生物质纤维及生化原料科技与产业发展30年路线图-郑植艺.ppt

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1、第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳中国生物质纤维及生化原料科技与产业发展（30年）路线图编辑情况汇报第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳一、编辑工作的基本情况今年3月开始布置到会前 100天时间 20余所单位参与 包括：高等院校 科学院所 企业 共25位专家第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳1、共性的技术与工程（10项）是基础 是产业化的工程技术 过程技术2、再生纤维素纤维（6项）粘胶、铜氨、新型溶剂法等3、再生多糖纤维（3项）壳聚糖、海藻、甲壳素纤维4、生物质合成纤维（4项）PLA、PTT、PHBV、PBS5、生化原料（四醇四酸）1,

2、3-丙二醇、1,4-丁二醇、乳酸、羟基脂肪酸等技术名称秸秆高效低能耗预处理技术秸秆高效低能耗预处理技术生物法汉麻综合处理技术生物法汉麻综合处理技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术离子液体新介质应用于纤维素生产高值离子液体新介质应用于纤维素生产高值化产品技术化产品技术木质素改性加工技术木质素改性加工技术木质素熔融纺丝技术木质素熔融纺丝技术工业酶和生物催化剂工业酶和生物催化剂海洋生物质综合利用海洋生物质综合利用生物质纤维高性能化技术生物质纤维高性能化技术生物质生物量全利用技术集成和生态产生物质生物量全利用技术集成和生态产业链的建立业链的建立第五届中国生物产业大会第五届中

3、国生物产业大会 深圳深圳二、路线图编辑的基本依据1、国家对发展生物产业的宏观政策2、世界各国及中国在发展生物产业 生物制造的思路3、参照中科院路线图（50年）第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳1、国家相关政策、国家相关政策 生物生物产业发展展“十一五十一五”规划划 国办发200723号 二七年四月八日 促促进生物生物产业加快加快发展的若干政策展的若干政策 国办发200945号 二九年六月二日国国务院关于加快培育和院关于加快培育和发展展战略性新略性新兴产业的决定的决定 国发201032号 二一年十月十日 国家中国家中长期科技期科技发展展规划划纲要要2006-2020国家国家“

4、十一五十一五”科技科技发展展规划划第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳生物生物产业发展展“十一五十一五”规划划一、一、2010年，生物年，生物产业增加增加值5000亿元，占当年元，占当年GDP2%；2020年，生物年，生物产业增加增加值2万万亿元，占当年元，占当年GDP4%，成，成为高新技高新技术领域的支柱域的支柱产业和国民和国民经济的先的先导产业。二、按照走新型工二、按照走新型工业化道路的要求，大力化道路的要求，大力发展生物基展生物基产品，品，实现对化石原料的部分化石原料的部分替代。加快用生物技替代。加快用生物技术改造改造传统产业的生的生产工工艺，减少工，减少工业生生产能耗

5、与能耗与污染物排染物排放。放。1.生物基材料。生物基材料。支持以农林可再生资源为原料，大力发展聚乳酸、生物乙烯、聚羟基脂肪酸酯、纤维素衍生物等生物材料和1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、糠醛等单体原料；同时，发展一批生物可降解性和生物相容性好的塑料和功能高分子材料、高性能木基复合材料、陶瓷化竹木纤维新材料以及新型炭质吸附和其他功能材料。到2010年，淀粉基可生物降解塑料达到年产20万吨级规模，其他可生物降解功能高分子材料达到年产10万吨级规模；木基工程材料达到年产10万吨级规模，形成若干年销售收入达100亿元的大型生物基材料企业集团。2.微生物制造。微生物制造。提高酶工程、发酵工程等生物技术水平

6、，加快微生物和酶制剂对传统化学制造过程的改造，显著降低医药、化工、食品、饲料、纺织、造纸等工业的能耗和污染水平。提高纤维素酶、半纤维素酶等的技术水平和产量，在造纸、纺织等工业中进行示范应用；开发新型酶制剂，发展生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等绿色生产工艺，加快推广应用。第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳促促进生物生物产业加快加快发展的若干政策展的若干政策（八）生物制造领域。加快推进生物基高分子新材料、生物基绿色化学品、糖工程产品规模化发展。支持农产品精深加工和食品生物制造技术、装备、工艺流程的研发及规模化生产。开发新型酶制剂，发展生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱

7、硫等清洁生产工艺，加快生物制造技术推广应用，降低物耗、能耗和污染。第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳国国务院关于加快培育和院关于加快培育和发展展战略性新略性新兴产业的决定的决定立足我国国情和科技、立足我国国情和科技、产业基基础，明确，明确现阶段我国段我国战略性新略性新兴产业重点培重点培育和育和发展展节能能环保、新一代信息技保、新一代信息技术、生物、高端装、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新制造、新能源、新材料、新能源汽能源汽车。在在“发展目展目标”中，要求：中，要求：到2015年，战略性新兴产业增加值占当年GDP 8%左右。到2020年，战略性新兴产业增加值占当年GDP

8、 15%左右。节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业；第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳国家中长期科技发展规划纲要国家中长期科技发展规划纲要2006-2020&五个战略重点之一：生物技术及在农业、工业人口与健康等领域的应用国家国家“十一五十一五”科技发展规划科技发展规划 把能源、资源、环境领域的技术开发放在优先位置 加大对公共安全、城镇化与城市发展、卫生与健康等社会公益类研究的支持力度第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳 OECD预测：至预测：至2030年，将有年，将有3

9、5%的化学品和其它工业产品来的化学品和其它工业产品来自生物制造自生物制造工业工业39%农业农业36%医药医药25%2030年：生物技术的经济贡献与环境效益年：生物技术的经济贡献与环境效益2、生物制造产业将是影响未来的战略性领域、生物制造产业将是影响未来的战略性领域第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳Market Structure-Sales per Segment2007年全球生物制造产品销售额 480亿欧元，预计到2017年达到3400亿欧元，其中生物材料将以38%的增速增长。Chemical sales per segment 2007100%=1,383 billio

10、n Euro Biotech sales1)per segment 2007100%=48 billion Euro 1,5%of base chemicals4,8%of specialty chemicals5,4%of consumer chemicals18,7%of active pharma ingredients1)Sales of chemical products made by biotechnological processes and not chemical processesSource:CEFIC Facts&Figures January 2009,FESTEL

11、 CAPITAL databaseForecasts2012:135 billion Euro2017:340 billion Euro Structure of segments and sub-segments=modified CEFIC structure第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳生物制造相关路线图生物制造相关路线图 美国：生物质发展路线图美国：生物质发展路线图美国：美国：GTL路线图路线图欧洲：欧洲：21世纪可持续化学工业路世纪可持续化学工业路线图线图加拿大：基于生物的基础原料、加拿大：基于生物的基础原料、燃料及工业产品科技创新路线图燃料及工业产品科技创新

12、路线图第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳 美国美国：-2020年，实现化学工业的原料、水资年，实现化学工业的原料、水资源及能量的消耗降低源及能量的消耗降低30%，污染物排放和污，污染物排放和污染扩散减少染扩散减少30%。-2030年替代年替代25%有机化学品和有机化学品和20%石油石油燃料燃料 欧盟：欧盟：欧洲工业生物技术欧洲工业生物技术2025远景规划，期望远景规划，期望取得基于生物技术型社会转变的实质性进展取得基于生物技术型社会转变的实质性进展 -生物能源替代化石能源生物能源替代化石能源20%，-化学品替代化学品替代10-20%，其中化工原料替其中化工原料替代代6-12

13、%，精细化学品替代，精细化学品替代30-60%工业生物技术已成为各国的战略培育方向工业生物技术已成为各国的战略培育方向第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳酶制剂：酶制剂：80%国内市场被国内市场被国外公司垄断国外公司垄断酶种单一，生产水平低几酶种单一，生产水平低几倍甚至几十倍倍甚至几十倍高产酶的野生菌高产酶的野生菌高表达酶的工程菌高表达酶的工程菌产品的市场现状产品的市场现状我国企业技术现状我国企业技术现状对技术迫切需求对技术迫切需求大宗发酵产品大宗发酵产品(有机酸、氨有机酸、氨基酸、抗生素基酸、抗生素)：产量国际：产量国际领先领先生产菌株水平低生产菌株水平低20-50%，以高

14、资源消耗、高能耗和以高资源消耗、高能耗和低人工成本竞争低人工成本竞争新的分子育种技术新的分子育种技术改造工业菌株改造工业菌株新兴生物产业新兴生物产业(生物燃料、生物燃料、生物基化学品、生物材料生物基化学品、生物材料)：成为投资热点：成为投资热点有一定的产业基础有一定的产业基础但不具备新产品的生产技但不具备新产品的生产技术术利用生物质原料，低成利用生物质原料，低成本生产这些产品的菌株本生产这些产品的菌株精细化学品和医药化学品精细化学品和医药化学品与中间体：市场需求大与中间体：市场需求大基本为化学法合成基本为化学法合成物耗、能耗高，污染重物耗、能耗高，污染重生物催化转化替代生物催化转化替代实现节能

