可降解塑料产业前景范文

导语：如何才能写好一篇可降解塑料产业前景，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：可降解塑料袋；市场前景；消费心理；绿色购买

中图分类号：F713.54 文献标识码：A

一、引言

“绿色发展”理念是在党的十八届五中全会上提出的将“生态文明建设”融入经济、政治、文化、社会建设各方面和全过程的全新发展理念，是关系我国发展全局的一场深刻变革，也是我国实现全面建成小康社会目标的重要途径。因此，对塑料行业进行产业调整、大力发展可降解塑料袋对进一步弘扬绿色文化，让绿色发展观念深入人心，形成节约资源和保护环境的产业结构和生产、生活方式，推进我国生态文明建设，促进绿色发展、建设美丽中国具有重要意义。

二、研究方法

首先，我们针对保定市消费者进行关于可降解塑料袋的购买行为的深入调查。本次调查过程中所发放的调查问卷模拟了消费者的整个购买过程，同时包含多个影响因素。调查范围主要集中在保定市的五个区内进行，从2016年6月到2016年7月，历时一月。本次调查的主要对象包括但不限于年龄在16岁以上的市民。问卷调查采用简单随机抽样方法，主要在保定市古莲花池、大润发超市、清苑县迈创新天地商厦、满城区燕赵综合超市附近等地区进行，共发放问卷300份，收回有效问卷221份。与此同时，我们现场采访了4个商户或超市负责人，包括城市集贸市场、农村集贸市场的商户和本市大、小型超市的售货员。并且重点访谈了保定市两家大型超市的经理、一家专业的塑料袋生产商和保定市环保局的负责人等；其次，我们通过分析调查数据，对保定市民的绿色需要与绿色需求进行总结分析，并发现保定市民的绿色需要与绿色需求并不匹配；再次，从绿色购买心理过程具体分析保定市民绿色消费行为；最后，从不同维度提出了促进可降解塑料袋市场发展的政策建议。

三、调查分析与结论

（一）“限塑令”实施效果不容乐观。保定市一家主要的塑料袋批发商在访谈中表示，在实施“限塑令”以后塑料袋使用量大约只减少了5%。造成这种结果主要有两个原因：一是自“限塑令”实施以后，有71%以上的消费者不再购买或使用塑料袋，但实际上购买的很多商品都有其自带的塑料袋。据调查数据显示，当前使用塑料袋的场所主要还是集中在超市、集贸市场、路边小摊等场所，特别是集贸市场，由于性质所限，塑料袋使用很难禁止。在关于“您认为颁布‘限塑令’后，其实施效果如何”的问题中，有43.1%的受访者认为“成效不大，没有明显变化”，而只有9.5%的受访者认为“非常有效，生活环境明显改善”。所以，“限塑令”实施后超市塑料袋使用量并非显著减少，在消费者心目中对生活环境改善的作用也不甚明显；二是由于人口基数增加和近年来城市人口规模不断扩大，致使集贸市场、超市等地的塑料袋使用量有增无减。

（二）对可降解塑料袋认知不足。有30.3%的受访者表示“没听说过可降解塑料袋”。另外，有相当一部分受访者对可降解塑料袋是否真正能完全降解仍然持怀疑态度，现在市面出售的可降解塑料袋都自称是可完全降解，但从外观上看它们之间差别不大。另外，还有部分消费者对各种不同的可降解塑料的种类及功能并不了解，导致对购买可降解塑料袋不放心。通过调查消费者对于可降解塑料袋的基本知识的了解程度，从一定程度上反映出这些年对可降解塑料袋的宣传力度和实际效果的不理想。消费者对可降解塑料袋的认识模糊，但值得一提的是，绝大多数消费者对可降解塑料袋都有购买的意愿，都怀有环保的热情。在思想上基本能意识到减少塑料袋的购买对保护环境的作用，形成了基本的环保意识。

（三）可降解塑料袋缺乏购买途径。通过本次调研的实地走访，不难发现，市场上售卖可降解塑料袋的商户少之又少，而购买的商户也表示不知道去哪里购买可降解塑料袋，56.7%的受访者表示对可降解塑料袋缺乏购买途径。自“限塑令”出台后，顾客使用塑料袋需缴纳相应费用，从而使其成为附加商品，而可降解塑料袋的价格又高于普通塑料袋，很多商家和顾客都很少选择可降解塑料袋，自然使其购买渠道收缩。

（四）可降解塑料袋贵在塑料膜。通过调查数据可以看出，只有11.4%的消费者表示以0.7元的价格去购买完全可降解塑料袋，而消费者购买塑料袋最看重的因素也是“价格因素”，比重占到了28%，也就是可降解塑料袋的价格是干扰因素之一。据塑料厂家反映，可降解塑料袋的主要成本在于塑料膜的制作，由于制作塑料膜的机器和技术基本上依赖引进，而且需要大量的劳动力参与，造成了引进的费用和人工成本的激增，最终导致了可降解塑料袋的价格偏高。

（五）对可降解塑料袋缺乏科学的定义。政府缺乏对可降解塑料袋标准的解释和宣传，一定程度上致使市民认识模糊，也表明了政府实施政策的颁布可能存在缺乏连贯性的问题。通过本次调查，大部分市民是无法分辨出各种标识的环保袋及可降解塑料袋的关系的。由于环保塑料和降解塑料的标准仍然存在缺位，“降解”成为许多商家的卖点和宣传点，真正的环保、降解塑料缺乏权威认定，使得可降解塑料产品质量参差不齐，一部分非降解塑料以降解、环保的标签进行兜售。

（六）传统宣传方式收效甚微，宣传媒介有待转型。在和保定市两家大型超市负责人访谈的过程中，我们了解到消费者对政策反应行为存在一定程度上的盲目性。消费者逐渐接受了商场不免费提供塑料袋的现实后，就按政策要求自带购物袋。当媒体宣传频率下降后，人们逐渐淡忘“限塑令”时，公众就开始选择最方便的方式，大多数人便倾向于自购塑料袋；另一方面随着移动智能的不断发展，传统的政策宣传渠道收效甚微，人们更倾向于在互联网上了解实时资讯。有35%的消费者认为，使用“微信微博”宣传环保政策更有效。

四、促进可降解塑料袋市场发展的政策建议

（一）强化规范性，积极探索实施“限塑令”的后续措施。市场主管部门要积极探索统一规范塑料袋生产加工市场，强化市场退出机制。探索塑料袋回收利用模式，提高资源利用率，满足消费者日常消费需求。制定统一的定价标准和行业规范，促使“限塑令”得到更好的实施。

（二）加大政府对环保事业的责任，帮助市民提升环保意识。环保政策的执行难点在于民众，广大民众很少知道可降解塑料袋的判断标准。其中的判断标准既包括成为可降解塑料袋的指标问题，又包括可降解塑料袋的判断标识，这两者之间相辅相成，缺一不可，共同维持环保秩序的稳定。政府需强化对绿色消费的宣传，结合传统媒体与新兴媒体的特点，有针对性地开展类似“绿色消费月”的活动，丰富宣传形式，提高生动性、活泼性，以促进消费者对可降解塑料袋的认知、购买和使用。同时，针对不同消费人群制作差异性的关于促进可降解塑料袋购买与使用的公益广告，也是宣传的一个方面。

（三）运用税收及政策机制，提高政策扶持力度。制定相关产品标志标准及质检方案；责令在高污染生产企业进行改造，不按期改造的可以将其停产；在利率、税收等方面对有环境保护标志产品的生产、流通及出口给予优惠；对不环保产品征收相应的“环境税”，运用经济手段从源头上减少塑料袋使用和污染物排放。

（四）改进营销策略，提高技术工艺，实现转型发展。购物袋是我们生活必不可少的快速消费品，适用于每个人生活的方方面面。就企业来说，应当加大绿色产品的研究、开发、营销的力度。增加研发投资，提高技术工艺，积极学习外国先进的环境制造技术和相应管理体系，降低对国外生产设备、技术的依赖，降低产品价格，使消费者对可降解塑料袋的购买欲望得到较大提升。同时，营销工作也是重中之重。例如，在可降解塑料袋上明确标示其类型、功能等。正如上文所言，目前市场上的可降解塑料袋良莠不齐，因而对可降解塑料袋的科学合理的定义并且向消费者推广这一概念至关重要。

（五）丰富可降解塑料袋的样式款式。对于消费者而言，可降解塑料袋与普通塑料袋的区别除了售价、组成成分，更多的在于款式。对于销售市场而言，可降解塑料袋的样式确实过于单调，基本以全白为主，将来若是在可降解塑料袋的款式上有所创新，其中不只是图案的变化，更可以是样式的变化，相信这样的销售渠道有更大拓宽的可能性。同时，让可降解塑料袋更美观实用，装载日常生活用品都可以使用可降解塑料袋，而非只在购物时才想起使用，这样久而久之形成使用习惯，也是对可降解塑料袋的宣传。

（六）引入NGO治理模式，强化社会监督。环保事业是社会生活的长期议题，引入NGO治理模式，能强化社会监督，弥补政府治理的不足。因此，NGO通过对塑料袋生产、销售、使用情况进行监督，举办有关可降解塑料袋的宣传教育活动，让绿色发展观念深入人心，引导公众建立健康环保的生活方式，形成节约资源和保护环境的生产、生活方式，以提高塑料制品回收利用水平和可降解塑料袋市场占有率。

主要参考文献：

[1]邹江英，苏银姗，史胜兰.对可降解塑料袋的绿色购买行为研究――以西安市为例[J].消费导刊，2009.8.

篇2

关键词：聚丁二酸丁二醇酯（PBS）；制备技术；应用前景；生物降解性；石油基产品 文献标识码：A

中图分类号：TQ323 文章编号：1009-2374（2015）15-0048-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.024

1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）综述

1.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）定义

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为一种新型塑料材料，结构是丁二酸与丁二醇经常复分解反应后形成的酯，分子式为：HO-[CO-（CH2）2-CO-O-（CH2）4-O]n-H，

具有生物降解性优异、用途广泛等特点，常用于塑料包装、食用餐具、农用薄膜、医用高分子材料等领域。与其他降解型塑料相比，PBS的成本低、性能良好，能非常好地与其他不同材料进行有效聚合，因此其工业应用前景非常广阔，具有很好的市场与经济价值。

研究表明，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）以二元酸以及二元醇等化学物质为主要原料，通过一系列化学反应而合成。经过多年的科学实验与工业声场，PBS的加工性能已经比较成熟，可在绝大多数塑料设备上开展任何形式、任何类型加工。此外，PBS也可以与碳酸钙、淀粉等廉价填料共混，以此来以降低生产质保成本。

1.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能

研究表明，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）塑料除了具有普通塑料的性能外，同时还具有透明性好、光泽度强以及印刷性能好等多种特点，是目前被公认为最有前景的绿色环保型高分子材料。具体来说，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能主要表现在以下四个方面：

1.2.1 良好的加工性。工业研究与应用显示，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有良好的加工性能，加工温度比较高，一般在150℃～200℃之间。可在多种常用的塑料加工设备上开展注塑、挤出以及吹塑等各类成型加工，是学术界与工业加工行业公认的加工性能最好的材料。此外，该型材料还可以与碳酸钙、淀粉等其他物质进行混合，降低生产、使用成本。

1.2.2 良好的耐热性。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的耐热性也非常优异，多年的实验与工业研究表明，聚丁二酸丁二醇酯在各类塑料中的耐热性能最出色，能非常好地满足工业对塑料用品耐热性的需求，从而广泛应用于冷热饮包装和餐盒等塑料材料。

1.2.3 低降解性与化学性能稳定性。降解是与形成相反的化学反应，是指大分子化合物经化学反应回归到小分子化学的过程。化学稳定性是指材料对来自外在因素腐蚀的抵抗能力。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的化学稳定性非常好，只有在化肥、土壤、水以及其他外在因素的环境下，缓慢的被微生物和动植物体内的催化酶分解，最终分解成二氧化碳和水。

1.2.4 良好的力学性能。与其他多种塑料相比，PBS具有更为优异的力学性，具有各类通用树脂的力学性能。

1.3 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用

由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的上述性能，使它具有非常广的应用范围。

1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛应用于包装领域，主要有包装垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子、农用薄膜、种植器具与植被网等。

1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛用于各类日化用品。一般来说，日化用品对塑料制品的机械强度的要求比较严格，所以需要在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等，满足日化用品的使用需求。

1.3.3 由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有生物相容性与可降解性等特点，从而广泛应用于医疗行业，如用于人造软骨、手术缝合线、手术支架等医用设备。

2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）应用的合成工艺

化学合成法在聚丁二酸丁二醇酯（PBS）合成中的应用最广泛，主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法、扩链法、酯交换聚合法等。此外，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）也可采用生物发酵法进行合成，但其成本较高，应用范围不广。

2.1 溶液聚合法

溶液聚合法的具体原理如下：在一定温度与催化剂条件下，使丁二酸与丁二醇发生化学反应，完成二者的酯化反应，在反应过程中使用不同的溶剂，减少反应生成的水分，然后在高温条件下发生缩聚反应。

一般来说，如果不能及时分离溶液聚合反映产生的水分，将会给PBS的聚合反应带来不利影响。因此，有学者对溶液缩聚法进行了提升与改进，以十氢萘为溶剂，以二元酸和二元醇为原料，在合适的温度与催化加条件下发生聚合反应，并用油水分离器取代传统水分离方法。该种方法适用于工业对塑料的大规模生产。

2.2 熔融缩聚法

熔融缩聚法将合成PBS的过程分成酯化阶段和缩聚阶段两部分。具体步骤为：在较低的温度条件下，以丁二酸和丁二醇为化学反应原料，进行熔融酯化反应，然后在真空、高温条件下完成缩聚反应。

该方法对催化剂的要求比较高，催化剂能直接影响PBS分子量的大小。学者在35℃与31.99kPa的条件下，以三氟甲烷磺酸钪和三氟甲基磺酰亚胺为催化剂完成聚合反应，取得了较好的效果。

但是，通过传统合成工艺聚合得到的PBS分子量相对较低，限制了PBS的合成效果与应用范围。因此，学者又进一步创新和改进了PBS的合成工艺，将缩聚反应分为预缩聚和真空缩聚两步，从而进一步提高了PBS聚合的效果与效率。

2.3 扩链法

扩链剂是一种分子量相对较低的双官能团化合物，易同高分子聚合物链的末端基团发生化学反应，可增加聚合物的相对分子量，进一步加快聚合反应。

使用扩链剂后的扩链法可使聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的力学性能大幅提高，研究结果显示使用扩链法后的PBS的力学性能有所善、特性黏度有所增强、生物降解性也有所改善。

此外，使用扩链剂后的扩链法还可提高PBS的分子量，研究表明：采用该法后的PBS的分子量成倍增加，热稳定性也有所提高，但该扩链反应法所需的时间较长，反应条件也较为苛刻，因而使用范围较小。

2.4 酯交换法

在高温、高真空以及催化剂的作用下，使等量的二元醇和二元酸二甲酯进行酯交换，完成聚合反映，从而得到聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。由于酯交换法中未使用溶剂，而且参加反应的二元醇可通过水溶剂或加热等简单操作除去，最终得到的PBS杂质含量较低。

3 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的改进

为进一步提高聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能，许多学者开展了大量的针对PBS的改进性分析与研究，在不断提高PBS各类常用性能与特点的同时，也有效地提高了生物相容性和生物降解性特性，具体改进方法分为共聚改进方法和共混改进方法两种。

在实施共聚改进方法时，把芳香族类聚酯添加到PBS制备之中，能明显提高其既有的物理性能与力学性能。研究表明，将芳香基团连接在PBS侧链上，能使PBS的断裂明显伸长、撕裂度明显降低、生物降解性明显加强。把脂肪族组分添加到PBS的制备过程中，可有效改善PBS的脆性，提高其生物降解性等。

4 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用及产业化发展

PBS是降解能力非常强的化学聚合物，在自然条件下，可完成分解，且其分解产物是对自然环境没任何污染与破坏的水和二氧化碳。因此，大力发展与推广PBS及其相关产业，是有效降低塑料产量、环减环境污染的重要途径之一。

