李十中｜生物經濟發展趨向：構建生物食源產業與生物能源產業體系

2022-09-24 14:18:09 明星新聞 1048℃

生物經濟是由生命科學和生物技術的科研與創新驅動，建立在工程、計算機和信息科學技術進步基礎上的經濟活動。生物經濟發展迅猛，被認為與前三次工業革命中發明蒸汽機、科技和規模化生產、數字技術興起一樣，是第四次工業革命的關鍵。生物經濟已根植於當前能源、運輸和工業的深遠轉型之中，國家《「十四五」生物經濟發展規劃》把生物農業和生物質替代應用列為優先重點發展領域。清華大學核能與新能源技術研究院教授李十中認為推動2060年前實現碳中和目標，促進生物經濟高質量發展，要樹立「大食物觀」，利用我國可開發邊際土地資源和調整種植結構，重點建設生物食源和生物能源「雙源」產業，是高質量發展生物經濟的關鍵。為落實好《「十四五」生物經濟發展規劃》，我國應採取在國家層面設立「生物食源與生物能源產業辦公室」，協調各部門制定扶持政策，落實資金支持、市場准入等激勵措施；設立國家科技專項，重點突破關鍵核心技術，建立生物「雙源」產業化技術體系等綜合性措施。

重要觀點

我們應在繼續發展種植業的同時，加快林業和畜牧水產業發展，更加集約地利用各種農業資源。同時，發展新型能源作物，拓展農業發展新空間，構建生物食源與生物能源「雙源」產業體系。
我國通過調整種植結構以及在7.2億畝可開發邊際土地上種植甜高粱，發展生物「雙源」產業，能很好地平衡發展生物能源、控制氣候變化與糧食安全之間的關係，從而促進生物經濟高質量發展，為實現2030年全球可持續發展目標和21世紀中葉碳中和目標作出示範。
生物「雙源」產業是適合農村發展的普適性產業，其產業體系涵蓋育種、種植、養殖、農機、乙醇生產、機電裝備等十幾個行業，拉動相關產業4.6億元產值，可創造1400個就業機會。
輸出生物「雙源」產業體系，既可破解我國海外企業面臨的難題，又能把「一帶一路」沿線不同信仰、不同文化、不同經濟發展階段的國家連接起來，使其和睦共處、合作共贏，最終有望在歐洲大陸匯合，用中國的技術、裝備助力全球生物經濟轉型並實現碳中和目標。
推進我國生物經濟高質量發展，可在國家層面設立「生物食源與生物能源產業辦公室」，協調各部門制定扶持政策，落實資金支持、市場准入等激勵措施；設立國家科技專項，重點突破關鍵核心技術，建立生物「雙源」產業化技術體系；全方位支持從甜高粱種植、改造鹽鹼、沙荒地、生產乙醇、飼料、牛羊養殖，到乙醇和後續的制氫、生產航煤，以及氫動力車船的全產業體系示範工程；規劃實現產業集群式快速發展。

更多精彩觀點

生物經濟是由生命科學和生物技術的科研與創新驅動，建立在工程、計算機和信息科學技術進步基礎上的經濟活動，包括將可再生生物資源生產和加工為食品、飼料、生物基產品和生物能源等商品。生物經濟發展迅猛，被認為與前三次工業革命中發明蒸汽機、科技和規模化生產、數字技術興起一樣，是第四次工業革命的關鍵。生物經濟已根植於當前能源、運輸和工業的深遠轉型之中，《巴黎協定》締約以來，生物經濟從起步時的生物醫藥到現在更聚焦於可持續利用生物資源生產能源和生物基產品的全球工業轉型，促進了經濟增長、能源安全和環境改善，推動2030年全球可持續發展目標和《巴黎協定》氣候目標的實現。美國已把發展生物經濟上升到與中國競爭，保持國家全球領導地位的高度，生物經濟對美國GDP的貢獻為5.1%，其中一多半來自生物醫藥以外的農業和工業生物技術領域。2021年7月，美國農業部發布《美國生物基產品行業的經濟影響分析（2019年）》，該報告顯示：美國生物基產品行業創造經濟增加值4700億美元，提供460萬個工作崗位，每個生物基工作崗位可在其他經濟部門創造2.79個工作崗位。歐盟27國的生物經濟佔GDP的4.7%，提供了1750萬個就業機會。俄烏衝突導致全球糧食、油氣市場供應緊張和價格上漲，發展生物農業和用生物質替代化石燃料已成當務之急、重中之重。2022年6月21日，李克強總理在河北考察時強調，扛穩保障糧食和能源安全責任。