15、减排实现节能减排高污染行业高污染行业(纺织、造纸、纺织、造纸、制革、竺麻、采矿制革、竺麻、采矿)行业覆盖面广行业覆盖面广消耗大、污染重消耗大、污染重开发适用的酶与生物制开发适用的酶与生物制剂及生物处理技术剂及生物处理技术我国产业发展需求迫切我国产业发展需求迫切第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳到到2015年年生物制造生物制造产业总产值达到达到1万万亿元，增加元，增加值达到达到4000亿元以上；元以上；生物基生物基产品与石化品与石化产品比重达到品比重达到10%；促促进发酵工酵工业技技术水平提高水平提高20-30%；资源消耗与源消耗与废水排放减少水排放减少30%以上。以上。到到

16、2020年，年，全国生物制造全国生物制造产业总产值突破突破2万万亿元元到到2030年年全国生物制造全国生物制造产业总产值突破突破4.5万万亿元；元；生物基生物基产品与石化品与石化产品比重达到品比重达到30%；生物生物产业国国际竞争力居世界前列。争力居世界前列。发展目标：从发展目标：从“量量”方面方面第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳 2015年：年：显著增强自主创新能力。形成一批水平高、机制新的工程中心和工显著增强自主创新能力。形成一批水平高、机制新的工程中心和工程实验室。程实验室。实现重点突破，形成龙头企业。形成一批具有自主知识产权、年销实现重点突破，形成龙头企业。形成一

17、批具有自主知识产权、年销售额超过售额超过10亿元的生物技术产品，形成亿元的生物技术产品，形成10个左右销售收入超个左右销售收入超50亿亿元的大型生物制造企业。元的大型生物制造企业。育成生物化工，生物材料等新产业链，建设绿色、低碳与可持续的育成生物化工，生物材料等新产业链，建设绿色、低碳与可持续的产业经济体系；促进替代石油资源产业经济体系；促进替代石油资源15%，促进精细化工产品的生物，促进精细化工产品的生物法替代化学法达到法替代化学法达到20%，促进环境改善与化学工业可持续发展，促进环境改善与化学工业可持续发展；2025年：年：全国生物产业全国生物产业CO2减排减排10亿吨，贡献率亿吨，贡献率

18、10%发展目标：从发展目标：从“质质”方面方面第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳产业发展路线图产业发展路线图20112030战略战略任务任务发展发展路径路径保障保障措施措施生物炼制路线与化石资源替代生物炼制路线与化石资源替代生物催化路线与加工方式替代生物催化路线与加工方式替代生物基产品与石化产品比重达到10%现代生物发酵加工路线与产业提升现代生物发酵加工路线与产业提升低碳经济低碳经济节能减排节能减排产业提升产业提升创新能力建设与科技支撑创新能力建设与科技支撑发展发展目标目标资源消耗与废水排放减少30%以上4万亿产业规模税收补贴与市场培育政策税收补贴与市场培育政策工农协调与产

19、业管理体系建立工农协调与产业管理体系建立20152020第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳主要方向-发展生物基材料产业开发聚氨基酸、聚苹果酸、开发聚氨基酸、聚苹果酸、聚赖氨酸、聚酯、多糖胶，聚赖氨酸、聚酯、多糖胶，PLAPLA、PHAPHA、PBSPBS、PTTPTT等新等新材料产品，发展材料改性材料产品，发展材料改性与加工技术。发展生物脱与加工技术。发展生物脱胶、生物整理等生物质材胶、生物整理等生物质材料加工技术料加工技术生物高分子聚合物生物高分子聚合物生物基单体原料生物基单体原料聚合物聚合物生物质加工材料生物质加工材料生物质纤维，生物塑料，生物橡胶，生物尼龙，功能材料生

20、物质纤维，生物塑料，生物橡胶，生物尼龙，功能材料第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳 生物基乙烯生物基乙烯 丙烷丙烷 异丙醇异丙醇 化工醇化工醇 二元酸二元酸 溶剂溶剂 涂料涂料 表面活性剂表面活性剂可可再再生生碳碳资资源源生物质生物质资源资源城市城市废弃物废弃物CO废气废气工业工业CO2主要方向-培育生物化工产业 石油化工石油化工替代产品替代产品 大宗化工大宗化工原料原料 医药原辅料医药原辅料 中间体中间体 添加剂添加剂 营养剂营养剂 农药中间体农药中间体 其它农化产品其它农化产品有有机机原原料料精细与精细与特殊化特殊化学品学品第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会