4.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用

以PBS作为主要的原料，可制造出化学性能与物理性能都非常优良的复合纤维。此外，将带有金属离子的陶瓷材料与PBS纤维混合，能制造出抗菌性能非常好的纤维材料。研究还表明PBS在人体内部的适应性非常好，在人体内可以被完全分解和吸收，且几乎不产生副作用。因此，PBS也广泛应用于医疗手术缝合线等。

4.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的产业化发展

近年来，欧美发达国家越来越重视PBS可降解塑料的研究与应用，投入大量的人力与物力，加大研发力度，从而明显加快了产业化发展的步伐。研究表明，生物降解性塑料的需求呈几何指数增长率，预计欧洲2015年消费量将超过100万吨。

20世纪末，日本的高科技公司以异氰酸酯为扩链剂，对传统缩聚合成得到、分子量相对较低的PBS开展改进，成功实现了相对分子量为200000的PBS聚合，极大地扩展了PBS的应用范围、加快了市场化应用步伐。

在国内，中科院下属的研究所自主研发了特种纳米微孔载体材料复合高效催化体系，实现了对相对分子质量超过200000的PBS的聚合合成，并与相关公司签署协议，合资组建分子材料公司，建设世界最大规模的PBS生产线，成功实现其产业化发展，这标志着中国生物降解塑料产业开始大规模产业化的新纪元。此外，由于PBS具有优异的性能，中科院在常用塑料加工设备上对PBS及其相关产品开展再加工与再成型研究，从而制备出加工性能更加优异、工业用途更加广泛的PBS材料，且该材料对设备和工艺的要求进一步降低。

PBS生物降解性聚酯作为塑料家族的品种之一，因其良好的性能特征与低污染性，正以很快的速度实现产业化、规模化发展。目前已经进入实用推广阶段，随着社会对环境污染的日益关注以及对降解塑料的不断需求量，其产业规模必定将进一步扩大。与此同时，发酵法生产丁二酸已实现商业化发展，技术也已成熟，为大规模生产与发展PBS提供来源保障，使PBS变成真正的绿色塑料，且其成本也将进一步降低，产品的应用领域还会不断扩大。

5 结语

目前，虽然PBS作为一类新型的生物降解材料，且国内外学术界与工业领域对其的研究与应用逐渐增加，但其在很多领域的研究存在局限与不足。不同学者的观点仍存在一定的分歧。本文认为，随着理论研究与实践应用的进一步深入与成熟，PBS的综合性能将会不断提高、成本与价格也将不断降低，并逐渐取代传统塑料，进一步降低对环境的污染与危害，从而真正实现可持续发展。

参考文献

[1] 廖才智.生物降解性塑料PBS的研究进展[J].塑料科技，2010，（7）.

[2] 刘钺，杜风光.生物降解塑料的产业化现状与前景

[J].河南化工，2012，29（8）.

[3] 张维，季君晖，赵剑，王小威，许颖，杨冰，王萍

丽.生物质基聚丁二酸丁二醇酯（PBS）应用研究进展[J].化工新型材料，2010，（7）.

[4] 黄关葆.聚丁二酸丁二醇酯的研究与产业化现状[J].纺织学报，2014，（8）.

[5] 王斌，许斌.聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的现状及进展[J].化工设计，2014，（3）.

[6] 李彦磊，陈复生，刘昆仑，王洪杰，方志锋.可生物降解材料及其评价方法研究进展[J].化工新型材料，2013，（3）.

[7] 季君晖.新型全生物降解塑料PBS进展[J].中国科技成果，2008，（8）.

篇3

【关键词】包装设计 绿色材料 应用

引言

商品经济的飞速发展，使得商品包装形式不仅日益多样，而且也得到持续创新；如其包装形式，最初仅是简单的包裹，而现在已经出现了一系列诸如真空包装、软包装及复合型包装等多样化包装。这些包装形式的出现，给人们的生活带来了极大的便捷。但是最近几年，很多商家为能从中得到更大的经济效益，尽可能地应用多种包装形式以促使商品附加价值的大幅度提高。实践表明，这种为提高利润而尽可能使包装形式多样化的行为，已对人们赖以生存的地理环境带来了极大的伤害。因为这种过于注重多样形式的包装，不仅极大地破坏环境资源，而且还造成能源的无休止消耗。此外，在人们使用商品过程中所产生的包装废弃物，不仅没有系统地进行回收，而且即使回收后这些包装废弃物也无法进行自行降解、腐化，这不仅极大地威胁着人们的身体健康，而且对环境所产生的危害也日益严重。

相关资料显示，这些商品包装材料不仅在其生产过程中，而且在其废弃过程中，都会对人们赖以生存的地理环境带来不同程度的破坏和污染。但是一直以来，在进行商品包装设计过程中，为使商品附加价值尽可能地提高，人们总是过于注重包装的装饰性、结构性及功能性等方面的研究，而对于包装过程中如何选择包装材料、在其废弃后尽可能地实现自行降解和腐化等问题，却研究得甚少，以至于造成了如今这种难以收拾的环境污染和资源浪费局面。正是基于此，本文在对绿色包装材料的特点及类型进行分析的基础上，就包装设计中绿色材料的应用与发展这个课题，进行了一些分析和探讨。

1 包装设计中绿色材料的特点及类型

1.1 特点

环保行业最能体现环保价值的材料就是绿色包装材料，这种绿色包装材料不仅具有普通包装材料那些如装饰性、保护性等特性，而且还具有普通包装材料所没有的例如生态适应性等特性。

作为绿色包装材料，通常具有以下特点：①其本身不含有对人有害的化学元素或细菌；②具有多元化的来源方式、成本低性价比高且生产过程能耗少；③生产加工过程中可实现有害废弃物的零排放，不对环境造成污染；④包装材料可多次进行循环使用；⑤包装材料在使用结束后可自行降解，重新回到环境中。

1.2 类型

根据绿色环保的要求，可用于包装设计的绿色材料，主要有这些以下类型：①可回收处理再造的：符合这些环保要求的材料，主要有蜂窝纸张、纸张、纸浆模塑等。这些材料不仅具有价格低质量轻等特点，而且还具有加工简单、绿色环保等优点。②可自然腐化分解、自然回归的：这类绿色材料主要有纸质包装材料（纸板、纸张、纸浆模塑等）；生物合成材料，包括可光、水降解包装材料和生物降解包装材料；仿生及生物材料；可食性材料。③可焚烧回归不对大气产生污染的：符合这些环保要求的包装材料，其原料来源极为丰富，既可应用先进的生产技术和加工技术来生产制造出包装设计中所需的诸如可生物降解的塑料等新型绿色包装材料，还可采用这些先进生产技术制造出那些无污染、纯净的复合型材料和高分子材料，这类新型绿色材料，即使暂时无法做到循环再生，但至少通过卫生填埋或焚烧以后所产生的物质，既不对人体健康构成威胁，也不对人们赖以生存的地理环境带来破坏和污染。

当前有关可持续发展这一思想正深入人心，绿色包装材料也正处于一个快速发展和深入研究过程中，在不久的将来，随着科技水平的快速提高，绿色包装材料的类型也将更为多样，可以更大程度地满足人们进行商品包装的各种需求。

2 包装设计中绿色材料的应用与发展

2.1 绿色纸质包装材料

（1）纸浆模塑包装材料。纸浆模塑包装材料当前已在各种商品及商品的包装领域得到极为普遍的应用，例如药品类包装、食品类包装、电子类产品包装等，以下就这些领域做个分析。

①食品包装。纸浆模塑绿色材料可用于超市盘、水产盘、快餐盒、快餐托盘等的设计。这样就成功地实现了原本一次性不可降解发泡塑料餐具的替代，把一次发泡塑料的使用率降低下来。此外，纸浆模塑材料本身极易进行加工，在各类餐具设计过程中可完美实现缓冲性、防撞击、防震性等要求，这正好可对诸如水果类等食品的易腐烂、易碎等缺点进行有效弥补，对于运输成本的降低及透气性、保鲜性的长时间保持都起到了很大的促进作用。同时，纸浆模塑材料还具有使用方便无污染、废弃后可在土壤中自行降解而作为肥料重新回归环境，从而有效达到了环保和再生的要求。②医用器械包装：医用器械的包装，原本消毒不够彻底而在使用中极易出现传染性感染；在医用器械包装中应用纸质模塑材料，不仅可达到无传染、无污染的效果，而且还可进行自行消毒。此外，在对其废弃包装进行焚烧中，其产生的气体不会对环境造成污染。③电器内衬包装：运输过程中对电子电器产品包装的精度要求极高，传统的电子电器包装是应用发泡塑料包装，虽然可有效满足这些要求，但在完成使用后，却会对环境安全构成极大威胁。把纸浆模塑材料应用于电子电器产品包装，不仅可满足电子电器的运输要求，而且废弃后也不会对环境安全构成威胁，完全符合环保要求。因此，纸浆模塑材料现已广泛应用于各类电子产品的包装设计中。

（2）蜂窝纸板包装材料。蜂窝纸板这种新型绿色环保包装材料，现已在包装、家电、建筑等领域得到极为普遍的应用。当前蜂窝纸板的应用，主要有以下方面：①进行大型包装箱的制作，以用于较重的家电产品、机电产品、易碎怕摔产品等的包装；②进行大型运输托盘的制作；③各种建筑隔板、内衬缓冲垫等的制作。由于蜂窝纸板包装完全符合可持续发展理念，这种包装材料在当前是最为理想的环保包装材料，具有大力进行推广使用的价值。基于当前我国限塑、限木的要求，应用蜂窝纸板进行包装，显然是最好的选择。但是，蜂窝纸板产业在我国发展较晚，不管是在生产技术、还是在市场推广方面，都还存在着一些问题，这就需要我国相关部门采取有效措施加以克服。

2.2 绿色可降解塑料包装材料

当前可降解塑料包装材料主要有两种：①新型淀粉基塑料包装材料。这种包装材料主要用于医药、食品、文化用品、日用百货等方面的包装，由于这种包装材料不会污染周围的大气、水及土壤，故在包装设计中应用这种包装材料，不仅可对淀粉等这些可再生自然资源进行充分利用，而且还可对一直以来困扰人们的“白色污染”进行有效缓解。这不仅可有效保护人们赖以生存的自然环境，而且还可对一直困扰着人们的石化等非可再生能源危机进行一定的缓解。②新型聚乳酸塑料包装材料。这种包装材料是一种良好的热塑性塑料，具有极好的抗溶剂性和抗拉强度，通过加工可生产出多种形状的容器。而且由于它们可以与食品进行零接触，因而当前已广泛应用于各种食用瓶、超市产品及酸奶等的包装中。此外，这种包装材料还具有良好的透气性，因而在蔬菜及水果的保鲜包装中也得到了极为广泛的应用。

2.3 绿色可食性包装材料

作为可食性包装材料的原料，主要有以下这些：①动植物纤维类；②多糖、淀粉类；③蛋白质类；④脂肪酸；⑤其他天然复合类材料。这些原料通过加工可制成薄膜，用于诸如糖果、甜点等的包装。此外，还可加工成一次性饮料杯、快餐盒及药用胶囊。可食性包装材料现在已是一门极为火热的绿色包装材料的研究课题，在不久的将来一定有更多的新兴种类持续被发现出来，并被大量应用于绿色食品包装上，其发展前景极为可观。

结语

总之，在商品包装中应用绿色包装材料，这是社会发展的必然趋势，也是经济可持续发展的必然要求。随着人们环保意识的不断提高，有关包装的使用，也不再局限于商品的单一保护，人们更多注重的是包装材料带给他们的身心健康和环境的持续发展。因此，对绿色包装材料进行合理选择并加以有效使用，这不仅是未来包装业的发展趋势，而且也是人们构建和谐社会的一项重要内容。

参考文献

[1]戴宏民.绿色包装的评价标准及环境标志[J].包装工程，2011.05.

篇4

3月19日,2010年福布斯―花旗中国潜力企业投资与发展论坛在上海开幕。会上,张先炳捧回了《福布斯》中文版颁发的“中国潜力企业”大奖。

与获奖的喜悦相比,眼下,还有一件“双喜临门”的事情等着他处理:3月30日,公司在深圳的华南办事处即将成立。本来只是自己公司一个地区办事处的开张,但由于包括中国塑料加工协会会长和众多国内塑料行业协会领导要出席,张先炳不得不临时将揭牌仪式更张成为公司“低碳材料产品推介会”。

张先炳何许人也?对这个问题,熟悉武汉企业的人自然知道他的大名:他就是武汉华丽环保科技有限公司(下称“华丽环保”)董事长。

“疯子张”

“现在公司做大了,媒体也开始关注了,我身上的压力也大了。”在东湖开发区华师园北路8号公司大楼的董事长办公室里,张先炳在爽朗的笑声中,接受了《鄂商》专访。

张先炳做过教师、当过公务员,下海经商从事过房地产经营。他的子女都已成家,而且都有了自己的公司和事业,凭借自己四十多年的打拼,张先炳有了一些积蓄。

1997年,张先炳在媒体的报道中了解到生物可降解塑料(PSM)技术在华中农业大学研制成功。当人们的目光游离于这一生物降解材料之外的时候,张先炳倾其所有毅然投资于这一行业。

“我的人生经历和我多年商场打拼的经验告诉我,这一新型环保材料不仅对人类的生存环境有着重大意义,而且也有着非常广阔的市场发展前景。”张先炳的创业激情再次被点燃,也开始了他人生中的第二次创业。

2000年,武汉华丽环保科技有限公司成立,这一年,张先炳已经51岁。

而在这之前,生物材料行业对张先炳来说,他不过是一个门外汉。为了掌握相关知识,张先炳经常在图书馆和公司之间来回奔波,查阅了十年来关于生物降解材料的所有发明专利的资料。

不仅如此,他还收集了与植物淀粉降解塑料相关的高分子化学、有机合成、生物工程等学科的专家信息。大半年时间,飞遍国内50多个相关高校与科研院所,辗转联系百余位专家,登门求教。

久之,张先炳对生物淀粉降解塑料相关知识的熟悉程度不亚于国内同行业的专家。2008年6月,59岁的张先炳通过湖北工业大学的论文答辩,成为我国年龄最大的生物工程学硕士。

而公司要实现成长得有自己的核心技术。张先炳将自己创业的一部分钱拿出来作为研发资金,聚集了五个专业的专家进行集体攻关,几年下来,先后达两千多万元的资金被投入到科研当中。

“这些钱是自己做房地产经营挣来的血汗钱,五十多岁的人了,要是失败了恐怕连自己养老的钱都没有了。”回想当时的经历,张先炳感叹道。

在那几年里,张先炳做实验的劲头几乎到了“疯狂”的地步。

他白天负责公司的经营管理工作,晚上就在实验室做实验,一晚上可以不睡觉,通宵达旦的做几千次实验,饿了就吃面条、稀饭充饥。中午只休息一个小时,累了就躺在实验室的沙发上打个盹儿。当时实验室没有空调,炎热的夏天,实验室内的温度高达45度,有好几次他都热得中暑。

2002年,经过数月艰苦的试验之后,张先炳终于“破解”了植物淀粉改性塑料的技术“屏障”。据悉,公司到目前为止已申报获得了20多项国际国内发明专利。PSM生物降解材料也是中国第一家通过欧盟EN13432标准检测和认证的生物降解材料。

“能做成这些事情的人不是疯子就是傻子,”张先炳说。“淀粉改性技术在理论上是不可能实现的,但是我们却能做到。为什么我们能做到呢,一方面我爱好这方面的东西,二是关键我不懂,如果我懂的话,我就做不成。因为我不懂,我才敢去做。”

资本“折腾”