2022年5月，國家發展改革委印發的《「十四五」生物經濟發展規劃》（以下簡稱《規劃》）明確提出面向農業現代化的生物農業、面向綠色低碳的生物質替代應用等4大優先重點發展領域。糧食和能源是支撐國民經濟健康有序運行的最基礎生產生活資料。2021年，我國進口石油5.13億噸，占石油消費的72%，支出2573.31億美元；進口肉類產品938萬噸，佔國內產量的12.28%，摺合糧食3737萬噸，支出321.58億美元。《規劃》提出培育壯大生物農業和生物能源支柱產業，不僅關乎經濟轉型，而且關乎守住國家發展生命線。

生物農業就是貫徹習近平總書記的「大食物觀」，即「向植物動物微生物要熱量、要蛋白」，「全方位、多途徑開發食物資源，開發豐富多樣的食物品種，實現各類食物供求平衡，更好滿足人民群眾日益多元化的食物消費需求」的生物食源產業；同時，依託生物農業提供的原料，通過自主技術創新把作物生產成食物後的其他組分或能源作物加工轉化為替代石油的燃料、化學品和材料等商品能源載體，又可發展生物能源產業。筆者認為，利用我國可開發邊際土地資源和調整種植結構，重點建設生物食源和生物能源「雙源」產業，把「綠色飯碗」和「綠色油槍」都端在自己手裡，是高質量發展生物經濟的關鍵。

生物食源產業：面向農業現代化的

生物農業重要發展路徑

農業是國家之根本，是國民經濟的命脈。隨著我國經濟發展與人民生活水平的提高，國民的膳食結構更加趨於合理，全國人均糧食消費量從1978年的248公斤下降到目前的130公斤左右。即便如此，我國人均肉奶消費水平也只有發達國家的1／3，甚至與同是發展中國家的印度相比也有很大差距，其根本原因就是耕地資源緊缺，無法滿足畜牧業發展的飼料需求。

2022年3月全國兩會期間，習近平總書記參加全國政協十三屆五次會議的農業界、社會福利和社會保障界委員聯組會時指出：「要樹立大食物觀，從更好滿足人民美好生活需要出發，掌握人民群眾食物結構變化趨勢，在確保糧食供給的同時，保障肉類、蔬菜、水果、水產品等各類食物有效供給，缺了哪樣也不行。」因此，順應「解決溫飽」轉向「營養多元」的新趨勢，發展面向農業現代化的生物農業，就是建立大食物觀下的生物食源產業，向植物動物微生物要熱量、要蛋白。

我國飼料糧消費已超過穀物總消費量的40%，保障糧食安全，主要壓力在飼料糧。我國進口高粱以替代玉米作為飼料糧，2021年進口了942萬噸，支出30.26億美元；進口乾草199.24萬噸，支出7.53億美元。早在2014年，中國工程院院士任繼周就擔憂我國飼料缺乏會影響肉蛋奶供應，指出飼料需求已是口糧需求的2.5倍。而且，牛羊消化纖維素獲得的能量遠多於澱粉。因此，國家實施「糧改飼」方案，調整部分耕地以種植全株青貯玉米、甜高粱、苜蓿、飼用燕麥等飼草作物。2015年以來的「糧改飼」實踐表明，發展優質飼草產業，不但可以提高牛羊生產性能和養殖效率，還可以減少牛羊養殖過程中玉米和豆粕等精飼料用量，實現「化草為糧」「以草代糧」。