21、深圳深圳3、中科院在“中国至2050年生物质资源科技发展路线图”中第三章：微生物资源发掘利用中涉及化纤行业或者可借鉴的核心科技问题：（1）纤维素生产乙醇 （2）海水蓝藻生产醇类 （3）秸秆的高效物化/生化转化 （4）化工原材料替代 包括生物乙烯、生物乙醇、乳酸、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、丁二酸以 及聚乳酸、聚羟基烷酸酯、PBS等可降解聚合物 （5）循环利用及产业链结构体系中 生物柴油副产物甘油生产PDO第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳微生物资源路线图2008 2010 2015 2020 2025 2030 2040 2045 2050 对我国现有微生物菌种资源进行

22、大规模筛选和评价，形成资源保藏和利用一体化，实现微生物资源最大限度的合理开发利用采用酶或全细胞催化技术，生产化学法难以转化与合成的新型生物产品，替代现行化学合成工艺中的复杂步骤研究生物体及其酶进行定向物质转化的分子机制，组装新型的分子机器，开发新的生物合成技术开发化工原料、医药原料、手性化合物、功能糖与糖基化学品等高值精细化学品的高效生物合成技术开发直接利用木质纤维素或生物质合成气生产生物能源和生物基化学品的菌种和发酵工艺；发掘和利用能固定CO2生产大宗产品菌株发展生物纺织、生物制革、生物造纸等环境友好的生物工艺过程和清洁生产技术，加强传统工艺对环境的污染发现一批高效降解木质纤维素的菌株及相关

23、酶；发现一批在极端环境降解有机物的菌类建立典型环境未培养微生物及极端微生物的元基因组文库；建立高效的高通量筛选技术，从环境微生物群落中筛选活性天然产物建立数字细胞基础上的代谢功能模拟，构建工程细胞，组建跨物种的新途径，建立新一代的细胞工厂研究生命体的功能与结构物征，借助计算机，进行新型生物材料的生物制造方法，建立医用生物材料的评价体系，开发新型生物材料相关产品开展计算蛋白质科学与酶定向设计的研究，建立蛋白质序列与功能预测的技术能力计算模拟蛋白质催化剂的构型构象，定向设计合成人工酶和分子机器，合成目前不能直接合成的特殊化学品第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳基因基因蛋白质蛋白

24、质分子机器分子机器细胞工厂细胞工厂多细胞体系多细胞体系对重要的微生物基因组测序从基因到生态系统，基因决定着生物的结构与功能基因编码细胞复合物的产生和特性、其与细胞其它组分的互作关系分子机器的形成、结构、特性及其功能的行使、利用代谢途径和细胞网络的功代谢途径和细胞网络的功能和调控能和调控开展对细胞和群落功能开展对细胞和群落功能的推论性认识的推论性认识系统工程系统工程分子、细胞、系统分子、细胞、系统从基因组到产品从基因组到产品From Genome to ProductsFrom Genome to Products（GTPsGTPs）资料来源：中科院天津工业生物技术研究所第五届中国生物产业大会第

25、五届中国生物产业大会 深圳深圳三、路线图编辑的“思路”和“目标”发展思路1.围绕生物质纤维及生化原料，对化石原料资源替代，化工加工工艺路线替代，以及生化方法改性，实现生化差别化发展。（二个替代，一个改性）2.加强新技术创新，发展生物质纤维及生化原料产业核心技术，抢占产业技术制高点（争取和国际水平同步发展）。3.长期规划，重点突破，跨越发展4.培育大型企业，引领行业产业集聚和集群式发展第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳发展目标2020年2030年2040年原料替代行业平均5%10%20%再生纤维素纤维多元化、除短绒、现行木浆以外原料比例10%20%40%生物质合成纤维5%10

26、%20%2020年2030年2040年过程替代行业平均5%17%24%再生纤维素纤维5%20%30%再生多糖纤维5%10%15%生物质合成纤维5%10%25%注：中国化纤产量峰值在5000万吨左右，（人均加工量，36kg/人年）第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳2020年2030年2040年节能减排综合能耗20%10%10%节水30%20%10%减排30%20%10%生化改性行业平均5%10%15%注：中国化纤产量峰值在5000万吨左右，（人均加工量，36kg/人年）第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳四、生物质纤维及生化原料路线图1、共性的共性的课题、技

27、、技术、工程、工程2、再生、再生纤维素素纤维3、再生多糖、再生多糖纤维4、生物、生物质合成合成纤维5、生化原料、生化原料第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳离子液体新介质应用于纤维素生产高值化产品技术离子液体新介质应用于纤维素生产高值化产品技术木质素改性加工技术木质素改性加工技术秸秆高效低能耗生物质原料预处理技术秸秆高效低能耗生物质原料预处理技术生物质生物量全利用技术集成和生态产业链的建立生物质生物量全利用技术集成和生态产业链的建立海洋生物质综合利用海洋生物质综合利用高效低成本纤维素菌和酶生产技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术工业微生物、工业酶和生物催化剂工业微生物、工业酶和