在华丽环保成立初期,三年多的科研和建厂前期的投入,花掉了张先炳所有的积蓄。最穷的时候一度银行不贷款,朋友不敢借,企业几乎陷入绝境。

“已经50多岁的人了,还在瞎折腾什么?有人说我是傻子,是疯子,为了生物降解材料这个产业我甘愿当傻子和疯子。”面对记者,张先炳坦言。

2003年,正当企业起步的时候,华丽环保与众多企业发展初期一样,遭受了资金的瓶颈,也由此开始了他在企业融资路上的“折腾”。

为了解决资金难题,张先炳将目光投向了风投。同年7月,张先炳瞒着妻子将其近10万元的私人存款,包下了武昌滨湖大厦酒店的一层,邀请了国内外10家风司前来进行融资谈判。

这是张先炳人生中近乎赌局的举动,而他手中的筹码仅仅是没有经过市场认证的PSM生物降解材料产品。

他说,没有一个不差钱的企业,企业要发展,资金永远是一个难题。

而这一次,也是华丽环保成长中的第一次融资。在会上,当张先炳简单的介绍完公司的情况后,包括香港长江流域创业基金在内的众多风司都不约而同地对PSM产生了浓厚的兴趣。张先炳最终选择了长江基金,投资方先期投入近1600万,暂时缓解了华丽环保的资金难题。

据传,曾经红杉资本(中国)基金早已发现了PSM新材料的行业市场潜力,本想打算投资华丽环保时但最后却没有实现。后来,红杉基金董事计越在说到当初没有进入华丽环保,感叹:“自己决策慢了。”那次,红杉基金与华丽环保擦肩而过。

2006年,公司利润达530万元。华丽环保也再次获得香港长江流域创业基金注资,金额达500万美金。张先炳利用获得的融资,不断投入到PSM生物降解材料的生产和塑料制品的产能扩张中,公司的规模也随之扩大。

2008年,华丽环保没有让投资方失望,在公司产品逐渐打开市场后,赢利不断上升。当年的销售收入达到8600万元,净利润约为1700万元。

有金融行业人士预测,可持续发展的清洁技术和低碳经济,可能在未来10―50年内成为国家之间竞争的主战场,而清洁技术领域的投资将是未来三大投资方向之一。

或许正是因为如此,去年11月,华丽环保再一次获得风投的青睐,美国德同资本向华丽环保注资1350万美金,这也是德同资本在武汉的第一笔投资。

对于华丽环保的幸运,德同资本总经理赵军说:“华丽环保是行业领头羊,技术实力雄厚;并且国内发展降解塑料行业的紧迫性较国外更强烈,国内市场前景十分广阔。这就是德同大笔投入的原因所在。我们将长期关注华丽环保这样的清洁技术企业。”

在众多的投资中,德同出的价格并不是最高的,但张先炳却选择了与德同联姻。

与前几年的融资难相比,这次张先炳显得底气十足。张先炳说:“我跟他们投资者讲得很清楚。以前我融资是为了救命,现在我融资是为了将公司做大做强。这次投资我不在乎钱多钱少,关键是钱后面的资源。这次融资的目的,就是帮我做市场。谁能帮我把市场做起来,我就要谁的钱。”

据悉,德同资本与美国沃尔玛创始人沃顿家族的投资实体Madrone Capital有着紧密联系。在与德同的融资谈判中,张先炳多次到深圳德同中国总部去洽谈融资问题,对方承诺帮助公司先在武汉三家沃尔玛超市推广自己的产品,然后推广到全国的沃尔玛超市。

而张先炳看中的正是公司产品进入沃尔玛超市的预期以及德同帮助自己在市场开拓方面的优势。

在公司发展过程中,如果没有风险资本的介入,就没有华丽环保的今天。由原先估值两个亿资产提升到现在的五个亿,华丽环保的资产估价翻了一番。

深圳高新技术投资担保公司老总李万寿曾给华丽环保估值高达8亿的高价,对未能如愿的结果,至今如鲠在喉。他对张先炳开玩笑说:“张总,你该感谢我,我帮了你一个忙。”因为他的报价一出,就拉高了华丽环保的资产价值。

在3月19日的福布斯中国企业投资与发展论坛上,当众多基金和风投的大腕们了解到华丽环保和张先炳的时候,张先炳带去的名片被索要一空,不得已只好采取签名的方式。甚至传出这样一个笑话,“把名签到福布斯老总的背后”。华丽环保受风投的“喜爱”程度可见一斑。

目前,环保型的餐盒、电子产品包装、医药包装、保鲜袋、购物袋等均已成为华丽环保的产品,这些利用可再生的植物淀粉制成的生物塑料,可以快速降解,对环境不会造成污染。

且经过8年艰苦创业,如今华丽环保已建成了全球淀粉生物降解材料第一条工业自动化生产线,实现了年产4万吨PSM生物降解材料的生产规模。建立了全球销售网络,产品销往全球35个国家和地区。

“华丽”转身

到2009年底,华丽环保的固定资产投资累计达到1.8亿元,研制生产的PSM生物降解材料和生物材料制品在规模、产量、种类和效益方面均处于国际一流水平和国内领先地位,PSM也成为了全球生物材料的知名品牌。

如今,对已是国内生物降解材料行业龙头老大的华丽环保来说,张先炳显然并不满足于只卖材料。

“今年我们决定把产品的产业链延伸开来,由原来单纯的卖材料变成整个产业链的营销。从原料、材料到下游的产品加工的开发制造,市场终端要打通。”面对记者,张先炳毫不掩饰他的雄心。他想以材料为主导,整合包括上游材料、机械设备制造和产品制造加工等在内的一系列整条产业链。

张先炳说,公司现在最主要的目标就是开拓市场,而今年他给公司制定的目标是实现销售收入达3个亿,于是,他把这个任务分摊到每个股东的头上。

而此前,张先炳为了扩大销售,就曾以年薪300万的高价将有着“小超人”之称的李泽楷身边一位助手挖过来,并委以公司销售总监的重任,负责公司全球业务的拓展。

张先炳还透露,华东地区和北京的华北办事处也在筹建过程中。最近,公司打算投资3000万收购上海几家机械设备厂,做塑料生产加工设备。

现在公司的主要市场在深圳和上海,而在他设想中,还打算将来在深圳、上海、青岛、大连等地办厂。张先炳称,山东有很多原料,所以我们选择在青岛设厂,目前,这一投资计划正在与当地政府洽谈之中。

当德同资本进入之后,公司一切都发生了变化。在投资方的要求下,公司成立了董事会,一切关于公司的重大决策都会在每月8号咸宁温泉召开的公司董事会上商量讨论,直至决定。

尽管自己仍然占有公司60%的股份,拥有绝对的控股权,但张先炳对投资的态度却变得更加谨慎。对此,张先炳感叹:“以前没有成立董事会,我做什么事情,想怎么做,就怎么做,也不用给谁交代。现在有了董事会,做什么事情,不论完成与否都要向董事会交代。”

但也正是在这样的规范运行中,华丽环保正迎来最好的发展时机。根据公司年报显示,2009年,华丽环保实现年销售收入1.06亿元,全年利润实现2538万,上缴税收800万元。

对于张先炳来说,这一切只是开始。

“爱骂人”的老张

已是花甲之年的张先炳常被身边亲近他的人称为老张,但是个脾气臭“爱骂人的老张”。

对此,张先炳解释说,这一切都是因为自己个性太强势,容易暴躁,是个急性子。

在华丽环保6楼的董事长办公室里,记者明显的感觉到对面的这位老总身上一股爽朗之气。张先炳也毫不掩饰他对媒体的态度:“现在压力大,要是被媒体盯上你就麻烦了。”

当记者问到,办公室墙上的那副写有“和”字的字画时,他向记者讲述了一个关于和德同资本合作之时的一个故事。此事,还引起了一场与投资方不和谐的风波。

由于与投资方谈判的进程过于缓慢,在一次会议上,急性子的张先炳,嫌负责公司投资协议文件筹备的律师事务所工作人员进展慢,控制不住情绪,一一对工作人员点名说:“你们有没有能力接?接下来以后,你们有没有能力来做?做这项目的人是不是在做?”一系列的责问,让对方顿时傻眼。

由于自己急躁的情绪,一度引起了投资方的反感,投资方本打算不再投资。德同负责人找到长江基金的董事赵军:“老张这么怪的脾气,你们的五六年的合作是怎么进行的?”

赵军却说,我们之间也有过争吵,甚至还骂过人。但是老张却从来没有因为私人的事情发过火,从来没有因为个人和很小的事情骂过人。你们如果仅仅是因为老张的脾气不好而不投资的话,你们会后悔。

篇5

摘要：近年来，基因工程技术广泛应用于马铃薯抗病、抗菌、抗虫、抗除草剂、品质改良及生物反应器的研究中并取得了一定进展。本文综述了近20年国内外基因工程在马铃薯育种上的应用现状，为马铃薯产业的大力发展提供了理论依据。

关键词：基因工程；马铃薯育种；应用现状

中图分类号：S532.035.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）06-0130-04

马铃薯（Solanum tuberosum）是世界上广为种植的粮、菜、饲兼用型作物，也是我国干旱和半干旱地区重要的经济作物，可以加工制成各种产品[1]，其栽培面积仅次于小麦、水稻和玉米。全世界每年的总产量将近3×108 t，中国占了其中的18%，居世界第一位[2]。马铃薯以其独特的经济价值受到了国内外的广泛关注，尤其近年来随着生物能源的兴起与开发，马铃薯也被视为一种新型的能源材料，从而掀起了对马铃薯生物学性状及应用的研究热潮[3]。

马铃薯为同源四倍体作物，其遗传分离复杂、后代筛选繁琐，用常规育种方法改良品种难度极大。尽管已培育出许多食用加工的优良品种，但至今许多优良栽培品种仍受到多种病虫害等的严重危害。近些年发展起来的植物基因工程技术，可以将各种来源的基因导入马铃薯，使马铃薯基因工程取得了许多突破，显示出诱人的前景。

1 马铃薯抗病基因工程

11 马铃薯抗病毒病基因工程

病毒病是马铃薯的主要病害之一，也是造成马铃薯退化的主要原因，严重危害着我国马铃薯的生产。随着病毒检测技术的发展，人们发现几乎所有马铃薯品种都受到一种或几种病毒的侵染[4]。目前已报道的侵染马铃薯的病毒有40余种[5]，国内发现的专门寄生于马铃薯的就有9种，即马铃薯X病毒（PVX）、马铃薯Y病毒（PVY）、马铃薯S病毒（PVS）、马铃薯A病毒（PVA）、马铃薯M病毒（PVM）以及马铃薯卷叶病毒（PLRV）[6]。其中马铃薯Y 病毒和马铃薯卷叶病毒是最主要的马铃薯病毒[7]。而且PVY+PVX或PVY+PLRV混合侵染带来的损失远远大于各病毒单独侵染。

马铃薯抗病毒基因工程主要有病毒外壳蛋白（CP）基因的交叉保护作用，RNA和反义RNA介导的抗性，核酶、缺损的复制酶基因介导的抗性以及干扰运动蛋白等[8]。在以上技术中， 利用病毒外壳蛋白基因介导植物产生抗病性是目前马铃薯抗病毒基因工程的热点之一。近十多年来，应用生物工程技术将病毒外壳蛋白（CP） 基因导入马铃薯的研究工作已取得重要进展[9]，有些学者鉴定了表达PVX+PVY双价CP基因转基因马铃薯的抗病性，结果表明转基因马铃薯对PVX+PVY复合感染产生不同程度的抗性[10]。利用反义RNA技术，有些学者用非翻译的序列转化植株也能产生抗性，RNA与反义RNA转化阻碍翻译的进行，导致基因产物减少[11]。马铃薯抗病毒基因工程的成果还有很多，随着对病毒与植物相互作用机理的深入研究，抗病毒基因工程在育种上将会发挥更大的作用。

12 马铃薯抗真菌病基因工程

真菌性病害也是限制马铃薯产量和品质的主要病害之一，马铃薯真菌病害种类繁多，其中最主要的是晚疫病菌（Phytophthora infestans），往往造成马铃薯大幅度减产。近年来通过基因工程技术在马铃薯抗真菌病方面取得一定的进展。在马铃薯抗真菌病基因工程育种中大量使用的主要有植物病程相关蛋白、水解酶——几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶、抗真菌蛋白（肽）、抑制病原菌毒性因子的蛋白等等。付道林等[12]将携带有Ⅰ型烟草β-1，3-葡聚糖酶基因和Ⅰ型菜豆几丁质酶基因的pBLGC质粒导入津引8号马铃薯品种中，获得了抗病转基因品种。Ali等[13]将人工合成的4种阳离子肽基因导入马铃薯并对马铃薯病原真菌和细菌的抗菌活性进行了测试，所获得的转基因植株对相应病原菌的抗性都得到一定程度的增强。

13 马铃薯抗细菌病基因工程

近年来植物抗细菌病基因工程研究取得的进展，主要表现在阻断病原细菌的致病途径，强化植物抗病反应及其信号转导途径，植物防御基因的表达，利用非植物源抗菌蛋白和利用细胞凋亡反应控制病害的发生等方面。Dong等[14]将克隆于芽孢杆菌的N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）水解酶基因aiiA转入烟草和马铃薯，转基因烟草和马铃薯对软腐病菌（Erwinia carotovora）的抗性显著提高。贾士荣等[15]将人工合成的Cecropin B及Shiva A基因转入我国7个马铃薯主栽品种中，经温室和田间接种试验鉴定，部分转基因材料对青枯病的抗性比对照提高1～3级。

2 马铃薯抗虫基因工程

在马铃薯的整个生育期，常常遭受各种害虫的侵袭，如蚜虫、马铃薯块茎夜蛾、蛴螬等，直接危害地上与地下部分，造成产量和品质下降，甚至导致死亡。迄今为止，各国研究人员已经利用基因工程技术分离得到了不同来源的抗虫基因，其中用于提高植物抗虫性的主要有两类：一类是从细菌中分离出来的抗虫基因，如苏云金芽孢杆菌毒蛋白基因（Bt基因）；另一类是从植物中分离出来的抗虫基因，如蛋白酶抑制剂基因（PI基因）、淀粉酶抑制剂基因、外源凝集素基因等。其中，Bt基因和PI基因在农业上应用最广[16]。Arpaia等[17]的研究结果表明，雌性科罗拉多甲虫取食了含有cry3B的转基因马铃薯后，生殖能力受到了严重损害，不能产生后代。Marchetti等[18]从大豆中分离得到了几种蛋白酶抑制剂基因（KTi3、C-Ⅱand PⅠ-Ⅳ），并将其导入马铃薯中，经检测在表达足够数量抑制剂的情况下，幼虫重量的增加降低50%。

3 马铃薯抗除草剂基因工程

通过化学方法控制杂草已成为现代化农业生产中不可缺少的一部分，但除草剂在杀死杂草的同时不仅污染环境，有的还会对农作物的生长产生伤害。而通过基因工程技术将耐除草剂基因导入作物，增加了对除草剂的选择性和安全性[19]。耐除草剂基因工程主要从两个方面解决问题，一是修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感，或使其过量表达让植物吸收除草剂以后仍能进行正常代谢；二是引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前降解或解毒。如比利时植物遗传部门的研究人员把编码乙酰CoA转移酶的Bar基因导入马铃薯，获得耐除草剂的转基因植株。

4 马铃薯抗逆基因工程

干旱、高温、低温、盐胁迫等逆境条件影响马铃薯生长，严重时甚至导致死亡。随着分子生物学的发展，研究者从基因组成、表达调控及信号传导等方面进行深入研究，明确植物对逆境胁迫的耐（抗）性机理，将相关基因导入马铃薯以改良胁迫抗性。例如，Goddijn等[20]成功地将大肠杆菌海藻糖合成酶基因复合体otsAB基因导入马铃薯，明显提高了转基因植株的抗旱性。赵映琴[21]将AtNHX1基因转入马铃薯株系中，在相同盐浓度胁迫下，转基因马铃薯的株高明显高于对照，尤其是在高盐条件下胁迫90 d时，大部分转基因株系的株高均显著高于对照。