飼料糧壓力大、飼料短缺問題可通過提高耕地使用效率來解決。在營養價值不變的前提下，種植更高效的飼料——新型飼用甜高粱，畝產干物質最高可達3噸，是全株青貯玉米的2～3倍；干物質消化率為71.8%，比青貯玉米高15.2%。甜高粱青貯飼料的適口性、消化率均優於青貯玉米，飼餵中國荷斯坦奶牛，比飼餵青貯玉米產奶量提高13.19%、12.16%、9.8%，或日均產奶量略高於飼餵青貯玉米對照組，但差異不顯著（P＞0.05）；同時，可以降低牛奶中體細胞數目，對預防泌乳奶牛乳房炎起到一定積極作用；奶牛日糧中添加甜高粱還能增加牛奶中亞麻酸的含量，這表明青貯甜高粱可以代替青貯玉米安全高效地飼餵奶牛。飼餵青貯甜高粱比飼餵全株青貯玉米的肉牛日增重提高8.82%、1.68%，或比全株青貯玉米對照組牛日增重低0.09公斤，但無顯著性差異（P＞0.05），這表明飼餵青貯甜高粱後肉牛的增重效果與飼餵全株青貯玉米相當。因此，青貯甜高粱能替代全株玉米飼餵肉牛，並因生物產量大而滿足肉奶牛對優質飼草料的需求，降低畜牧業飼料成本，提高經濟效益。此外，甜高粱莖稈中富含糖，可通過固體發酵工藝轉化為乙醇，蒸餾分離乙醇後的酒糟最適宜作為粗飼料使用，直接餵養肉牛日可增重1.26公斤。研究人員還利用酒糟與其它飼料復配，開發出適口性好、價格低廉、具有一定飼用價值的複合飼料。

甜高粱是高粱的變種，耐鹽鹼、抗旱、耐澇，不僅產高粱米，而且莖稈生物量大、含糖豐富，是優質反芻動物飼料來源，其莖稈中的糖還能用來生產替代石油的能源、材料與化學品，因此，種植甜高粱一種作物就能同時滿足糧食、飼料、能源需求，從而減少爭糧爭地的矛盾。美國種子公司Nex Steppe總裁兼首席執行官Anna Rath高度評價甜高粱，認為其和玉米一樣具有相對明了的遺傳學、相對較短的育種和產品開發周期等可成為成功農作物的特性，並且在水肥投入和在更惡劣環境或邊際土地上生長的能力更勝一籌，在生物經濟對大規模、可靠、可持續、穩定和具有成本效益的原料日益增長的需求中可發揮重要作用。由於農業生物技術的進步，美國的玉米畝產在1980年到2010年的30年間提高了1倍。甜高粱在提高產量、含糖量等生物過程中的調控相對更容易實現，調整現有飼料地種植結構，改種甜高粱，可以增加飼料供應，將我國人均肉奶消費量提高1倍，達到發達國家2／3的水平。

2021年10月，習近平總書記在考察黃河入海口並主持召開深入推動黃河流域生態保護和高質量發展座談會時指出：「18億畝耕地紅線要守住，5億畝鹽鹼地也要充分開發利用。如果耐鹽鹼作物發展起來，對保障中國糧倉、中國飯碗將起到重要作用。」甜高粱耐鹽濃度高達0.9%，在pH值5.0～8.5的土壤上均能正常生長。澳亞牧場在山東省東營市鹽鹼地上種植甜高粱以作奶牛的青貯飼料。這裡的鹽鹼地沒有灌溉條件，完全靠天然降雨，土壤pH值大於9，含鹽量為0.35%～0.5%，土壤的有機質含量幾乎為零，曾經種過玉米，但顆粒無收。2015年以來，該地連續種植甜高粱，產量已從剛開始時的4噸／畝，提高到現在的5噸／畝，種植面積也從10000畝增加到16000畝。甜高粱固體發酵生產乙醇後的酒糟亦是優異的鹽鹼地改良劑，將其施用於鹽鹼地1年後，土壤含鹽量下降36%，pH值降低13.6%，孔隙度上升20%，有機質和氮含量分別增加75%和56%，微生物含量提高2～17倍，改良后土壤可以種植高粱、玉米等作物。

