告，进而推荐或者制定健身计划，拥有这样一件智能衣就相当于用户拥有一个私人医生或健身教练，谁不期待呢？

的确，从理论上分析，在这样一个快节奏、智能化的时代，智能服装的出现是市场的选择，也是历史的必然。因为它迎合了时代的发展，节约人们的时间成本，能更好地满足人们生活需求。但是，正如人们所说的：“理想很丰满，现实很骨感。”智能服装目前还处在试水阶段，大部分的设想仍停留在理论阶段，要想大范围地推广和普及，困难重重，具体难点服装业内人士总结出如下几点：

第一，价格难点。毋庸置疑，生产具有特殊功能的智能服装必须要用特殊的智能材料。然而，与普通的服装面料相比，这种可以内置电子设备的交互面料，其研发和生产成本相对较高，智能服装的制作成本也随之增加，再加上人工成本、市场推广费用等等，一件智能服装的价格比普通服装的价格要高出很多。比如，加拿大一家名为Hexoskin品牌所销售的一款智能背心，其售价高达400美元（约2500元人民币），国内智裳科技推出的一款智能恒温服装售价也要1000元。所以，价格因素将是制约智能服装发展的一个重要方面。

第二，技术难点。目前，智能服装基本上还处于研发和试水阶段，将理论运用到实践还需要攻克诸多技术难关。比如，智能服装需要经常清洗，交互面料的防水性如何？电子元件水洗时会不会遭到损坏？等等，这些都将是智能服装实施的技术难点。

第三，市场推广难点。一方面是智能服装的价格因素让大多数普通消费者望而却步；另一方面智能服装的功能不够完善，诸多技术障碍的存在导致用户体验较差。比如，某款智能运动服装因为要监测用户健康数据，生物测量传感器要紧贴皮肤，而由于运动带来的移位测量不准，以及舒适度等问题造成了智能服装用户体验较差。价格因素加上用户体验较差，这必将给智能服装的市场推广带来巨大的障碍。

当前虽然不少企业都涉足智能服装的发展，但是其产品也只是浅尝辄止地增加了一些智能元素，没有明确的产业发展体系和构架，企业的智能化发展方向不明朗，这也是智能服装发展的难点。

坚定信心 智能服装未来发展超乎想象