5 马铃薯加工品质改善基因工程

51 马铃薯淀粉品质改良基因工程

在淀粉的生物合成过程中，影响淀粉品质的关键酶是淀粉合成酶（SS）、淀粉分支酶（SBE）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase），它们共同作用影响淀粉颗粒的结构和特性。利用基因工程手段改变这些酶在植物中的表达，从而获得具有独特性质、新型的马铃薯淀粉用于食品加工或其它工业生产之中。宋波涛等[22]通过根癌农杆菌介导法将CaMV35S驱动的正/反义sAGP基因导入马铃薯后，转正义sAGP基因的淀粉含量增加5%～6%，而转反义sAGP基因淀粉含量下降达27%。在马铃薯中，AGPase水平降低时，直链淀粉含量显著降低，而支链淀粉含量升高[23]。

52 马铃薯块茎抗褐变基因工程

多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）是产生褐变现象的主要原因。许多研究者运用反义RNA技术特异抑制PPO的表达，从而达到抑制马铃薯褐化的目的。如Bachem等[24]将反义多酚氧化酶基因导入马铃薯，能够有效增强块茎的抗褐变能力。

53 马铃薯块茎抗低温糖化基因工程

据资料介绍，块茎在低温贮藏条件下的低温糖化给马铃薯加工产业带来的损失高达数千万美元。于是，人们借助基因工程技术来解决这一难题。张金文[25]克隆了马铃薯栽培品种“甘农薯1号”的酸性转化酶基因，构建了反义植物表达载体，获得了转基因植株。除了运用反义RNA技术外，还可通过表达自身或外源的酸性转化酶抑制因子来改善马铃薯低温糖化。如超量表达烟草酸性转化酶抑制子的马铃薯在4℃低温贮藏后块茎中的还原糖含量与液泡酸性转化酶的活性都显著降低，两者呈正相关[26]。张琼[27]用低温诱导块茎特异表达融合启动子pCL与pCLMlb的反义转基因株系，结果酸性转化酶的活性显著降低，进而引起还原糖含量不同程度的下降。

6 马铃薯生物反应器基因工程

马铃薯作为生物反应器的基因工程主要有：利用马铃薯生产疫苗、植物抗体、蛋白质多肽药物、糖类物质、工业可降解塑料的原料及可降解生物塑料等。Zhang等[28]利用农杆菌介导将人免疫缺陷Ⅰ型病毒 HIV-1p24蛋白插入马铃薯基因组，叶片中的表达量为35 mg/g。李晋涛等[29]报道，将人源轮状病毒（RV）转入马铃薯，并用小鼠口服该转基因植株进行免疫应答研究，结果显示，人源轮状病毒转基因植物疫苗联合黏膜佐剂免疫动物可诱导特异的系统与黏膜免疫应答，且黏膜免疫强度略高于系统免疫。谢安勇等[30]利用聚合酶链式反应（PCR）技术，从真养产碱杆菌H16染色体DNA中扩增并克隆了调控PHB生物合成的phbB和phbC基因；雍伟东等[31]将多聚β-羟基丁酸酯（PHB）合成过程中所需的2种酶phbB和phbC的编码基因转入到马铃薯体内，并采用特定的启动子使这些基因的编码蛋白最后定位在细胞的叶绿体中，结果表明，转基因马铃薯叶片中PHB干物质的含量可以达到0025～1800 g/kg，并且这些外源基因的表达并不影响马铃薯的生长和育性。

7 前景展望

马铃薯基因工程育种在短短十几年中已取得了丰硕成果，其在抗虫、抗病、抗逆等方面具有传统育种和生产无法比拟的优越性，提高了对病虫的抵抗和防御能力，增强了对干旱高盐的适应性，并能减少化学农药的使用量及保护生态环境，为培育马铃薯优良品系开辟了一条崭新的道路。同时，作为生物反应器，生产人们所需要的大量疫苗和药物，可供人类和家畜直接使用，便捷可靠。但是，目前马铃薯基因工程还受许多因素的制约，如转基因效率低和转基因生物安全性等问题。为了更好地发展和应用这项技术，在今后的研究中应着重解决以下问题：首先继续发现新型、高效基因，并研究其机制；其次应加强研究目的基因在转基因植株后代中的遗传、表达稳定性；且深入研究基因抗性的机制并制定确实有效的反抗性措施。尽管还存在许多有待进一步解决的问题，但应该看到，马铃薯基因工程的发展速度是非常快的，其应用前景十分广阔。参 考 文 献：

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篇6

关键词：绿色化学；研究发展；环境保护；应用

1、绿色化学的基本概念

绿色化学是利用化学原理来防止污染的一门学科，也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，在绿色化学基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。绿色化学的化学反应过程，实现“零”排放，不产生污染。绿色化学对生产过程来说，包括节约原材料和能源、淘汰有毒原料、减降废物的数量和毒性。 绿色化学通过改变化学品或生产过程的内在本质，来减少或消除有害物质的使用或产生，是非常科学的，是化学工业可持续发展的基础。

2、绿色化学的原则

绿色化学经过先驱者10多年的研究与探索，总结出了绿色化学的一些理论和原则，为绿色化学的今后研究工作奠定了墓础。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12条绿色化学的原则目前为国际化学界所公认，它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

3、绿色化学主要研究内容

绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，具体包括：新合成方法和路线的研究，特别是新型催化剂和催化过程的研究；新化学原料的研究，包括生物质资源的沽净转化和综合利用；新反应条件及过程的研究，包括对超临界流体、环境无害的介质等的研究；绿色产品的设计和研制的研究。

4、绿色化学的主要研究对象

4.1 原料的绿色化

现有的化工生产中，仍有不少产品在生产过程中使用着剧毒原料。为了确保环境安全和人类的健康，寻找无毒、无害的原料来生产人类所需的化工产品，是十分必要的。

4.2 化学反应的绿色化

提高化学反应效率符合化学反应绿色化的要求，化学反应的绿色化包括 （1）原子经济性。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放，减少环境污染。 （2）反应的选择性。化学反应的选择性包括位置选择性、化学选择性和立体选择性。

4.3 产品的绿色化

产品的绿色化是绿色化学的关键部分，其实质就是大力研制并且提供人身更安全的环境友好型化工产品，如新的海洋生物防垢剂、THPS杀菌剂、灭火制冷剂、二酰基肼杀虫剂等。可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料、CFCs替代物等等都是很有发展前景的绿色产品，随着技术的进步，越来越多的产品将会取代原来的对环境有害的产品。

4.4 催化剂的绿色化

目前在许多化学反应和化学工艺中，常采用对设备腐蚀较大，污染环境、危害人体健康和社会安全的化学原材料作为催化剂，目前围绕催化剂的绿色化展开的研究主要有：仿酶催化剂、固体酸催化、水溶性有机金属配合催化剂及多相催化体系。

4.5 溶剂的绿色化

溶剂在化学品生产过程中，广泛的用做反应分离的介质或用做清洗剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物（VOC），其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成，有的会引起水源污染。

4.6 化学设计的绿色化

化学设计的绿色化是利用计算机进行辅助的绿色化学设计。其做法是：首先建立一个尽可能全的化学反应的资料库，利用计算机进行可能的化学反应的组合；其次确定目标产物和可能采用的原料；第三让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料，第四以上一步的原料为目标产物再做搜寻，找出该目标产物的合成反应原料，直到得出预定的原料；最后比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应，从中选出最佳途径。

4.7 合成技术的绿色化

合成技术的绿色化是近年来发展起来的，其宗旨是要减少有毒有害物质的使用，该技术采用一些特别的非传统的化学方法，获得多种环境效果，改善产品的选择性，降低单位产品的能耗。其中电化学发是新世纪洁净技术的重要方法，该方法在化学反应中无需使用有毒有害试剂，而且还可以使反应在常温、常压下进行，所以，电化学方法在洁净合成中个有独特的魅力。

5、绿色化学的新技术和新工艺

5.1 催化技术

催化剂，不仅可以加速反应的过程，极大地改善化学反应的选择性和提高转化率，提高产品质量、降低成本，而且能从根本上减少或消除副产物的产生，减少污染，最大限度地利用各种资源，保护生态环境，这是绿色化学研究所追求的目标。

5.2 生物技术

生物技术被认为是21世纪最具有发展潜力的产业之一，是当代科学的高新技术，生物技术在医药、食品、能源、冶金、化工、精细化学品的制造等方面具有广泛的应用。它的最大特点在于能充分利用生物质资源，节约能源，易于实现清洁生产，而且可以实现一般化工技术难以实现的化工过程。生物技术主要包括：基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。

5.3 超声技术

超声技术，即声化学，它是声学和化学的交叉渗透而产生的一门新兴交叉学科。声化学能改变反应的进程，提高反应的选择性，增加化学反应的速率和产率，降低能耗和较少废物的排放，因此声化学技术作为一种安全无害的“绿色技术”，在合成化学中具有广泛的应用。

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一、重点项目建设情况

年初以来，按照省和××市实现经济发展首季开门红的要求，我们坚持以上项目、促投资为工作重心，加大力度，狠抓落实，重点项目建设实现了良好开局。截止目前，结我市固定资产投资500万元以上的截转及新建项目44个（亿元以上项目3个）、拟建项目9个（亿元以上项目4个）、储备项目47个。

（一）结转及新建项目（结转9个，新开工2个）

1、国电电力发展有限公司××青松风力发电场项目，总投资5.2亿元，共33台1500千瓦风力发电机组，总装机容量4.95万千瓦。该项目已于去年5月开工建设，目前大部分机组已建成，部分机组已经并网发电，预计今年一季度末全部并网发电，年利税可达1000万元。

2、××市汇有乳制品有限责任公司建设绿色养殖基地及加工基地项目，总投资2.63亿元，固定资产投资1.58亿元。主要是引进国内先进技术，计划饲养良种奶牛1万头，加工液态奶5万吨、纯净水1500吨。该项目于去年6月开工建设，目前已征用土地2820亩，土地平整、围墙建筑已完成，办公大楼正在建设中。计划今年末完成一期工程建设，达产后可实现产值2亿元、利税6177万元。

3、××市华龙铁合金厂钼精深加工项目，是去年末启动、今年初开工建设的新项目，总投资5920万元，目前已投入1500万元，完成了主体厂房建设和4座回转窑安装，还有8座正在安装，预计投产达产后，可新增产值31亿元、利税1.2亿元。

4、辽宁佳泽食品有限公司海产品精深加工项目，总投资2800万元，占地21亩。2条生产线投产后，年产海鲜酱2600吨、红油白虾1300吨。目前厂房基础已经完成，预计6月份投产,可实现产值3000万元、利税500万元。

5、××中北科技实业有限公司新建高科技工业陶瓷生产项目，总投资20__万元，主要建设高科技工业陶瓷生产线，目前正在建设1450平方米厂房，预计6月份投产，可实现年值5000万元、利税570万元。

6、××市民用航空器材厂航空器材加工项目，总投资1000万元，主要生产飞机使用的上桌板、遮光板等。目前厂房建设已经完成，预计5月份投产,可实现产值20__万元、利税330万元。

7、××市新光实业有限公司新建年产110万只香烟点燃器项目，是今年新开工项目，总投资4000万元，占地2.6万平方米，新上真空电热管制造机、铣齿机床、全自绕线机等设备，目前已完成厂区三通一平。

8、金城造纸股份有限公司年产16万吨粘合剂项目，总投资3100万元，主要是回收造纸产生的红液，发展循环经济,目前已开工建设。

9、金城造纸股份有限公司热电厂5台锅炉尾气治理工程项目，总投资4900万元，主要用于锅炉脱硫及尾气治理，目前已完成2台锅炉治理工程。

10、金城造纸股份有限公司污水深度处理工程项目，总投资9900万元，项目竣工后可形成日处理污水5万吨能力，目前已经完成工程总量的80％。

11、××市金华冶炼有限公司年产1500吨多晶硅项目，总投资15.33亿元，固定资产投资13.65亿元。主体建筑正在施工，部分设备图纸已经形成。企业已投入2亿多元用于技术引进、土地征用、土建等前期工作，现正多方筹措资金以加快工程进度。

（二）拟建项目

1、大有台湾创新工业园项目，占地3平方公里，县本级收费以零地价划给乙方，标准厂房由乙方建设，我市积极争取省配套资金予以支持，乙方享受省级部门有关优惠政策。该园区主要以高科技电子产品、小菜加工和赛马饲料生产项目为主。预计3年至5年全部建成，投资回报率在10％左右。目前,我们已与广东昭信电子、韦旭鞋业等大企业进行了接触洽谈。

2、××市班吉塔镇年产200万吨水泥项目，固定资产投资5亿元，占地200亩。项目主要利用班吉塔镇石灰石资源，建设年产130万吨干法旋窑水泥熟料和120万吨水泥生产线。2月15日签订了意向协议书，目前正在做可研，3月上旬项目前期工作组进驻，计划在4月份开工建设，20__年4月份可建成投产，预计实现年产值6亿元、税收6000万元。

3、国电电力发展股份公司××曙光风电场，总投资4.9亿元，新建33台1500千瓦风电机组，目前正在做前期准备工作。

4、××市汇能发电厂49.5兆瓦风力发电厂项目，总投资4.9亿元，占地163亩。共33台1500千瓦风力发电机组，总装机容量5万千瓦。目前，已完成环评、测风及项目建议书等项工作，预计今年5月份开工、年末投产。

5、××金厦新能源有限公司风力发电项目，总投资8800万元，一期工程新建14台750千瓦国产风电机组，目前已完成测风及前期所有准备工作。

6、××市展望生物科技有限公司湿巾项目，总投资3300万元，固定资产投资2800万元，目前已经完成备案、环评和立项工作，土地正报省里审批。预计3月初开工建设，8月份建成投产，年产值可达6000万元、利税200万元。

7、辽宁兴宇净水剂厂年产2万吨净水剂项目，总投资2500万元，占地20亩，目前土地征用、采矿证等手续已基本完成，正在进行环评。

8、大有产业区绝缘板（电池系列）项目，总投资8000万元，生产绝缘板（电池系列），正在做可研。

9、××市危博经贸有限公司玉米仓储加工项目，总投资4000万元，达产后可形成年仓储加工玉米1万吨能力。

（三）储备项目

1、××市大有塑料工业园项目，总投资10亿元，占地5平方公里，建设融生产加工、科技研发、仓储物流、商住办公为一体，东北地区最具竞争力的塑料加工配套工业园区。主导产品为建设工程塑料及上下游产品。

2、大有产业区环保型汽车刹车片项目，总投资8000万元，新建年产100万套汽车刹车片生产线，达产后可实现年产值1.5亿元、利税3000万元。

3、××市班吉塔镇年产5万吨超细煅烧高岭土项目，总投资1.5亿元，达产后可实现年产值3亿元、年利税5000万元。

4、××市三台子镇葡萄深加工项目，总投资6000万元，主要工艺是引进先进的葡萄深加工（榨汁、罐头）设备，年深加工葡萄1500吨。达产后可实现年产值7500万元、利税1800万元。

5、××市大业乡10万吨西瓜汁项目，总投资4000万元，新上一条年产10吨西

瓜汁加工生产线，达产后可实现年产值1亿元、利税2500万元。6、××市谢屯乡玉米秸秆密度板项目，总投资2500万元，固定资产投资2200万元，新建年产1.5万立方米秸秆密度板生产线，达产后可实现年产值8000万元元、利税750万元。

7、××市宇辰造纸有限责任公司芦苇深加工项目，总投资20__万元，新建10万吨工艺苇帘生产线，达产后可实现年产值6000万元、利税800万元。

8、××市温滴楼福利珍珠岩厂年产30万吨机焦生产线项目，总投资4500万元，达产后可实现年产值3亿元、利税1000万元。

此外还有扬州汇银集团物流仓储、年产20万件汽车零部件、白蚕丝生产、镁碳砖生产、防水卷材与轻体保温材料、高速钢轧辊、胡萝卜深加工、完全生物可降解塑料等37个储备项目，这些项目我们正在逐个进行招商和洽谈。

二、项目推进保证措施

项目是县域经济发展的源动力和支撑点。不管压力有多大、工作有多难，我们都坚定信心，下定决心，千方百计推进项目建设，促进项目早开工、早投产、早见效。

一是实行领导包扶。无论是在建项目、拟建项目，还是储备项目，都责任到人，四个班子每名领导都要包扶一个重点项目，特别重大的项目由主要领导亲自包，做到一个项目一个领导，一抓到底，跟踪服务。