28、生物催化剂生物质纤维高性能化技术生物质纤维高性能化技术生物法汉麻综合处理技术生物法汉麻综合处理技术木质素熔融纺丝技术木质素熔融纺丝技术建立以可建立以可再生生物再生生物质资源为质资源为中心的生中心的生态工业，态工业，逐渐减少逐渐减少对化石资对化石资源的依赖，源的依赖，实现人类实现人类社会可持社会可持续发展。续发展。生生物物质质资资源源转转化化利利用用的的绿绿色色过过程程工工程程研发需求共性的课题、技术、工程共性的课题、技术、工程目标体系1、生物质共性技术与工程发展路线图第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳绿色制造2020年前后2030年前后2040年前后绿色过程节能与碳减排制造

29、过程节能30%，碳排放减少20%制造过程节能50%，碳排放减少50%建立低碳经济型制造业体系资源高效清洁利用原料损失率减少30%，二次资源循环利用率达50%原料损失率减少50%，二次资源循环利用率达70%原料损失率减少90%，废弃物循环利用率达90%环境影响制造过程的环境污染得到基本控制有害废弃物近零排放，基本控制化学环境风险有害废弃物近零排放，基本消除化学环境风险产品绿色设计生物质纤维产品及生产过程满足能源和环境标准要求建立主要产品全过程绿色设计标准普及产品的全过程绿色设计与循环利用注：指标基数为总量。第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳绿色制造流程与科学内涵面向产品面向原

30、料面向过程绿色转化资源绿色转化资源绿色转化过程强化与系统集成过程强化与系统集成产品工程产品工程多组分利用多组分利用绿色评价指标体系绿色评价指标体系资源资源/能源选择能源选择可再生资源与能源可再生资源与能源第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳离子液体新介质应用于纤维素离子液体新介质应用于纤维素生产高值化产品技术生产高值化产品技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术秸秆高效低能耗秸秆高效低能耗预处理技术预处理技术木质素改性加工技术木质素改性加工技术生物法汉麻综合处理技术生物法汉麻综合处理技术工业微生物、工业酶工业微生物、工业酶和生物催化剂和生物催化剂海洋生

31、物质综合利用海洋生物质综合利用生物质纤维高性能化技术生物质纤维高性能化技术生物质合成纤维生物质合成纤维生物质生物量全利用生物质生物量全利用技术集成和生态产业链的建立技术集成和生态产业链的建立木质素熔融纺丝技术木质素熔融纺丝技术生化原料生化原料再生纤维素纤维再生纤维素纤维再生多糖纤维再生多糖纤维再生蛋白纤维再生蛋白纤维第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳科学基础及技术攻关科学基础及技术攻关生物质合成纤维生物质合成纤维生化原料生化原料再生纤维素纤维再生纤维素纤维再生多糖纤维再生多糖纤维再生蛋白纤维再生蛋白纤维离子液体新介质应用于纤维素离子液体新介质应用于纤维素生产高值化产品技术生

32、产高值化产品技术秸秆高效低能耗预处理技术秸秆高效低能耗预处理技术木质素改性加工技术木质素改性加工技术生物法汉麻综合处理技术生物法汉麻综合处理技术木质素熔融纺丝技术木质素熔融纺丝技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术工业微生物、工业酶工业微生物、工业酶和生物催化剂和生物催化剂海洋生物质综合利用海洋生物质综合利用生物质纤维高性能化技术生物质纤维高性能化技术生物质生物量全利用生物质生物量全利用技术集成和生态产业链的建立技术集成和生态产业链的建立第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳秸秆高效低能耗生物质原料预秸秆高效低能耗生物质原料预处理技术处理技术工业微生物

33、、工业酶和生物催化剂工业微生物、工业酶和生物催化剂20112011年年-2020-2020年年秸秆多组分分离，针对性应用；秸秆多组分分离，针对性应用；解决科学原理、工程关键技术与装解决科学原理、工程关键技术与装备，达到无毒低耗。备，达到无毒低耗。2031-20402031-2040年年纤维加工行业植物秸秆用量纤维加工行业植物秸秆用量30%30%左左右，实现过程低碳绿色生产，低排右，实现过程低碳绿色生产，低排放或无排放。放或无排放。2021-20302021-2030年年工业化、连续化工程技术装备成熟，工业化、连续化工程技术装备成熟，与各化纤品种单线产能配套，并入与各化纤品种单线产能配套，并入总

