生物基材料产业科技发展“十二五”专项规划

2014/02/16

该规划以《国家中长期科技发展规划纲要》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《“十二五”农业与农村科技发展规划》为依据，以高值化综合利用生物质资源制造替代化石资源的生物基化学品和生物基材料为重点，提出生物基材料产业“十二五”科技发展的总体思路、发展目标和主要任务。

一、形势与需求

新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源，开发环境友好和可循环利用的生物基材料，最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料，是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来，生物基材料受到发达国家广泛重视，呈现快速发展的势头，以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生物基大宗精细化学品快速增加，产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、帝人化成、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发，推动了全球生物基材料的商业化进程。

“十一五”期间，我国生物基材料产业科技取得了显著的成效，形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起，木塑制品年产销量已超过20万吨，并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品，正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展。与国际先进水平相比，在产品性能、制造成本、关键技术、技术集成与产业化规模等方面还存在差距，必须加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术，促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范，构建生物基材料研发平台，提升生物基材料企业科技创新能力，实现化石资源的有效替代，为生物基材料产业培育提供科技支撑。

二、总体思路与发展目标

（一）总体思路

依据国内外生物基材料产业发展的重大技术需求，以制造高品质、高价值材料并进行化石资源的高效替代为目的，以综合利用生物质资源制造高性能生物基化学品和生物基材料为重点，加强生物基材料和化学品制造过程中的生物转化、化学转化、复合成型等核心关键技术攻关，超前部署生物基材料前沿先进制造技术，稳定支持生物基材料高值化的基础研究，构建科技产业创新研发平台，延长农业产业链条，支撑和引领生物基材料战略性新兴产业又好又快发展。

（二）发展目标

显著增强研究生物基材料产业原始创新能力，突破一批生物基化学品和生物基材料制造过程中的生物与化学转化共性关键技术，筛选出一批高效专用生物合成微生物，创制一批生物基新材料和化学品，性能达到或接近石油基产品；建设一批重要生物基材料和化学品产业化示范基地，生产成本经济可行；制订一批技术标准与规范；构建生物基材料产业科技创新研发平台，培养一支生物基材料研发与产业化人才队伍，形成以企业为主体的生物基材料产业科技创新体系，大幅度提升生物基材料产业自主创新能力和核心竞争力。

三、主要任务

（一）生物基材料高值化的基础研究

围绕生物基材料高值化过程的基础科学问题，研究纤维类生物质生物学合成过程与分离基础理论，揭示生物质热裂解调控、生物降解与生物炼制科学问题，研究生物基材料合成用微生物代谢组学与功能基因组学，生物基材料高效催化合成机理、分子设计理论以及超微结构解译，生物质高分子功能化转化机理，为生物质资源材料化提供理论基础。

（二）生物基材料制造关键技术与产品

以生物基材料和化学品两大类产品为核心，突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、材料加工等关键技术，创制生物塑料、生物基塑料助剂、木塑复合材料、生物基多元醇节能保温材料、纤维素多糖材料、维素丁醇、聚氨基酸、环境友好表面活性剂及绿色润滑油产品，并进行技术集成和产业化示范。

（三）生物质定向重组及生物基化学品制造

以非粮生物质原料开发高附加值生物基产品为目标，重点研究生物质定向重组关键技术，非粮生物质生物化学耦合制备聚天门冬氨酸技术，农林生物质创制新型生物基化学品技术，米糠类生物质的生物转化联产乳酸、丙烯酸和生物柴油技术，高附加值纤维低聚糖、聚氨基酸等低成本生产技术，生物乙烯、1,3-丙二醇、丁二酸等平台化合物生产技术，构建基于微生物转化和酶转化的生物质定向重组技术与过程优化技术平台，提高生物质原料的利用率。

（四）木质复合材料制造关键技术研究

围绕木质复合材料产业技术升级和结构调整的目标，重点研究木质纤维基高性能模压和吸附材料制备关键技术、木质功能复合材料制造技术、杉木复合材料制造关键技术、木质材料表面装饰关键技术、木质复合材料结构用预制构件关键技术，并进行产业化示范，提升木质复合材料制造技术原创水平。

（五）生物基功能高分子材料先进设计

主要攻克生物基高分子材料功能化分子设计、制备及表征技术，突破生物基高分子的控制释放、抗菌、智能凝胶、荧光等功能化分子设计技术，重点开展生物质功能化接枝、自组装、活性聚合、生物质大分子纳米化等制备技术及功能化表征技术研究。开发生物质基降解材料、药物纳米控制释放体系、抗菌材料、智能纤维素凝胶、荧光材料、吸附材料、高分子储能材料等生物质基功能高分子新材料，构建和完善生物基功能材料创新开发平台，为产业升级转型和产业结构调整提供有效的技术保障。

（六）生物质基高性能树脂制备共性技术研究与示范

重点研究腰果酚、木质素、糠醛共缩聚技术；甲醛、苯酚等有害物质残余量控制技术；生物质基酚醛树脂交联密度控制技术；化学改性制备木质素衍生物的关键技术；合成木质素基环氧树脂的反应协同性控制技术，开发在摩擦材料、胶黏剂等方面应用的生物质基酚醛、环氧等树脂，建立工业化连续生产集成技术示范，构建制备和应用技术体系。

四、政策与保障措施

（一）完善组织管理，加强政策保障

加强生物基材料产业科技创新统筹协调，完善生物材料产业科技发展相关政策和法规，落实国家投资补贴和税收减免政策，加大科技创新、技术引进、科技推广、成果转化、产业开发和科技服务等方面的政策支持力度，充分调动各方面力量参与生物基材料产业科技发展的积极性。

（二）构建创新平台，提升创新能力

加强生物基材料产业科技创新能力建设，依托科研院所、大学和科技创新型企业，组建工程技术中心、重点实验室等科技创新平台。成立以生物基材料企业集团为主体、技术创新市场需求为导向、产学研紧密结合的产业技术创新战略联盟，大幅度提升生物基材料企业科技自主创新能力。

（三）加强人才培养，培育创新团队

深入实施人才强国战略，抓住培养、吸引和用好人才三个环节，加强生物基材料领域领军人才、核心技术研发人才培养，引进一批具有国际领先水平的学科带头人、杰出学者，力争形成结构合理、衔接有序、梯次配备、学科互补的全国性生物基材料制造人才队伍；着重培育创新团队，力争通过团队建设取得一批重大标志性成果。

（四）扩大国际合作，提高国际影响

加强先进生物基材料制造技术的引进力度，注重引进技术的系统化集成、再创新及自主知识产权的取得；加大引智力度，巩固和扩大与发达国家、重要国际组织间双边及多边科技合作与交流，提升我国生物基材料产业的整体创新发展能力和国际核心竞争力。

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