二是切实解决问题。面对项目落地难、制约因素多等问题，我们主动出击，深入了解情况，切实帮助投资者协调解决土地、资金、电力等难题，促使项目早签约、早落地、早建设。

三是狠抓督促检查。我们坚持督促检查不放松，进行周报告、月调度、季查看。对项目的进展情况随时了解情况、随时汇总分析、随时排榜公布。

四是强化奖惩兑现。重奖重罚是我们加强项目建设的一项重要措施，年初我们拿出200多万元，对去年新上的大项目进行了重奖，最高奖励达30万元，如东蒙水泥项目。今年我们继续实行项目重奖政策，调动乡镇和部门重视项目、抢上项目的积极性，争取更多的大项目落地。

三、需要解决的问题

一是资金问题。主要是融资渠道不畅，致使有的项目建设工期延长，未能按计划竣工投产。如省市领导高度关注的多晶硅项目，就缺少资金3亿元，极大影响了工程进度。如果还不能及时筹集到资金，这个项目将错过发展良机。另外，我市的大有产业区项目，已投入7000万元，完成了水、电、路基础设施建设，但由于资金贷款不到位，后续辅路建设、供水管线安装、污水处理、垃圾处理等项工作无法开展。目前，我们正在申办省开行贷款2亿元，与滨海公路贷款同步推进。

二是土地问题。目前，新一轮的土地利用总体规划编制工作已经启动，按照国家土地政策,必须在确保基本农田数量、质量不变的前提下进行调整，工业建设用地调整空间有限，征用难度越来越大。

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所谓绿色营销是指以保护环境和回归自然为主要特征的一种绿色营销活动。这种营销活动的主要特征是： （1）提倡绿色消费意识

“绿色”产品，近年来被炒得沸沸扬扬。然而，许多人并不了解其真正内涵。真正意义上的绿色产品，不仅质量合格，而且生产过程、使用和处理、处置过程中，符合特定的环境保护要求，与同类产品相比，具有低毒少害，节约资源等环境优势。

具体而言：就是在设计时，考虑到资源与能源的保护与利用；生产中，要采用无废、少废技术和清洁生产工艺，有益于公众健康；在废弃阶段，应考虑产品的易于回收和处置。总之，它重视资源回收利用和产品的环境性能，不但要求尽可能地将污染消除在生产阶段，而且也最大限度地减少产品在使用和处理、处置过程中对环境的危害程度。

绿色营销的核心是提倡绿色消费意识。进行以绿色产品为主要标志的市场开拓。营造绿色消费的群体意识。创造绿色消费的宏观环境。促销绿色产品，培育绿色文化。 这种绿色消费意识，适应了人们保护和改善生态环境、实现全球经济可持续发展的要求。因此，这种绿色营销得到了快速的发展。 （2）实行绿色促销策略

由于绿色营销对企业提出了环保的要求。因此，促使企业的促销策略，发生了重大转变。企业的注意力将从单纯追求利润，转变为：“在营销中要注重生态环境的保护，促进经济与生态的协调发展”上来。因此，企业在获取自身利益的同时，必须考虑环境的代价。不能以损坏或损害环境，来达到企业赢利的目的。

目前，绿色的浪潮席卷全球。绿色消费意识得到了各国消费者的认同。一项调查显示，75%以上的美国人、67%的荷兰人、80%的德国人在购买商品时考虑环境问题，有40%的欧洲人愿意购买绿色食品。 因此，无论是可持续发展的要求还是来自消费者的压力，都说明：企业必须贯彻绿色营销的观念，才能适应新形势的要求。美国密苏里州圣路易斯市的孟山都公司，曾是“全球500强”榜上有名的化工企业。但一度曾因浪费资源，不断遭到公众的指责，企业的形象受到严重的影响。该公司的董事长鲍勃.夏当罗认识到绿色营销“它包含着冷静的、理性的商业逻辑。”立即转变发展战略，开发有利于环境的可持续发展的新技术和新产品。

我国的企业界也在绿色浪潮的感召下，纷纷制定绿色营销计划。如家电行业的“新飞”和“海尔”都已经在实施绿色工程。上海市目前以各种方式展开绿色营销的商家已占全市的50%以上，从百货商店到连锁超市，从快餐店到宾馆旅店，绿色营销已热遍申城。

绿色营销工程由点到面迅速普及，内容也越来越丰富。大型超市用可降解塑料袋替代了长期使用的马夹袋，快餐店用纸质容器代替了泡沫塑料，饭店取消了一次性筷子，一些采用节能型冷却塔、冷冻机组进行废热回收，既保护了环境又节约了开支。 （3）采用绿色标志

采用绿色标志是绿色营销的重要特点。其产生于“利于环境”（environmental－friendly） 的思想，该思想是西方在上世纪九十年代初提出的，环保主义者提倡进行利于环境的消费，从最早的废旧电池回收，到自备购物袋，开始只是约束消费者自身的购物、消费行为。后来有识之士认识到生产过程涉及环节众多，因此更要进行环保监控。于是，诸如“绿色标志”就成为衡量生产企业环保生产的标准。

我国现行的绿色标志，是由国家指定的机构或民间组织依据环境标志产品标准（也称技术要求）及有关规定，对产品的环境性能及生产过程进行确认，并以标志图形的形式告知消费者哪些产品符合环境保护的要求，对生态环境更为有利。

但是，近几年，许多生产厂商抓住消费者对绿色产品鉴别能力不强的特点，纷纷标榜自己的产品为“绿色产品”、“环保先锋”。 目前市面的假“绿色”产品在建筑装饰、家电、日用化工等行业表现得已最为突出。假绿色产品充斥市场，严重阻碍了绿色消费的健康发展，尽快扭转这种局面，已成为我国绿色消费事业发展中刻不容缓的大事。 （4）培育绿色文化 绿色营销的发展推动了绿色文化的建设。绿色文化的建设成为了绿色营销的支撑。 随着绿色营销的开展绿色文化出现了以下几个明显的特点； 绿色文化成为了企业文化的中心内容；在绿色文化的建设中，企业目标开始了与环境目标的融合；企业管理理念、营销理念开始了与绿色生态理念的融合； 这种融合，适应了时代的要求，反映了企业管理理念、特别是现代营销理念的新进展。将为网络营销理念的发展，奠定坚实的生态基础。并将提出明确的生态要求。 2、 绿色营销的主要内容

绿色营销的内容很多。主要有以下五点： （1） 绿色食品

绿色食品是指经过有关部门认定，许可使用绿色食品标志的无污染的优质营养类食品。

当前，我国正面临严重的食品污染问题挑战。“菜篮子污染”越来越受到人们的关注。在国内的食品市场上，不安全隐患很多，如大米用矿物油“抛光”，面粉掺用“甲醛”，银耳用硫磺薰制增白，豆制品掺入工业用滑石粉，猕猴桃施用“膨大剂”增大，蔬菜农药残留严重超标。这些不安全食品直接影响了居民身体健康，甚至危及生命安全。

建立农产品市场准入制度，虽然给农民和经营商增加了很多限制，但从长远看是有利的。因为消费者对食品不放心，就会少买或不买；反之，消费者一旦建立了消费的信心，食品的总消费量肯定会扩大。更为重要的是，建立市场准入制度，还能够促进农产品的出口，于国于民都有利。 （2） 绿色服装

绿色服装代表着当代服装的发展趋势和主导潮流。当今，人们对服装的要求，更加注重舒适和健康。纯棉、纯麻、真丝等面料制成的服装满足了人们生活需求，尽管其价格偏高，但仍为广大消费者所瞩目。据随机抽样调查显示，有四成左右的人表示认同并愿意购买绿色服装，可见潜在的市场前景广阔。当今绿色服装最突出的代表是以纯天然大豆纤维为代表的绿色服装。这种服装引领了绿色服装的主潮流，他的纯天然特性和高技术含量以及所具有的丝一种的光泽，棉一种吸湿性，羊绒一种的柔软，使其成为当代绿色服装市场上最具有发展潜力和竞争能力的产品。

某大豆纤维网站推出以后不到半年一次就接到美国一客户的定单，要求包销其三年的产品。这种对绿色产品的钟爱和对新技术的敏感是国人和国内企业所缺少的。因此，我们在绿色营销中必须注重这种产品选择上的竞争能力和竞争意识。 （3）绿色家电

绿色家电是绿色浪潮冲击下家电业一种革命化的变革。它突出地表现在绿色冰箱上。为了适应保护臭氧层，无氟冰箱的出现及以ARS材料的选用使绿色冰箱进入了一个全新的环保境界。绿色空调除尘除臭，净化空气的职能的提高也显示了绿色空调在绿色浪潮中的进步。环保型微波炉、水处理机、防幅射手机、附带有视屏保的电脑等一系列家电产品，广泛的采用适合环保要求和保障人类健康的新技术，必将成了顾客争抢的宠儿。这些产品必将成为我们在网络营销中的主打产品。这是我们在网络营销中产品选型和产品定向上万万要注意的。 （4）绿色家居

绿色家居概念是绿色浪潮冲击下崛起的新概念。要求家居所用的装饰材料要选择经过放射性试验的石材，不含甲醛的环保型涂料及复合型环保型地板等新型装饰材料，而且要求在居室设计中，色彩要有纯天然的绿色创意和一种大自然的美感。使人们居室内和居室外的绿地覆盖环境溶为一体，形成一种与大自然的合谐美。

这种选材上的变化，以及装饰情调和风格上的变化，为我们所有绿色营销网站、装饰材料营销网站，经营产品的选择上提供了全新的主题。 （5）绿色包装

绿色包装是在绿色浪潮冲击下对包装行业实施的一种革命性的变革，它不仅要求对现有包装的不乱丢、乱弃。而且要求对现有包装不符合环保要求的要进行回收和处理，更要求按照绿色环保要求采用新包装和新技术。为此美国等国家还纷纷制定了产品包装的绿色要求。 这一最新进展告诉我们：在网络营销中必须注重在绿色浪潮冲击下这种包装材料的最新发展和最新变化，只有顺应这种要求的绿色产品和绿色包装，才是在网络上具有创新能力、市场潜力和顾客吸引力的产品。 （6）绿色建材

四川星河建材有限公司（星河科技xinghe.com/index.htm）利用秸杆（麦草、稻草）、锯未等废弃农作物生产新型建筑装饰材料——FGC（五防轻体）隔墙板，不仅变废为宝，而且可节约大量的土地资源，保护有限的森林资源、增加农民的收入。且改善了建筑物肥梁、胖柱、深基础、湿作业的局面，可降低工程造价的5%~15%。具有广泛的社会效益、经济效益、环保效益，真正圆了一个中国　“绿色建材”梦。该产品已获国家六项专利。

当前，类似四川星河建材这样的绿色网站正在崛起。大量建材企业正在为适应绿色环保的要求。实现由传统型向绿色型的转化。在这种转化中。我们的网络营销人员如果认为有一种建材产品推上网就可以收到定单。那就错误的估计了人们的消费心里和需求形势。这也是相当一批网站“只见网页建，不见定单来”的重要原因。这是我们万万要注意的。 3、 绿色营销的核心内容

绿色营销的内容远不止上面这些。绿色环保汽车，绿色节能产品等等也都将是绿色营销的内容。其实，以上所有这些，都只是绿色营销中的现象化的东西。真正能够代表绿色营销发展的是以下两点。 （1）绿色制造

当前，绿色制造将愈来愈体现全球化的特征和趋势。因为，人们在发展绿色产品的过程中，逐步认识到：人类需要团结起来，保护我们共同拥有的唯一的地球。单一的绿色产品的个案开发是不够的。必须从制造业下手，进行绿色制造的研究和应用。因为，制造业对环境的影响往往是超越空间的，是跨行业的。 ISO14000系列标准的陆续出台，为绿色制造的全球化研究和应用奠定了很好的管理基础。

在国际贸易和跨国网络营销中，近年来，许多国家要求进口产品要进行绿色认证，要有“绿色标志”。特别是有些国家，以保护本国环境为由，制定了极为苛刻的产品环境指标，来限制它国产品进入本国市场，即设置了“绿色贸易壁垒”。因此，绿色制造业的发展，将为我国产品，提高绿色性能提供了强大的技术手段。为我国企业消除国际贸易壁垒，进入国际市场提供有力的支撑。 （2）绿色集成制造系统

绿色制造涉及到产品生命周期全过程，涉及到企业生产经营活动的各个方面，因而是一个复杂的系统工程问题。要真正有效地实施绿色制造，必须从系统的角度和集成的角度来考虑和研究绿色制造中的有关问题。网络技术恰恰提供了这种可能性。

当前，绿色制造的集成功能目标体系、产品和工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造系统中的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究，将成为绿色制造的重要研究内容。

绿色设计今后仍将是绿色制造中的关键技术。绿色制造，将导致一批新兴产业的形成。除了目前大家已注意到的废弃物回收处理装备制造业和废弃物回收处理的服务产业外，绿色设计的支撑软件如：计算机辅助绿色产品设计系统、绿色工艺规划系统、绿色制造的决策系统、产品生命周期评估系统、ISO14000国际认证的支撑系统等，都将会得到快速的发展。并成为绿色网络营销的主打产品。 4、 绿色壁垒对营销的影响

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随着适用性研究和开发的进展，人们可以发现许多经济上可行的方案来满足整个地球的需求。该"设想"确定了方向和相应的规划，采取措施建立利用植物系统中能源和碳源的可再生资源基础。面临的挑战是严重的，但机遇也是难以衡量的。人类可以适应变化，但必须接受所面临的挑战。序言中从两方面进一步阐明“设想”提出的背景：

1、界定植物/农作物基资源

植物/农作物基(有时用生物基bio-based)资源是指来自于一定范围的植物系统，主要是农作物、林产品和食品、饲料和纤维工业加工过程中的副产物。它们可以通过一年生的作物和树种，多年生植物和短期轮作树种等途径在一个较短的时间内再生。石油化学品原本也是以植物为基础，其基本分子为烃类。植物/农作物基可再生资源当前所用的大量基本分子是碳水化合物、木质素和植物油。也有一些量少高值的分子是来自二级植物新陈代谢。另一个主要区别是烃类及其提取系统已经开发并加工处理其所需要的原料型产品，而植物基可再生资源在某些程度上虽然也被认定，但某种植物会含有某种资源，加工后会留下什么，尚未完全搞清。

最近生物技术进展可以改变植物成分和酶提取系统，这就为现在需要的化学产品和新型中间人体及产品制造提供了新的经济机遇。据统计，美国的森林、耕地、牧场等面积约22.46亿英亩(1英亩=0.405公顷，下同)，其中主要农作物的种植面积有4.24亿英亩，可以生产大量植物/农作物基资源。过去50年，这类资源的重点主要是面向食物、饲料和纤维生产。

2、烃类经济

20世纪后期，世界经济发展很快，生产增长率有很大提高，尤其是各发达国家，一些发展中国家也不断增长。成功的增长和发展过程中起主要作用的是烃类经济。自20年代以来，矿物化石燃料的采取和利用提供了人们当前所享受的经济效益和生活水准。许多国家都依靠这种资源来满足能源和原材料的需要。

在过去50年中，大量的研究开发在能源生产和基础产品制造方面创造了许多可以大量增值的工艺过程。市场经济明显地受人们提高生活水准的意愿所驱动，以创造各种产品。生物基资源的(主要是用植物基)用量很小。据统计，在能源方面少于1%，在原材料方面亦低于5%。美国1996年玉米、黄豆和小米等生产用作食品和饲料量约为6900亿磅(1磅=0.4536公斤，下同)。由此从经济角度看还不能赶上工业原料，而以烃类为基础的经济却繁荣昌盛。

烃类虽然将继续起到非常有效的经济发展平台作用，但是在其未来应用中却有若干问题有待解决。首先是对石油化学产品的应用环境问题日益受到关注，随着又产生了许多相关的问题。化石燃料是一类正在减少的原料资源。应用植物/农作物基资源作为一种补充，由于它们是可再生的，所以为经济有序地向可持续发展转变创造了机会。