34、流程，实现全生物量利用。总流程，实现全生物量利用。20112011年年-2020-2020年年建立高效、多样性工业微生物、工建立高效、多样性工业微生物、工业酶和生物催化剂库，开发具有针业酶和生物催化剂库，开发具有针对性应用前景的产品，过程实现高对性应用前景的产品，过程实现高效、低毒、低能耗。效、低毒、低能耗。2021-20302021-2030年年优化检测手段和方法，配套标准工作，优化检测手段和方法，配套标准工作，开发菌、酶与蛋白稳定化技术及与助开发菌、酶与蛋白稳定化技术及与助剂的复配技术并工程化，基本建成与剂的复配技术并工程化，基本建成与化纤工装线相配套的供应链体系。化纤工装线相配套的供应链

35、体系。2031-20402031-2040年年提高效率，进一步系统整合关键技术，提高效率，进一步系统整合关键技术，开发高效菌种、酶、催化剂新工艺，开发高效菌种、酶、催化剂新工艺，实现全行业过程替代实现全行业过程替代24%24%以上以上 第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳高效低成本纤维素菌和酶生产技术高效低成本纤维素菌和酶生产技术木质素改性加工技术木质素改性加工技术20112011年年-2020-2020年年菌和酶资源筛选，深入了解纤维素降菌和酶资源筛选，深入了解纤维素降解的分子机制，找到纤维素菌和酶酶解的分子机制，找到纤维素菌和酶酶基因的表达调控，并建成工业试验线基因的表达

36、调控，并建成工业试验线2031-20402031-2040年年高效、低毒、低能耗、纤维素菌和酶高效、低毒、低能耗、纤维素菌和酶生产技术与工程，达到国际同等水平，生产技术与工程，达到国际同等水平，实现过程替代实现过程替代33%33%。2021-20302021-2030年年深入研究各种纤维素菌和酶组分间协深入研究各种纤维素菌和酶组分间协同作用机制和最有组合及比例，通过同作用机制和最有组合及比例，通过基因工程提高效率，基本形成和再生基因工程提高效率，基本形成和再生纤维素纤维单线产能相配套的工程技纤维素纤维单线产能相配套的工程技术与装备。初步实现过程替代术与装备。初步实现过程替代15%15%。201

37、12011年年-2020-2020年年全面探讨和研究：筛选木质素转化纤全面探讨和研究：筛选木质素转化纤维素、半纤维素菌株，通过基因改造、维素、半纤维素菌株，通过基因改造、定向进化、提高收率，实现工业试验定向进化、提高收率，实现工业试验线规模线规模2031-20402031-2040年年1 1、木质素改性加工生产高性能纤维、木质素改性加工生产高性能纤维1010万吨规模万吨规模；2 2、木质素转化纤维素、木质素转化纤维素工业实现工业实现10%10%替代；替代；3 3、木质素加工有、木质素加工有机物产品在化纤中应用量突破机物产品在化纤中应用量突破2020万吨。万吨。2021-20302021-203

38、0年年木质素加工技术与工程，突破分离、木质素加工技术与工程，突破分离、萃取技术，实现向有机物的低碳、萃取技术，实现向有机物的低碳、无毒转化，分别实现规模产能，达无毒转化，分别实现规模产能，达到全生物量利用。到全生物量利用。第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳2、再生纤维素纤维类类别别项项目目近期近期2011-2020中期中期2021-2030远远期期2031-2040战战略略方方向向原料（再生纤维素溶解浆）采用先进的的制浆工艺，全面改造现有溶解浆生产线（棉浆、木浆、竹浆、麻浆等），吨产品比2010年能耗下降 50%；水耗下降50%，减少废水排放50%；COD下降50%原料来源

39、的多元化，秸杆（农作物）使用比例大于10%，棉短绒浆7075万吨，国产溶解木浆100万吨（利用各种木本植物，桉木、扬木、灌木占5%），竹浆50万吨麻浆10万吨年用浆量约420万吨进口溶解浆需140万吨高效生化法处理制浆生产废液部分采用绿色生化法制浆工艺，吨产品比2020年能耗下降 15%；水耗下降15%；减少废水排放15%；COD下降15%；原料来源的多元化，秸杆（农作物）使用比例大于20%棉短绒浆8085万吨，国产溶解木浆200万吨（利用各种木本植物，桉木、扬木、灌木占10%），竹浆80万吨麻浆20万吨年用浆量约490万吨进口溶解浆需70万吨高效生化法处理制浆生产废液全面实施绿色生化法制浆工

