化学工业以不可再生化石资源为原料、以化学催化剂为手段实现物质的转化,是世界上最大的基础产业之一。19世纪至20世纪,以化学工业为经济基础的近代工业文明取得了辉煌的成就,现代化学工业利用高度浓缩的化石资源大大促进了生产力的发展,短短一两百年内的发展相当于过去人类社会几千年的进步。进入21世纪,全球面临化石资源、能源紧缺、环境污染日益加剧、气候变迁等诸多严重社会经济发展问题,必须彻底变革目前的生产与经济发展模式,由高消耗、高污染的传统经济发展模式转向低消耗、附加值高的可持续的循环经济发展模式。
在地球长达40亿年的历史中,生命通过生物加工过程的改造,终于形成今天美丽而温和的地球环境,也形成了现在精确、高效、科学、稳定的生态系统。人类社会的可持续发展必须融入地球大体系的物质循环之中,融入这个和谐的生态环境,可持续发展的工业必须是以生物可再生资源为原料,生物可再生能源为能源,环境友好、过程高效的新一代物质加工模式。遵循生物的规律规划发展路线,无论是对我们所在的星球,还是对人类社会的和谐发展,都是一种必然的途径。因此,我们应大力发展生物经济。
实际上生物经济并不是现在才有的新鲜事物。从远古时期一直到工业化之前,人们种的、吃的、烧的、驱赶骑乘的都是生物,几千年文明依存的就是基于传统生物技术的“旧”生物经济。时至今日,人类考虑发展新的生物经济模式,既是社会发展的强烈需求,又因现代生物技术的进步而获得其可能性。当前社会迫切需要解决化工文明下的资源、能源、人口、环境问题——例如化石燃料燃烧后大量释放的CO2、SOx、NOx等,被认为是局部环境污染、酸雨及温室效应等环境问题的根源,固定这些污染物最好的选择就是生物手段——而随着基因组学、蛋白质组学等生物技术的突破性进展,人类设计、构建新一代工业生物技术,高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源终于成为可能。
工业生物技术是人类生物技术发展史上继医药生物技术、农业生物技术之后的第三次浪潮,其发展将解决人类社会目前面临的资源、能源与环境等诸多重要问题,是工业可持续发展的最有希望的技术。我国十分重视工业生物技术的发展,国家中长期科学与技术规划将工业生物技术列为重点研究领域,“973”计划将生物催化项目立项,“863”计划也增列了工业生物技术专题。我国没赶上工业革命的发展时代,目前全球正处于基于熵工程原理的第二次工业技术革命时代,中国应利用生物经济的发展机遇,将工业生物技术与现代工业技术组合,特别是和以化石原料为基础的化工技术的组合,优势互补,可以迅速转化为生产力,提升工业竞争力,带动新一轮的产业进步,实现中华民族的振兴。
我国发展生物经济,应整体规划农业、工业生物产业的发展,更好地把农业、农民致富的问题和城市的可持续发展结合起来。国家应首先发展转基因高产作物,以及抗旱性或耐水性强的高能作物,其次要把高能作物投入工业生物技术,生产社会急需的资源、能源,解决人民衣食住行各方面的问题。发展工业生物技术,一是要和精细化工紧密结合,发展生物医药,在全球竞争中取得经济效益,购入我国缺少的能源、资源;一是要大力发展可再生、可生物降解、应用前景广阔的生物材料,促进工业的换代革命。
创新是当代科技、经济发展的基本前提。发展生物工业,既要注意原始创新,也要注意集成创新,也就是把化工技术和生物技术集成起来,产生新的工业生物技术。同时也要注意加大国际合作,进行消化、吸收、再创新。中国的工业生物技术和国外基本上是同步发展的,农业生物技术在一些方面比国外做得更好,但是严格来讲,国外一些研究机构资金比我们雄厚,研究的组织化程度也比我们高。我国的大学关注基础研究,但国家层面上的产学研体系还未完全建成,科研上的国际合作和科技成果的引进、消化,仍然相当必要,同时应大力加强以企业为核心,高等院校、研究院所共同发展的创新研发模式。
(南京工业大学校长、中国工程院院士 欧阳平凯(刘英楠/采访整理))