通过对能源状态的审视就可看到可再生资源作为一种补充的必要性。烃类资源有限，许多专家提出世界可采和探明储量，如按现在消费水平计算只能提供50-100年，此处的一个重要假设是“现在消费水平”是保持不变，但是从全世界人口增长和生活水准变化来考虑，此假设是不合理的。当前世界上按人口平均的能源消费水平差距很大，详见表1，许多发展中国家都将增加能源消费。未来的能源供应问题是多方面的，因为发展中国家人口众多。例如，中国按人口平均能源消费相当于美国水平的1/3，其需要增加的能量数量约相当于美国现在全年能源使用总量。

表1当前按人口平均能源消费水平kwh/人美国法国日本巴西泰国中国

122007500700015001200900

一些有效利用烃类的开发将有助于需要增长问题的解决，但是对烃类找到补充资源是完全必要的，只有如此才能保持可持续发展的工业基础。

新技术开发和应用需要时间。石油化学工业本身的发展就是一个事例。1920年烃类原材料经济并不像今天这样具有吸引力，过了50年，开始适应化石燃料状况的工艺。因此，要使植物/农作物基系统达到同样现代化水平也需要时间。

当前正是开展大量研究开发工作、利用各种可再生资源和各种新工艺、并开始在各种可供选择的途径中提出选择标准的时候。现在进行研究并不意味系统要立即改变，但是，烃类经济的经济学未来将出现问题：要支付高额环境费用，或是由于原料缺少而价格上扬。

投资适用性研究可以在未来能源和原材料间进行相关的比较，提供非常需要的选择。在中期至长期，选择植物/农作物基可再生资源可能是要兼顾环境方面容许和经济方面具有吸引力。而在近期，研究和开发可能只在一些领域内进行，使植物/农作物可再生资源能开始进入基本化学原料市场，从而扩大资源基础，延长有价值的化石燃料储备的应用寿命。

在上述背景环境下，通过研究讨论，提出了2020年开发利用植物/农作物可再生资源的设想的目标；“设想”是要通过植物/农作物基可再生资源的开发来提供经济继续发展、生活的健康标准和强大的国家安全。植物/农作物基可再生资源可以改变当前对日益减少的非再生资源的依赖。

本“设想”的内涵重点是建立新的观念，即植物基资源是越来越重要的工业原料资源。非再生资源可能因经济和环境因素逐步被植物基再生资源所取代，“设想”反对等到危机发生时现开始启动替代。

展望2020年，化石燃料可能仍将占90%，增加植物基可再生资源并不是可有可无的，它对满足未来的需求非常迫切。当然，需要有效地加工和利用这些植物衍生原料。其新途径的研究从现在就要开始，为经济发展有足够的时间，保证解决环境而进行良好的合作。

要取得有成效的进展，应当确定以下的方向性目标：

1、2020年化学基础产品中至少有10%来自植物的可再生资源原料，到2050年提高到50%。

2、建立植物基(农作物，林产，加工业)系统，用有效的转化加工工艺生产可再生原料，为2020年选中的产品提供经济合理、对环境瓜敏感的制造平台。用此生产链来示范一个综合的植物/农作物基原料系统的经济合理性和潜在效益，显示工业应用机遇的新领域，为2020年以后国内和出口的需求做出贡献。

3、在工业投资者、植物商、生产者、学术界和各级政府之间建立合作伙伴关系，开发从小范围到大规模的工业应用，重新激活农村经济，改进增值加工和制造链的集成，消除食品、饲料和纤维加工业与基础材料制造业之间的差别。

“设想”中提出，科研与开发方面要制定有详细目的和要求的相应计划，支持上述方向性目标的实现，从而也可取得投资的优势。

植物/农作物基资源利用现状和前景

一、现状

烃类提供人类能源和衣着。塑料、油料、油漆、染料、药品等基础原料，已经成为现代生活的主要依靠。1970-1990年间石油基的塑料增加了4倍，已经逐步代替了玻璃、金属甚至纸张。植物/农作物基资源目前尚未有效利用，主要是因为可用性差、质量不高、供应不稳或是价格高。要推动和提高植物/农作物可再生资源应用的兴趣，需要从以下几个方面来分析。

1、实用性

尽管消费总量不高，但是植物基原料当前在化学品方面应用面很广，如用于油漆、粘合剂及剂等。黄豆是植物袖的传统原料，随着基因工程进展，可以生产满足特殊剂市场需要的专门油。最近，可用黄豆衍生物制造油墨，在乙醇、山梨醇、纤维素、拧槽酸、天然橡胶、多数氨基酸以及各种蛋白质等化学品生产中，植物基资源是主要原料，详见表2。

表2、美国植物基资源用量万t/a类别用量用途

木材8090纸，纸板，木质素纤维复合材料

工业淀粉300粘合剂，聚合物，树脂

植物油100表面活性剂，油墨，油漆，树脂

天然橡胶100轮胎，家用品

木材提取物90油料，胶

纤维素50纺织纤维，聚合物

木质素20粘合剂，丹宁，vanillin

在多数情况下，应用的植物基材料主要是原始状态分子。如木质素纤维、植物油和橡胶等复杂分子的应用也只有有限的改性。这就与石油化学工业构成明显的反差，石油化工则是用化学方法按需要将烃类裂解成几种简单分子，如甲烷、丙烯等。用这些基础原料进行化学合成，制造所需要的复杂的分子。

在少数情况下，植物/农作物原料进行裂解成为不同的基础分子，例如高果糖的玉米生产糖浆和玉米淀粉发酵生产燃料乙醇。1996年美国用211亿磅(1磅=0.4536公斤，下同)玉米采用新型酶发酵方法生产9亿加仑(1加仑=4.546l,下同)乙醇，从而加工为90亿加仑混合汽油。从许多实例看，植物基原料有一定实用性，虽还未生产像药物那样的高度专业化的分子，但却包括了大量生产的中间体及产品。

2、供应及质量

植物系统地区分布广，由于土壤和气候条件不同，导致供应和质量的差异。森林和农业系统的发展已经缩小了天然野生植物的供应差异。

生物质的总产量虽然很大，但是由于没有经济的转化技术而使其应用受限制。一些新进展如快速裂解提供了从中获得低分子量产品的机会，如果能在分离技术上进一步创新，就可以推动此应用。生物质资源可以来自快速增长木材、田边作物以及其他专门培植的植物物种。另一潜在的生物质资源是当前为食用和饲料种植的农作物，如玉米、黄豆、小麦和高梁等。一般情况下这些作物只应用其产量的一半。此4种作物估计每英亩(1英亩=0.405公顷,下同)约有2600磅(以干物质计,下同)遗留在田地中，总计约有5200亿磅。一部分留在耕地以改良土壤结构，但大部分运出去，作为原料应用。因此要求有适当的、成本低的储运系统和加工技术。

供应方面的主要问题是对原始生产的管理。当前，树木可作木材和纸浆，种植农作物只是为食品、饲料和纤维加工，没有在综合利用上进行优化。对植物/农作物投入的成本评价基础是未经优化的植物生产系统，因此经济性不佳。一些边际土地的利用可以扩大植物基可再生资源原料基地。但是从经济上比较，其很难达到经济可行目标。在估算其经济回报时，要考虑化肥、农药等化学品的使用费用。要增加可再生资源来源，除了要提高边际土地利用率外，主要应是如何对良田建立优化种植生产系统。

当前低投入、低产出的植物生产对农民难以盈利，并不利于农村发展，也不能为加工业提供低价原料。但是在产出方面，数量和质量相差甚大，从此系统得到的产品必然价格较高，严重地限制了经济上的可行性。而且，由于低产出生产就需要更多的土地，其对环境的单位影响常常大于更为强化、密集的系统。因此要优化生产系统，同时改善边际土地的利用。此外利用生产率高的土地作为植物/农作物可再生资源的原料基地，这也有利于解决数量和质量上的波动变化。

农村根据市场需求规划种植计划，如根据乙醇市场还是植物油供需情况，做出种玉米还是种黄豆的选择，其次则要进行第2轮对品种的选择，作乙醇则要种高淀粉含量的玉米品种，如要种饲料，则种含高油量玉米更佳。这些选择都对产出经济效益有很大影响。面对“设想”需要扩大食品或饲料、饲料或原料、油料或淀粉、纤维或糖、药品或聚合物等等选择范围。要根据供应或需求来决策，就需要进一步仔细研究有关课题。

3、植物/农作物基原料成本

利用植物/农作物基可再生资源主要是成本问题，它与烃类相比是不经济的。工业生产要求大量的便宜原料。植物原料价格便宜，如果能开发适当的系统将极具竞争能力。利用植物/农作物基原料生产化学品的成本比较，详见表3。

表3、植物/农作物基化学品生产成本类别生产量万吨通常方法美元/1b植物衍生美元/1b植物衍生占总产量%

糠醛300.750.7897.0

粘合剂5001.651.4040.0

脂肪酸2500.460.3340.0

表面活性剂3500.450.4535.0

醋酸2300.330.3517.5

增塑剂801.502.5015.0

炭黑1500.500.4512.0

洗涤剂12601.101.7511.0

颜料15502.005.806.0

染料45012.0021.006.0

墙涂料7800.501.203.5

油墨3502.002.503.5

专用涂料2400.801.752.0

塑料30000.502.001.8

实际上,在制造业中选用不同的化学加工工艺对其成本影响很大。

植物/农作物基可再生资源不是一种替代性资源,而是为工业原料提供的补充资源。成本问题并非只限于原料,而且与加工过程有关，因此要进一步开发新的化学和生物加工工艺，才能扩大植物基可再生资源应用范围，使之成为经济可行系统。

二、前景

由于植物/农作物基可再生资源的来源不同，每种来源的原料又可以利用不同的加工工艺，构成了一种多维的发展前景。本“设想”运用矩阵分析方法进行探讨。不同投人的植物原料，可以运用不同的加工系统，并取得各种不同的开发效果。

1、废料和副产物利用

从当前看，利用机会多，但需要有新的加工技术才能使其成为更重要的资源。

(1)现代化学

森林工业已经将副产物利用发展成为一个较大的行业，如纸浆副产液转化为磺酸木质素表面活性剂ch3soch3以及用树皮制丹宁。农作物的磨榨工业开发了许多应用副产物进行加工的工艺，如从燕麦制糠醒、淀粉粘合剂、专用棉籽油、从湿磨料生产拧蒙酸盐和氨基酸等。但是，许多食品加工业，如蔬菜和水果却没有开发相应的副产利用加工工艺，经常将副产淀粉和糖排放入周围环境。副产物的利用具有许多发展机遇，提取及销售其所含的有效成分是降低主产物成本的手段，而且从战略上看是扩大利用植物基资源。

(2)改进化学

木本植物和有些农作物加工中有较高的木质纤维素含量和一些碳水化合物，如烃类工业一样，可以将复杂分子转变为较小分子技术。便宜的植物衍生发酵制糖的开发已在进行。用金属有机物化学将碳水化合物转变为增值化学品是扩大利用植物基原料的又一技术途径。改进化学方法具有潜力，可以使植物衍生的废料加工利用提高经济回报率。

(3)生物加工

在比较复杂的料浆中用微生物发酵法生产某种分子，再将其分离出来成为需要的产物。生物转化是应用微生物、细胞或不含细胞的酶系统的一步法工艺，它提供了改进废物料和副产物利用机会，随着分离技术的提高，生物加工工艺可以获得更为广泛的应用。

(4)新分子

在此方面似乎不太重要，从废料中生产新分子不是一条最佳途径。

2、现有农作物

从近期看扩大应用具有最佳机会。

(1)现代化学

从化学工业整体看，并没有|认为植物衍生材料具有较高的经济价值，但是具体|问题要具体分析。石油化工利用烃类而不用碳水化合物和其他生物基分子。

(2)改进化学

如果植物衍生原料是结构型的生物质，含有木质素和纤维素等成分，其具有一定优势。一些新技术，如综合燃烧或金属有机化学等都能提供更好地利用此类资源的机会。除林产资源外，约有5200亿磅的生物质资源目前尚未加以利用。改变加工工艺路线可以提高利用现有资源的效益。新的工艺开发可以提供利用糖和淀粉的机会。植物淀粉有不同来源，如水稻、土豆、玉米和小麦，它们的性质、用途都不同，因此需要改进其化学方法，发挥其潜能。新化学工艺与生物加工及先进的分离技术综合起来可产生很大效益。

(3)生物加工工艺

植物作为生物加工原料量大而多样，从结构型生物质到一些专门的植物组分，在生物加工方面潜在优势很大：用酶转换玉米衍生的葡萄糖生产高果糖的玉米糖浆。最近从玉米葡萄糖经过发酵制琥珀酸也取得成功。琥珀酸盐可以用作制一些化学产品如丁二醇、四氢呋喃，这些中间体又可进一步加工制成许多种产品。当前，用10亿磅这种原料可得到价值13亿美元产品，现在正在中试。多种学科进行合作就可取得良好的效果，这是短期内取得成效的一种良好运行模式。

(4)新分子

植物原料的投入固定，利用基因改性所用微生物或是专用酶，可产生新分子。此工作目前只在很小的市场中进行。当市场对具有特殊性能的新产品需求增加，投入产出可能会促使其发展，技术和经济的综合研究要沿着产品开发链进行，从界定所需要的产品——需要的特性——分子结构——中间体——酶技术——蛋白质/基因工程——投入植物的最佳原料——生产优化等。

3、新鲜农作物

此项作为中期发展机遇。

(l)现代化学

因为化学工业一般不认为农作物的利用能获得较高的经济价值，因此新鲜农作物并无吸引力。过去曾认为可以降低成本，但是实际上的技术限制否定了其经济性。

(2)改进化学

从投入产出看，存在类似问题，如果改进的化学工艺需要专门的农作物，-新鲜农作物可能会有优势。另一优势是在物流方面。按照改进工艺实施和运作规模，所需原料只能就近供应新鲜农作物。因此改进工艺应当与供应系统平行进行才能互相支持共同发展。植物作为原料补充资源时，困难在于许多烃类加工装置不位于农作物和森林种植地区，而植物基原料运输费用很高。

(3)生物加工工艺

与改性化学类似,区别在于如何将原料加工成中间体和最终产品。在技术上要考虑农作物品种的适用性，一种生物工艺可以对多种品种进行加工。优化工艺是影响运作经济很重要的因素。

4、改性基因类植物

这是中长期发展机遇，其可提供的成效目前尚难以想像，今后是否出现碳水化合物经济，或是其他经济，这要看建立在生物工程基础上的新工业平台所能发挥的作用。

(1)现代化学

基因改性植物基原料可能成为现有的烃类加工系统原料。但是，改性植物分子在烃类系统中降解所花代价太高。因此投入技术要能跨越加工技术，或者是较复杂的分子能直接得到并进入制造链，再有是新工艺路线能高效地应用此改性原料。当然这些变革都要从经济和环境两方面来评价其效益。

(2)改性化学

对优化植物/农作物基原料投入和加工有好处，应当进行此方面研究。至于何时见效则要根据基因技术进展及其达到工业化时间来确定。

(3)生物加工工艺

微生物或酶进行基因改变达到强化工艺过程目的。生物工程具有长期潜力，在原料投入和生物技术本身之间创优，有时所需要的可作基础原料的分子可以部分在植物原料内进行合成，用生物转化或高度专门化的生物/化学工艺进行分离。为了继续应用化石燃料生产专门产品，需要进行研究开发，使有限资源能取得最大的价值。

(4)新分子

过去20年中，塑料已成为最大的工业部门，在日常生活中代替了玻璃、陶瓷、木材和金属。市场将会根据消费者的意愿和需求发生变化。材料科学将继续发展，市场销售者将继续设计新的消费品，塑料的未来变化难以预料。能作为新工业发展平台基础的新分子将会很多，物理与化学科学与生物工程材料结合将产生新的领域。植物基可再生资源将是未来的主要资源。新陈代谢工程是将丰富资源制造成所需基础原料的渠道，支持社会基础设施。开发和拓宽其可能性，需要先进的技术，这将是未来新领域。