通過在中輕度鹽鹼地上種植甜高粱，用生產乙醇後的部分酒糟改良重度鹽鹼地，可以逐步利用11416萬畝可開發鹽鹼地，提供飼料和乙醇，滿足食源和能源需求。中國近一半國土的降水量在400毫米以下，沒有灌溉就沒有樹，只有草；還有一些沙漠和草原，連草都不長。如果種植耐鹽耐旱植物，植被一旦覆蓋上這些土地，沙塵暴的問題就解決了。高粱是少數能夠應對氣候變暖和隨之而來的水資源短缺問題的作物之一，對鹽更有抵抗力。美國能源部已資助丹佛斯植物科學中心，研究將高粱改良為生物能源作物。我國依託生物育種技術和節水技術，開發可用於非牧業農用土地，但未利用的可改造沙漠的8％，以及部分乾旱低效利用草原，分別形成47318萬畝和13263萬畝可利用耕地和園地，再加上可改造的11416萬畝鹽鹼地，當前可以改造利用的土地共計約7.2億畝。種植甜高粱發展生物食源產業，既可使我國人均肉奶消費達到發達國家水平，又能為生物能源產業提供原料，生產2億噸乙醇，替代3億噸進口原油。使「四隻蹄子」（牛羊）與「四個輪子」（汽車）並駕齊驅，相得益彰地保持我國經濟發展速度。

農業已不僅是供應糧食、蔬果和肉蛋奶，以及提供輕工業原料的產業，而且要成為替代化石燃料生產能源和化工產品的重要原料來源。我們應在繼續發展種植業的同時，加快林業和畜牧水產業發展，更加集約地利用各種農業資源。同時，發展新型能源作物，拓展農業發展新空間，構建生物食源與生物能源「雙源」產業體系。

02 生物能源產業：面向綠色低碳的

生物質替代應用

生物質不僅能吸碳聚能，還可通過現代技術轉化為可再生清潔能源，替代化石能源以減排二氧化碳。燧人氏鑽木取火，人類最早使用的能源就是生物能源，隨著社會進步和經濟發展，煤炭、石油、天然氣成為能源主體，也導致氣候變暖和大氣污染。生物能源結合碳捕集與封存被認為是控制全球平均升溫在1.5℃之內（21世紀末控制在2℃之內）的主要負排放技術。到2050年，生物能源具有年替代68.25億噸標煤到102.37億噸標煤的潛力，最高可減排230億噸CO2／年。俄烏衝突暴露了歐洲對化石燃料進口的嚴重依賴，針對歐洲如何擺脫對化石燃料進口的嚴重依賴和扭轉氣候變化趨勢，國際能源署生物質能執行委員會主席Paul Bennett指出：「生物能源是能源轉型中被忽視的巨人。沒有生物能源，邁向無化石能源、提高能源安全和碳中和的步驟將不會成功。」

生物能源是世界上使用最廣泛的可再生能源，約佔全球能源供應的10%，約佔歐洲可再生能源約60%。生物能源既是歐洲能源安全的重要組成部分，也是全球能源安全的重要組成部分。生物能源與其他可再生能源相比，最大的優勢是其物質屬性，生物能源能以燃料、材料（塑料、橡膠、纖維）等形式替代石油和天然氣；價格比化石燃料穩定；資源生產、供應穩定，沒有風能、太陽能那樣的晝夜及季節性波動；還與現有基礎設施兼容，可滿足當前替代石油天然氣的迫切需求。

一個常見的關於清潔能源轉型的響亮口號是「把一切都電動化」，但並非所有交通工具都能電動化。如在難以實現電動化和降低碳密度的商用車、海運和航空領域，就只能依靠生物燃料。2021年7月，歐盟委員會發布的歐盟綠色新政的核心政策「Fitfor55」減排一攬子方案承諾，歐盟在2030年比1999年減排55%的溫室氣體，在交通領域主要還是依靠基於作物的生物燃料來實現。有類似政策取向的還有印度，該國已開始用乙醇做農機和建築設備的替代燃料。