40、艺，吨产品比2030年能耗下降15%；水耗下降15%；减少废水排放 15%；COD下降15%；原料来源的多元化，秸杆（农作物）使用比例大于30%棉短绒浆8085万吨，国产溶解木浆300万吨（利用各种木本植物，桉木、扬木、灌木占15%），竹浆100万吨麻浆30万吨年浆产量约810万吨，用浆量约750万吨，可不需进口溶解浆再生纤维素纤维全面挖掘现有粘胶纤维生产工艺潜能，发展多种再生纤维素纤维生产方式吨产品比2010年能耗下降20%；水耗下降30%，减少废水排放30%；COD下降30%铜氨纤维试验线服用醋酸纤维长丝工业化高效生物法处理纤维素纤维生产三废低碳绿色国际品牌率达20%生物法比例达15%，二

41、硫化碳法下降到33%，离子液方法22%，无毒纺30%，吨产品2020年比能耗下降15%；水耗下降15%，减少废水排放15%；COD下降15%铜氨纤维工业化高效生物法处理纤维素纤维生产三废低碳绿色国际品牌率达30%生物法比例达33%，二硫化碳法下降到0%，离子液方法40%，无毒纺27%，吨产品比2030年能耗下降10%；水耗下降10%，减少废水排放10%；COD下降10%高效生物法处理纤维素纤维生产三废低碳绿色国际品牌率达40%第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳基础科学及技术攻关基础科学及技术攻关第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳产产 业业 及及 工工 程

42、程 化化前期中期远期前期中期远期离子液生产装备溶剂法生产装备大型离子液集成生产装备大型溶剂法集成生产装备50m3以上容量磺化机连续磺化机多孔数组合喷丝板大型生物秸秆喷爆装置年产50万吨以上企业合计总产能占0%以上，出现5家以上产值大于200亿企业出现进入世界500强的企业，产值大于200亿纺织、产业用纺织品、碳纤维原丝、食品包装、美容护肤。品种细化、开发高性能功能纤维基本具备可替代合成纤维功能的前景12%（占中国纤维生产总量）14%（占中国纤维生产总量）标准日益完善，各品种有标准可依。16%（占中国纤维生产总量）8-10万吨/年的制浆纤维一体化粘胶生产线2-3万吨/年的制浆纤维一体化溶剂法生产

43、线1万吨/年的制浆纤维一体化离子液生产线20-30万吨/年的制浆纤维一体化粘胶生产线3-5万-吨/年的制浆纤维一体化溶剂法生产线2-3万吨/年的制浆纤维一体化离子液生产线20-30万吨/年的制浆纤维一体化粘胶生产线5-8万吨/年的制浆纤维一体化溶剂法生产线3-5万吨/年的制浆纤维一体化离子液生产线再生纤维素纤维450万吨/年再生纤维素纤维600万吨/年再生纤维素纤维800万吨/年 遏制粘胶行业盲目投资，制止低水平重复建设，规范粘胶行业发展，促进产业结构逐步优化。第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳3、再生多糖纤维（壳聚糖、海藻、甲壳素纤维）类类别别项项目目近期近期2011-2

44、020中期中期2021-2030远远期期2031-2040战战略略方方向向原料甲壳素、壳聚糖原料来源多样化：雪蟹红蟹热带虾、蟹壳国产虾、蟹、小龙虾壳等海藻酸钠来源：海带蓝藻:5%褐藻 微藻甲壳素、壳聚糖原料来源多样化：雪蟹红蟹热带虾、蟹壳国产虾、蟹、小龙虾壳等海藻酸钠来源：海带蓝藻：20%褐藻 微藻甲壳素、壳聚糖原料来源多样化：雪蟹红蟹热带虾、蟹壳国产虾、蟹、小龙虾壳等海藻酸钠来源：海带蓝藻：50%褐藻 微藻再生多糖纤维壳聚糖壳聚糖纤维纤维：产能3000吨，满足航空航天、医用需要，满足功能性纺织品需求，生产过程实现无挥发性溶剂、无污染，综合能耗降低10%，循环水100%回用。海藻海藻纤维纤维：

45、产能2-10万吨，海藻纤维用量占国内纤维总0.1-0.5%，实现完全无害化排放和最大限度节能。甲壳素甲壳素纤维纤维，主要是甲壳素改性，主要是甲壳素改性粘胶粘胶纤维纤维：产能6万吨，满足产业用，功能性纺织品需求。壳聚糖壳聚糖纤维纤维：产能5000吨，满足航空航天、医用需要，满足功能性纺织品需求，实现绿色生产过程，综合能耗降低30%。海藻海藻纤维纤维：产能10-50万吨，占国内纤维总1.0-2.0%，基本实现零排放和吨纤维能耗同行业最低。甲壳素甲壳素纤维纤维，主要是甲壳素改性，主要是甲壳素改性粘胶粘胶纤维纤维：产能10万吨，满足产业用，功能性纺织品需求。壳聚糖壳聚糖纤维纤维：产能8000吨，满足航