生物技术的潜在影响及实施“设想”的工作途径

生物技术的潜在影响

对一个新的技术领域进行评价，可以从如下几个方面来分析：近来变化的速度和引入的速度、量度及其带来利益的水平及公共公司投资、评价专利活动和有关协会的活动、观察开发进程、审视所取得的成功进展。

90年代初期，许多人对生物技术将对农作物带来很大变化是持怀疑态度的。到1996年，转基因作物在产业化方面取得成功，明确地澄清了这个问题。这些早期的成效是关于新的作物保护途径，对保护植物生产免受病虫害起了重要作用，对进一步了解和掌握如何改进植物组分也很重要。

由于管理方面的需要，转基因大田试验记录由美国动物和植物健康监测服务中心保存。从记录中可以看到一些行之有效的转基因改变植物组分的工作正在进行之中，试验范围也在不断扩大，一些主要的公司如杜邦、孟山都和pioneerhi-bred等都在进行。

为了改变植物组分以提高营养价值，改善加工性能，或是为了某些工业和制药的应用，一些转基因改性品种已经进行了评价，包括碳水化合物的变革、油和脂肪酸改性、提高氨基酸水平、蛋白质形态操作(typemonipulation)、纤维特性改性、产生抗体、工业酶生产、二级化合物操作(甾醇，earotenoids等)、新型聚合物生产。

转基因技术发展非常迅速，为植物基材料扩大应用开辟了新的途径，使其可以为工业生产提供分子基础原料和更为复杂的分子原料。用植物基原料主产聚合物，制造塑料就是一个成功事例。从a1-coligenenentrophus细菌的3种基因已经能转入植物的1ipid合成中，可以得到polyhydroxybutyrate(聚羟基丁酸酯)，浓度可达14%。这种生物可降解的热塑性塑料正在进一步开发，使之可以从黄豆、棉花和油菜籽制备。

在过去50年内，通常用的植物培植产率已经提高了3倍，根据农作物满足食物、饲料和纤维不同用途，选择不同的方法得到具有不同特性的产物。高级植物种植要用基因图谱和转基因技术，进一步提高食物和饲料生产需要供应的植物基原料。

生物技术对植物基原料已经产生革命性的影响。但是，用生物技术来改变植物，使之适合烃类经济需要，并不是一条最佳途径。这就需要进一步弄清什么是工业链需要的因素，而这些因素又是能在未来转基因植物基可再生资源中具有最大的优势。

实施“设想”的工作途径

要成功实施美国可再生资源开发利用的战略设想(以下简称“设想”)中所提出的大纲，需要将研究、开发、工业过程工程以及对未来的市场了解等项工作有效地集成起来。适应“设想”的多学科计划以及各个项目的协作都要求有一共同的目标，向前沿技术迈进。应用改进的化学工艺加工现有的农作物，包括集成运用生物工艺，可以纳入短期计划之内，从当前到今后10年可以着手实施。这是研究中的一个热点。另一个热点是观念上的飞跃，超越当前的烃类化学，结合基因改性植物，运用新的工艺，这可以纳人中长期计划中，在10到20年甚至更长时期内实施并产生影响。上述两个热点都是当前在研究中进行投资，在不同期限内可以取得回报。

如果在这些领域内取得成功，在工业应用上就可以有了一个可行的坚实科学基础。新鲜作物应用开发将被看作是一个降低这些系统成本的一种机制，或是改善供应状况(数量和质量)，满足工业发展需要。

当审视植物基可再生资源的前景时，可以看到供应链本身包含着许多重大课题。不同物种发展有各自的地理优势，可以形成专门原料的加工中心，包括进入国内和国外两个市场。对转基因作物的鉴别保护机制仍在变化，植物基可再生资源上的这些系统都需要进一步研究。

本“设想”并非要给各种问题以答案，而是指出未来潜在的可能，在各方面采取一定的步骤就可以使其实现。下一阶段就要进行各方的协调工作，使多方面的投资者能有一个投入的基础，针对“设想”提出的目标进行开发工作。该规划要订出各项目计划，通过研究和开发来支持“设想”中提出的方向性指标。各计划项目要符合下列一个或几个方面的要求。

优化生物质和农作物基原料生产，达到计划应用要求状况。

为植物基原料的供应链提出装置、地点、贮运和分销措施，包括加强农村经济的机制。

加速发展基于改性化学和生物工艺的新工艺，同时考虑利用植物/农作物基可再生资源原料。

对多类投资者支持的项目，对上述三个方面中一个或一个以上将产生影响的项目，或是多学科项目等将给以优先和优惠待遇。投资项目选择标准应考虑时间要求和潜在影响的大小来确定。

植物/农作物基可再生资源对工业基础原产的需求增长是一个战略性措施，也是使美国在21世纪继续保持领先地位的战略性选择。开发基础资源具有经济、环境和社会方面的好处。机遇是明确的，考虑未来的设想是需要的，要联合投资者对新途径进行投资，才能创造一个安全的未来。

“设想”文本中不止一处引用达尔文的名言“能够幸存下来的物种，不是最强的，也不是最聪明的，而是能适应变化的”。

2020年可再生资源应用将增加五倍

《植物/农作物基可再生资源2020年设想实施的技术指南》(以下简称“技术指南”)，是《植物/农作物基可再生资源2020年设想》(以下简称“设想”)的补充，提出的目的是：支持“设想”方向，确定发展中的主要障碍和问题，确定优先的研究领域。

要达到上述目的需要进行协调观念开发，收集专家证明，组织多学科研讨会、听证会，优势排队试验和团队行动计划等多项工作。在“技术指南”编制过程中吸收了各方面人士的意见，参加研讨的共有66名有关部门不同行业的专家。专家们就全球性问题提出“设想”，针对“设想”结合现实状况提出存在的主要障碍与问题，再确定研究与开发领域，从而找出优先研究开发的课题。这些课题所属领域都是能为利用可再生资源实现可持续发展起最大杠杆作用的研究领域。通过参加“技术指南”研究和编制的专家的专业情况反映出在化工制造中应用生物基原料需要涉及多门学科。但是有3个产业是中心，即化学、生物和农业，每个产业都涉及几门不同的学科，如农业，林业和石油化学。

1、农业和林业

农业：是一个广泛的概念，包括谷物生产、林地和牧场等。这些土地上生产的农产品和林产品一起构成生物基材料，它们通过太阳能，大气中的co2和土壤中养分进行原始生产而成为可再生资源。美国拥有大量优良土地，丰富的自然水资源和先进的技术基础，通过资源保护和利用，每年可产生可再生资源的巨大财富。林业：在美国有超过6.5亿英亩（1英亩=4046.24平方米）的森林，从业人口140万，每年生产价值2000亿美元产品。过去10年内，纸张部门的增长比木材业快。木材和纸产品回收循环利用率高，每年有约4000万t纸再生利用。美国的林业已经制定出2020年发展设想以及相应的研究计划。该设想呼吁进行研究，用先进的生物和遥感技术以及树木生理学和土壤科学等理论。

农业和林业通过应用基因学技术和转基因植物等新手段将会出现大的跃进。在不久的将来，可生产出大数量和高质量的作物。除了饲料和食品，还可以为工业部门提供原材料。而且还可以引入某些酶标记基因，可能会在植物体内制造完全新型的聚合物，并可大量生产，成为经济的消费用品。

美国将技术进展应用于植物和农作物的调整，使其在农业、林业和制造业中保持可持续发展的领先地位起着主要作用。国家的未来明显地要依靠近期开发可再生资源基础的研究来支持。

2、石油化工业

化学、工程学、物理学和地理学等几门学科在石油化学工业中的应用，对人们生活产生的影响是50年前难以想像的。石油化学工业成功地创造了众多产品，从高性能的喷气发动机燃料到基础化学品以及许多聚合物，如聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氯乙烯和聚碳酸酯等。

石油化学工业：是资本密集型工业，已经建立了可观的基础设施来处理和加工化石燃料。美国每天要用1390万桶烃类原料，多数是作为燃料型产品，用于化工及其他工业基础原料生产，每天约为260万桶油短类原料。

近年来，工业化学品和塑料生产都有巨大的增长。塑料工业从业人员120万人，有20000套生产加工装置，过去在研究开发上花费以10亿美元数计的投资，才获得了今日成就。如果塑料制品的原料没有可再生资源，迟早有一天会变得十分昂贵。一方面，是否还有上万亿桶的石油开采量，原油价格能否在每桶10美元以内。世界原油生产已经变化迅速，而且有许多不定因素。另一方面，化石燃料资源是有限的，这是无可争议的事实。重要的是考虑当供应呈峰值时未来价格的敏感度，而不是去争论何时是油将用尽的理论时间。最近由于几处新资源的发现及应用，在20年内原油产量可能会有所增加。但是，必须注意美国一直是原油进口国，50%原油靠进口。如果原油进口一旦停止，北美可采用的化石燃料资源储量按目前消费水平只能维持约14年。如果保持目前进口水平而不增加，也只能使用28年。当然，将会有新的改进的抽提技术，例如水平钻探和核磁共振钻孔等，但是要在近年取得成效，希望是不大的。

用可再生资源补充石油化学品，要从现在开始，由少量到大量逐步进行，有关研究工作要立即开始。不考虑化石原料供应衰退时间表的争论，由于人口增长以及一些新兴国家人们生活水平提高，需求将继续增长。在可再生资源取代化石燃料之前，它将作为一种补充资源。因此，无论如何在美国开发可再生资源作为工业原料都是十分重要的。

“设想”中提出的指标是“2020年基础化学品至少有10%来自植物衍生可再生资源，随着发展观念到位，2050年要提高到50%”。要注意无论是美国还是全世界总消费量的增加是很快的，因为即使2020年的10%目标是按当时的生产总量计算，也比当前消费水平要提高4—5倍，绝对的增加更大。如果2020年消费水平本身提高1倍，可再生资源的绝对指标也要翻番。

换言之，不能期望可再生资源在不变的需求环境下能完全取代烃类资源，而只有当消费产品需求增加，可再生资源可以能满足此增加需求中的一部分。在2040年时间框架中，指标可以是：可再生资源应用使化石燃料能稳定地维持现在的消费水平。按此指标可以形成以下的观念：

由于不是一个竞争替代战略，可再生资源并不与非再生资源直接竞争。

需要用可再生资源和非再生资源两种资源来满足未来20年的需要。30年以后，可能要更多依靠可再生资源，因为那时的化石燃料将会很贵而且有限。满足近期指标的支持和研究完全与长期目标保持一致，这些方向性指标，非常清楚地表明面临的挑战是巨大的，需要从现在就采取行动，应当开始建立通向扩大利用可再生资源的道路。除了建立可操作的可再生资源基础指标外，其他一些相关的指标也是很重要的，包括：

建立系统，通过加强经济可靠性的基础设施支持，将供应、制造和分销等活动集成起来。

通过功能基因学来提高对植物新陈代谢的理解，优化对专门的增值加工工艺的设计和应用，除应用现有的组分外，要开拓新型聚合物生产和应用。要保证开发的新工艺过程的效率高于95%，同时应用伴生工艺，应用所有副产物，消除废料，保证新的平台能在特殊的环境条件下坚持目标方向对确定目标与研究指标要反复交叉检验，使其能坚持可再生燃料/能源需要的目标。

在生产和分销中要开发保持稳定供应的途径，在年生产一定范围基础上控制一些因素，如价格、数量、性能、地区分布、质量等。同时要制定提出这些因素的标准。

建立进一步合作伙伴关系，改进综合集成，通过加强农村发展来支持取得成功。

“设想”的目标要实现，主要要使本“技术指南”中所列出的目的大纲都能达到。基因改性植物生产专门的代谢产品和开发补充性的化学改性产品取得成效就可以达到2020年可再生资源应用增加5倍的目标。这些进展也将为2020年以后的进一步发展奠定基础。

可再生资源应用技术和市场的障碍及问题

将可再生资源制成消费产品的整个系统中有许多障碍和问题，其中关键和问题是：

植物科学方面：基因学、酶、新陈代谢和组分。

生产方面：单位成本、收率、持续性、基础设计、植物设计。

加工方面：经济学、分离、转化、生物催化、基础设施。

应用方面(由技术和材料驱动的问题)：经济学、功能性、性能、新用途。

应用方面(由市场和需求驱动的问题)：价格性能比、性能、知觉、市场开发。

现将上述关键和问题择要分别介绍于下。

一、关于应用方面（材料驱动问题）

1、经济学

单位成本是当前植物衍生材料使用的主要障碍，也是经常引起争论的一个问题，问题的核心是竞争性成本状态。在多数情况下，应用植物基原料的成本都比较高，难以与以烃类原料为基础的加工工艺竞争。但是，成本竞争情况有几个非常复杂的因素互相影响，诸如产品价值、材料成本、产量、需要加工程度以及所用基础原料的性能等。因此如果未来的战略只考虑降低本是不会成功的。最重要的经济推动因素不是成本本身，而是制得的产品和制造费用的差价(即增值)。

产品价格是诸多因素的函数，诸如产品利用、性能、消费者喜好和需求等，而制造成本则受原材料价格、供应的持续性、加工、废料处理费用和投资等诸因素影响，要符合当前的具有竞争性的通用化学品工业的低成本需要。但是，从长远考虑，只进行成本比较是有问题的，因为未来的化石燃料的成本是难以预测的。

在当前情况下，用烃类原料生产消费型产品的加工效率是很高的。但这并非是化石原料本身具备的特点。因为石油化工已经研究了100年，有了3代科学家，政府投入了大量资源才使之达到今日的水平。与之相比，植物基材料应用尚处于较低的水平，开拓植物基原料应用来适应已臻成熟的烃类加工需要并不是一条唯一的道路，目前应用数量还是很少的。另一条路线是通过弄清植物衍生材料性能进行技术开发，用基因改性植物，使之能提供含有需要功能的组分。

2、功能性

改变植物中的不同组分含量的目的是提高其功能性。在石油化工中先进行原料裂解降级成为简单的分子，随后用它们再行合成为较复杂的分子和聚合物。植物中已经含有不同形态的聚合物，可以在许多产品中应用。但是，在现在加工系统中尚无大量应用。用量有限的原因有几个方面，其中主要的是由于缺乏对其功能性的理解，而只注意其成本。最近，已经由植物衍生的蛋白质聚合物研制出塑料薄膜的试验产品，显示出其应用的潜力。而且，植物拥有立体化学结构，可以得到一些有价值的手性分子，如糖类、维生素、氨基酸等。从总体看，目前对植物基础原料的反应性和功能性尚不够了解，因此限制了新应用思路的产生。

二、关于应用方面（需求驱动问题）

1、市场开发的费用

植物衍生材料应用的一个关键是市场开发费用高。正如许多新产品市场一样，新产品的研究往往是由小公司开始的，它们投资不足，缺乏继续发展的资源，常常只停留在试验阶段。工业化的成功率低，由于没有一定的供应量而常使产品衰落。因此，需要大力改进产品开发和支持机制，而且要进行与产品相关的市场开发，这是扩大利用可再生资源的主要工作。目前市场上应用的标准都是基于石化产品，没有适应生物基产品的标准，这也是要成功地与石化产品竞争的另一障碍。

2、认识问题

植物衍生材料常给人以较低级的印象，这可能是由于当前处于“石化时代”之故。对某些制造厂商来说，它的性能较差，主要是因为未得优化。虽然公众环境意识增强，但是对植物基产品需求尚不足以创造市场来拉动技术开发。因此，当前可再生资源的进展主要是基于技术推动的结果，只有增加市场拉动才能有力吸引公司更多投资。没有要变革的冲击，就不会有更多的变革。因此，如果没有各种经济倾斜途径，现状是难以改变的。

三、加工问题

1、基础设施中分销问题

多年来石油化学工业已经建立了加工和分销烃类基础产品的有效基础设施。由于依赖进口原油，美国的多数基础设施是建设在海岸线上。因此，许多现有的加工装置并不适合大量植物基材料的收集。植物原料都是在木材加工厂、榨油厂和玉米湿法加工厂进行加工，它们最好接近于供应地。要应用大量植物原料就需要进一步将供应和加工制造集成起来。应当开拓确立农村发展优势和重点的战略和措施，更好地鼓励多用可再生资源。

2、分离技术

应用植物于工业用途的一个关键是缺少植物组分的分离技术。树木具有非常复杂的成分如木质纤维素。此成分强度高，但要将它分离为有用的分子组分则很困难。多数农作物收获品是种子，它们含有碳水化合物、蛋白质、油分和数万种其他组分。通常对许多谷物发芽和生长都能进行良好的安排，而对其作为原料进行分别管理则很困难。一些除去原始粗组分的工艺，如榨油和提取糖分等已经开发，但如何将专门形态的蛋白质和纯的含碳组分分离则仍是困难。在植物基原料加工中常遇到非常稀的水溶液物料，处理费用很高而且技术困难，这是应当要解决的问题。将反应与分离集成起来的加工系统(如催化蒸馏)可能是一个解决问题的方向。但是此类系统目前应用有限。而且还未被开发作为植物基原料方面的应用。通过引入某些基因而使植物增加新的组分，就更需要应用先进的分离技术来回收有意义的新组分。例如生物聚合物开发中目前就因缺少高效纯净的经济上可行的分馏工艺技术而受到限制。植物的组分如不能有效地分离出来，就不可能控制最终产品的特性和质量。

3、转换技术

要利用植物中各种组分的另一问题是将这些非均相的混杂原料转换成较为简单的分子，这才可以进行进一步反应。在植物基原料中，加工工艺需要有高性能的多功能生物催化剂或是非均相催化剂，这些催化剂具有多种功能并可以进行回收。

知识不足是另一关键，目前人们尚缺乏关于植物组分的自然差别和来自不同作物的同样组分的特性等方面知识。这些知识的缺乏和不足就构成难以鉴别植物的差异性，缺少鉴别的手段，因此也就难以考虑作为原料的应用。发酵是用来将某些农作物转化为各种产品的工艺，转化是非均相的。所用的转化方式，副产利用和分离等方面仍有许多有待改进之处。一般地说，植物系统的复杂化学问题使新型或改进植物基加工工艺的设计较为困难。烃类化学制造中有丰富的氧化化学知识，还原化学方面较少，这些都是植物系统加工所需要的。目前特别缺少关于还原生物催化剂共生因子系统方面的实践知识。

植物原料加工工艺开发的另一个大的障碍是当前缺乏有关的教育培训。目前化学工程课程中只有少数涉及生物化学课题，多数毕业生成为化学工程师只拥有非常基础的生物工艺知识和有限的重要生物分离的知识。多年来，工艺化学家和工程师的培训重点都是烃类化学，考虑植物基可再生资源加工需要很少。

四、生产方面

1、收率、持续性和基础设施

因为目前尚未利用大量植物基原料，除木材和造纸外，只是关注未来的供应分销而不是现实存在的问题。但是，这些对实现可再生资源的目标都是十分重要的。在供应的持续性方面，数量和质量都是未知数。如果植物基原料能加工成简单的碳分子，其持续性问题就不成关键。但是如果要设计应用其中某种特殊组分(如聚合物)，或是要直接抽取其中某种专门组分，原料的质量和数量的稳定性就非常重要。

在一些情况下，供应持续性中的不确定因素实际上就是风险管理的内容。未来的石油化工供应问题和可再生资源供应问题都有风险。对石油化工来说，未来的供应不桷定因素可能因世界上一些区域的政治变化而增加。而对植物基原料来说，气候可能成为不确定的地区因素。如果某些专门植物不能大量生产可能导致贸易上的不确定因素，这些问题不需要采取断然措施，但是需要重视通过改变基础设施来保证经济可靠性。另一个冲击供应持续性的不确定因素是未来的农作物用途是作为食物还是作为工业原料。一方面是根据供应短缺理论，认为农业难以供应飞跃增长的人口和消费品增长所需的原料。实际上，从需求角度看，食物和原料都在增长，即使不考虑可再生资源进行工业利用，食物本身也存在问题。解决食物问题的方案也可能就是解决工业原料问题的方案。因此，在供应方面必须应用新技术，如生物技术，这样才能保持产率不断提高，使农业能达到一个新的水平。

2、植物设计、植物科学、基因学

转基因技术已经显示出令人鼓舞的前景，要进一步充分利用尚有大量工作有待进行。存在的一个主要障碍是对植物本身内在新陈代谢过程还不够了解，不能按特殊聚合物和其他材料的需要进行设计。因此，对植物新陈代谢和碳流的知识匮乏是其发展中的限制因素。

近年来功能基因学的进展有望促进对材料合成设计的理解。但是这门科学目前刚开始，与类似的医学领域相比所取得的支持还是很有限的。基因转变中的另一成就是让更多的专用基因嵌入和对质体以及细胞核的常规转变。在植物变化、基因学和生物信息等方面有着广泛的研究项目，但是将这些出现的新技术应用于可再生资源的专门研究则很少。

要使科学知识不断深化，在一定程度上取决于消除这些主要障碍，有些已被称为多学科的研究。但是，需要努力加强和协调才能促进现有的障碍及时地被克服。换言之，基因管理的研究必须紧密地与植物内含聚合物的功能性以及分离工程等研究相结合。

研究和开发的课题

《美国植物/农作物基可再生资源2020年设想的技术指南》(以下简称“技术指南“)列出为解决植物/农作物基可再生资源利用中的主要障碍应当进行研究开发的课题。“技术指南”按4个主要方面的障碍依重要性大小列出研究开发课题，每个研究课题的影响都有其时间范围，其中近期表示0—3年、中期表示2010年、长期表示2020年，近期目标的达到可用以衡量面向2020年可再生资源开发利用设想的前进步伐。

一、植物科学研究方面

1、近期影响课题(按重要性依次减小顺序排列,，下同)

(1)应用功能基因学了解植物新陈代谢和组成，至少要与1种主要农作物基因计划结合；

(2)开发能实时进行植物组分的定量分析工具；

(3)改进转基因方法，特别是对麦杆基因的专门嵌入，要在1998年基础上提高效益10倍；

(4)开发1—2种主要农作物的基因标记系列，使之有助于摆在有用的可再生组件含量；

(5)将80%现有的germplasmbase进行编目，有效利用各类淀粉、蛋白质和油分；

(6)找寻发展中的生物信息学利用途径，推动可再生资源的研究和开发，

(7)弄清nuclear-plastid相互作用。

2、中期影响课题

(1)在新陈代谢过程和碳流中至少弄清50个限制速率的关键步骤；

(2)利用功能基因学弄清分子、细胞和整个植物的控制管理；

(3)为主要植物用于可再生资源的组分制定标准；

(4)在2种植物中，建立碳库并为细胞分割确定控制点；

(5)在plastid转变中高效率(大于90%)方法的建立；

(6)创建示范工厂，使主要组分利用率大于60%(如油料、淀粉)或是专门碳键(如c5)大于3o%；

(7)利用基因开关的方法；

(8)建立为植物可再生资源利用的生物信息学基础。

3、长期影响课题

(1)重新设计新陈代谢过程，提供有用的碳结构骨架；

(2)应用有针对性进化技术建立100个未来原料的品种库；

(3)设计新型分子或改性现有化合物，使之适应于功能需要；

(4)为提供工业用原料，创制2种新植物种类；

(5)利用简单的细胞组织进行成本和能源效率评价；

(6)利用计算机技术设计植物组分。

二、生产研究方面

1、近期影响课题

(1)提高亩产量10%~15%以降低原材料单位成本；

(2)改善农业管理，提高肥料利用效率和虫害防治，

(3)确定至少10种影响原料组分和质量的因素；

(4)对至少10种具有潜力的系统和植物类型的亩产效率进行定标赶超（如主要农作物、林业和多年生种类等）；

(5)调节气候条件对生产的影响；

(6)每年对2种农作物的潜力进行评价或用其他方法评价亩产量；

(7)提高当前农业加工中废料利用率5倍；

(8)在单位投入基础上提高贫瘠土地产量2倍。

2、中期影响课题

(1)提高产量，使单位投入的碳产出为1998年基础上的2倍；

(2)为长期可持续发展，开发尽量减小土地、大气和水利用影响的系统方法；

(3)对收获产物和主要植物成分建立标准；

(4)专门设计收获装备，尽量增大碳的收获；

(5)开发新的利用方法，使现在遗留在土地上的农作物45%能得到利用，

(6)培育适应专门土地和土壤的农作物；

(7)建立农业信息学基础，重点是不同来源的可再生资源植物类型、生产价值、质量和单位成本。

3、长期影响课题

(l)在化石燃料排出废气中co2的固定；

(2)从现在植物/农作物生产中消除碳的废料；

(3)设计新的农作物/植物生长系统，优化原料回收率(大于95%可利用)；

(4)对主要能源获取和固定，提高化合效率；

(5)对收获前期工作和部分就地加工的装置进行设计；

(6)对连续生产系统进行设计和评价。

三、加工研究方面

1、近期影响课题

(1)改进分离技术，处理大于95%的非均—植物材料；

(2)改进单体基础原料变换的生物催化剂；

(3)开发3种具有高选择性的快速反应强力催化剂；

(4)为将植物聚合物转换为有用的单体，找出新型和性能优良的酶(具有10倍活性)并进行评价；

(5)将微生物进行工程化，改善非均—植物的发酵；

(6)提高废物利用率2倍；

(7)开发高效的除水技术并对改进的非水溶剂反应系统进行评价；

(8)在植物材料中利用天然立体化学方法的评价。

2、中期影响课题

(1)应用5种以上高级分离系统(如自行清净膜、离子交换、精馏等)；

(2)为经济捕集植物单体和聚合物开发改进的分离——纯化技术；

(3)为2种以上植物类型建立经济共生系统；

(4)通过分子进化技术设计并创制50种新型酶；

(5)开发100种以上具有性能成本特性的新型酶库；

(6)研究反应性分级系统；

(7)对微生物、酶和化学品库的性能建立信息学基础，用于特殊的转化。

3、长期影响课题

(1)实现原料加工中无废料的多种产出的连续工艺；

(2)为改性植物和组分设计新设备；

(3)为3种以上新产品(如将工程化酶转入植物并在收获中得到活化)设计新机制；

(4)固态酶转化；

(5)设计14种化学与生物结合型反应器；

(6)评价植物组分在分离前相内的作用。

四、应用和基础设施研究方面

1、近期影响课题

(3)探求3种在现有加工装置(如玉米湿法加工厂、纸浆厂)上扩大应用植物原料的机遇；

(4)分析测量系统，对90%以上的主要植物组分进行定量；

(5)实时评价单位性能成本和增值成本的方法；

(6)评价运输系统及成本；

(7)计算出100%年加工贮存量和投人产出的需求量；

(8)创建基础设施，扩大利用农业废料。

2、中期影响课匾

(1)深入掌握植物中10种以上组分和碳键新陈代谢体的结构与功能关系知识；

(2)开发对高质量原材料的100%鉴别保护系统；

(3)为价值驱动的生产和定货实现营销系统；

(4)对在同一地点的多目的利用区的协同作用进行评价；

(5)对原材料组分和加工过程中的中间产物实现实时定量分析手段(小于3分钟/试样)；

(6)开发生产预测手段，准确性大于95%；

(7)在一组植物原料性能基础上建立信息学基础，如单位成本、性能、功能性、最佳来源、应用范围等。

3、长期影响课题

(1)所需功能进行分子结构设计制备植物化合物至少10种；

(2)在植物生产区内开发至少5个制造利用中心；

(3)开发3种以上有新功能的新材料；

(4)提出扩大利用可再生资源所需的教育培训需求；

(5)在植物组分功能间协同作用的利用；

(6)设计最终产品的贮存和运输，使之到达销售中心和出口；

(7)为供需关系的控制创建减轻超过90%风险的战略。

当前，美国有一些项目已在进行，可视为工业原料中应用可再生资源的先驱，也可视为本“技术指南”中研究项目的示范事例。其一是在转基因植物开发中的聚羟基丁酸酯(pib)。phb可在植物中生成，作为制造生物降解塑料的原料，用适当的细菌基因进行转化并弄清植物内在的新陈代谢路径，从而构成制备方法。现在正在进行分离、生产标准等项工作。

其二是用玉米淀粉作原料，通过酶反应制备聚乳酸(pla)。cargi11-dow合资企业已在充分研究的基础上进一步投资数百万美元建立制造装置进行工业开发。pla是一种生物裂解聚合物，原料是由玉米湿法加工工艺制备的葡萄糖，其中发酵过程和酶的活性是重要因素。最终的pla树脂可视用户制膜、纤维、碳制品和涂层的需要分别制出不同规格品种。pla具有聚苯乙烯、聚烯烃和纤维素的功能性。

协同与合作是取得成功的途径

未来利用可再生资源需要采取一条多学科和跨行业途径。在许多领域内的研究成就都提供了发展机遇，如生物聚合物、立体结构型分子、新型酶、新材料和转基因设计等。但是每个方面内的任何进展如果只当作孤立的技术领域是远远不够的，需要更有力的相关研究计划，采取平行的和协调的方式进行工作，才能取得成果。

要取得有效益的进展必须采取多学科的途径，这是非常清楚的。但是，任何一个组织都难以具备有如此深度和广度的技术能力。因此，对研究提供的支持应当是多方面的，而且要在跨行业的系统中进行。

“植物/农作物基可再生资源2020年设想”(以下简称“设想”)中提出的要求需将重点瞄准有限的热点目标同步取得进展。对于研究工作则需要有准确的时间表和系统中各方面的广泛交流，所有这些都要走相互协同的道路。例如，一位科学家可能发现一种新型聚合物，具有可以作为高级生物降解塑料的功能，但是，此研究成果的价值受到以下一些因素的限制：发现适当的基因、新陈代谢过程可靠性、:最佳作物类型是否能有足够的产率和可承受的成本、各种聚合物组分分离可能和利用此材料制造新产品的方法等。所有这些因素都需通过研究和开发才能取得相应的进展。进行这些研究开发要采取最佳途径保证研究成果关键的目标互相协调、平行地进行，此途径要鼓励私营部门的参与。

当前，植物和农作物作为生物质和原料已被应用，诸如淀粉、蛋白质、脂肪酸和异戊二烯化合物。林业主要是为纸浆和造纸提供原料。黄豆则是用于油墨和涂料。玉米通过湿法加工发酵工艺已经进入几个工业部门，但是各种用量都很少。由于基因工程可以通过新陈代谢操作使植物或农作物生成有功能需要的材料，从而显示出新的发展机遇。

“技术指南”已经突出了未来取得进展的途径，而且确定了系统的各个组成部分的目标。成功地达到这些目标就可实现“设想”中确定的到2020年可再生资源利用增加5倍的目的，同时也为2020年以后进一步发展奠定了基础。按“技术指南”目标提出课题是人们用所有的天然资源满足不断增长的消费品和能源的需要。当前进行研究将为今后的产品选择提供机会。可再生资源需要将注意焦点放在以下几个方面：发展方向、最佳科学思维的应用、最先进技术的应用和最高级智能水平的继续研究等。本“技术指南”已经提出了需求和研究开发课题，其目的就是为美国开拓实施一条成功的可再生资源战略。而且也选出了需要优先支持的领域，它们都是从几个已经确定的科学研究和工业开发需求中选择出来的，而且考虑了在高级可再生资源的关键部门有最大的投资回报。

未来世界许多方面都会延续但将发生变化。幸运的是我们已看见其需求并具有科学智慧适应变化的发展。美国要保持领先地位就要继续采取迅速的行动来满足扩大利用可持续发展的可再生资源的需求。不断的科学突破和技术进步(正如“技术指南”文件中所列出的项目和课题)才能满足资源利用的挑战。这些挑战正在我们面前，我们面临的挑战是为满足人们对产品不断增长的需求。

“技术指南”中从两个方面表明多学科和跨部门的研究开发对实现“设想”的重要性：

一是植物的投人，同时要考虑废料和副产物利用、改性基因学的应用。