46、空航天、医用需要，满足大众消费需求，实现绿色生产过程，综合能耗降低50%。海藻海藻纤维纤维：产能50-100万吨，占纤维使用总量的2-5%，完全实现零排放和最大限度节能。甲壳素甲壳素纤维纤维，主要是甲壳素改性粘，主要是甲壳素改性粘胶胶纤维纤维：产能15万吨，满足产业用，功能性纺织品需求。第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳海藻纤维类别类别项项目目近期近期2011-2020中期中期2021-2030远远期期2031-2040基础理论（小试水平）科学原理天然大分子筛选分级理论及浓溶液理论藻类区域分布、生长特性与成纤海洋高分子的关系、藻类高分子的结构特点、组成与性能的关系藻类转基因

47、理论、海洋高分子光和生长理论、藻类生物加工理论、新型成纤理论工艺路线高浓度“液晶”纺直接纺丝多样性高浓度“液晶”直接干喷湿纺；海藻碳纤维技术应用开发（中试和工业化水平）产品设计混纺高阻燃非熔滴服装及家纺产品用纤维，天然阻燃无纺布用纤维。纯海藻纤维及织物、着色海藻纤维、医用海藻纤维。天然海洋高分子共混纤维，细旦纯海藻纤维，高强度海藻纤维，琼胶纤维，卡拉胶纤维，浒苔纤维。生物活性海洋纤维，智能海洋纤维，海藻碳纤维原丝及海藻碳纤维，人工器官用海洋纤维，高性能多功能海洋纤维。产品质量达到常规棉纤维或粘胶纤维的品质。达到常规棉纤维或粘胶纤维的品质，部分纤维接近合纤力学性能，综合指标超过其他纤维。海藻碳纤

48、维原丝级品质；达到人体保健、器官应用的国际最高品质。工艺路线湿法纺丝高浓高粘短流程干喷湿纺从海藻到纤维及纺织品一体化海藻综合加工评价体系沿用现有相近纤维的整体评价体系；制定企业、行业、国家及国际标准。制定企业、行业、国家及国际标准；运用当时相关国际标准。制定企业、行业、国家及国际标准；运用当时相关国际标准。产业及工程化单线产能5000吨/年1-2万吨/年5万吨/年重大装备5000吨/年常规海藻纤维生产专用成套设备万吨计常规海藻纤维生产专用成套设备；千吨级高浓高粘海藻纤维纺丝成套专用装备万吨级高浓高粘海藻纤维纺丝成套专用装备；万吨级直接纺丝海藻纤维纺丝成套专用装备；行业结构以海藻养殖、深海砍伐为

49、独立的原料主体；以海藻综合加工为海藻酸钠原料的独立主体；以海藻纤维纺丝为核心，以最终制品为导向的联合体。形成海藻养殖专用基地，纤维级海藻酸钠专用生产加工基地；海藻纤维及纺织品一条龙加工生产基地形成从海藻育种、养殖、加工、纤维制造和海洋纤维纺织品的大型加工联合体，标准工作纤维级海藻酸钠技术标准；纺织服装用海藻纤维技术标准制定企业、行业、国家及国际标准；运用当时相关国际标准。制定企业、行业、国家及国际标准；运用当时相关国际标准。产品应用领域纺织服装；装饰材料；特种防护服；生物医用纺织服装；装饰材料；特种防护服；生物医用纺织服装；装饰材料；特种防护服；生物医用生产成本是普通棉纤维的1-2倍与棉纤维持

50、平低于棉纤维第五届中国生物产业大会第五届中国生物产业大会 深圳深圳4、生物质合成纤维（PTT/PLA/PHBV/PBS）类类别别项项目目近期近期2011-2020中期中期2021-2030远远期期2031-2040战战略略方方向向原料以天然植物淀粉为原料，采用生物发酵工程技术生产生物聚酯材料,通过构建新的代谢途径提高糖的转化率；从利用粮食淀粉过渡到利用非粮淀粉；开始利用纤维素生产，构建能快速利用纤维素生产生物聚酯原料的合成菌株。以天然植物淀粉和纤维素为原料，采用生物发酵工程技术生产。针对产业化的原料，进行化学共聚改性。利用纤维素来进行生物质纤维与生化原料的生产，各种生物质材料的相互补充。以天然