生物燃料是目前唯一大規模取代石油的可再生燃料，包括燃料乙醇和生物柴油，全球年產量約1.2億噸。其中燃料乙醇9143萬噸。全球64個國家和地區使用乙醇汽油，摻混比例從5%（E5）到85%（E85）不等。2019年，美國的玉米乙醇產量為4740萬噸，占汽油消耗的10.11%，創造430億美元GDP、35萬個就業崗位，增加居民收入230億美元，替代5億桶原油。為應對俄烏衝突所造成的高油價，美國環保署於2022年4月發布了一項緊急燃料豁免令，暫時取消對E15汽油——含有15％乙醇的汽油的季節性銷售限制，允許其在夏季銷售。此外，美國國會眾議院於2022年6月通過了《降低食品和燃料成本法》，該法案包括為生物燃料基礎設施提供資金以及允許全年銷售E15乙醇汽油條款，授權2022～2023財年2億美元用於支持生物燃料基礎設施升級，以適應乙醇含量15%的汽油銷售和分銷。巴西的甘蔗乙醇產量為2586萬噸，超過汽油消耗的46%，同時帶動了汽車產業發展；目前巴西全國銷售的汽車全部是既可使用乙醇又能以汽油為燃料的「靈活燃料」汽車，已佔汽車保有量的75%。同樣在生物燃料領域發展迅速的還有印度。印度總理辛格在2022年世界環境日之際宣布印度提前5個月實現全國汽油摻混10%乙醇的目標，並用甘蔗和糖蜜生產148萬噸乙醇，節省11.6億美元外匯，辛格稱這是印度的一項重大成就，因為在2013～2014財年，印度汽油中的乙醇摻混比例不到1.5%，在2019～2020財年也僅約5%。2022年5月，印度聯邦內閣通過《2018年國家生物燃料政策》修訂案，把汽油摻混20%乙醇的時間從2030年提前到2025年。

然而，用玉米和甘蔗大規模生產生物能源可能會對全球飢餓和食物供應產生負面影響，在非洲薩哈拉沙漠以南和南亞等糧食安全敏感地區更甚，而利用秸稈等木質纖維素生產的第2代生物燃料——纖維素乙醇生產成本又太高。杜邦、Poet-DSM和Abengoa等公司在2010年代中期均建成了商業規模的纖維素乙醇工廠，由美國能源部分攤資金和貸款擔保，但現在沒有一個工廠正常運行，其中1個被封存，另外2個被出售並轉為生產沼氣。現在的情況正如美國大湖環境研究實驗室Bruce Dale教授在雜誌Biofuels Bioproducts & Biorefining編者按中所述：纖維素生物燃料的船已經起航，但尚未出港。甜高粱作為既不會引起糧食與燃料矛盾，

又能滿足食物、燃料和飼料需求的多功能作物，被國際公認為是新時代生物燃料的主要原料之一。我國自主創新的「連續固體發酵生產甜高粱稈乙醇技術」日臻成熟，已示範成功。甜高粱稈乙醇發酵時間僅不到24小時（玉米乙醇發酵時間為50小時），乙醇收率達91%；生產過程無發酵廢水排放；分離乙醇後的酒糟營養成分與青貯玉米相同，替代全株青貯玉米喂牛，牛日增重1.08公斤。生產乙醇後的酒糟除了做牛羊飼料外，還可用於機械法造紙，能耗比機械磨漿法低31%；或可生產納米纖維素，分離出的木質素可用來生產生物瀝青、沙漠改良劑；或可用於改造鹽鹼地，實驗結果顯示重度鹽鹼地每畝年施用4噸酒糟，三年後其上種植玉米產量與普通耕地相同；亦可利用其生產沼氣、纖維素乙醇、發電等，從而形成從種植甜高粱到飼料、能源、材料產品的內循環產業體系，滿足乙醇的巨大市場需求，並具有與60美元／桶油價競爭的優勢。乙醇不僅能直接與汽油混合作為清潔替代燃料，實現全國使用E10乙醇汽油的目標，而且可以生產生物航煤、氫，以及高分子聚合物，替代石油、天然氣。

乙醇不僅能直接與汽油混合作為清潔替代燃料，實現全國使用E10乙醇汽油的目標，而且可以生產生物航煤、氫、以及高分子聚合物，替代石油、天然氣。歐盟確定了2050年實現航空碳中和的目標。美國國家公務航空協會及80個相關公司致函美國國會，呼籲儘快通過《可持續天空法案》，該法案對生物航煤予以每加侖1.5美元的稅收減免，到2030年占航煤消耗的10%。事實上，世界主要航空公司正在競相通過支持和使用生物航煤來實現脫碳。例如，美聯航購買3億加侖（90萬噸）生物航煤作為其實施零碳戰略的一部分；道達爾、殼牌、英國石油等石油巨頭紛紛開始生產生物航煤，生物航煤市場價格從每噸2000美元到3000美元不等，甚至更高；殼牌、埃森哲和美國運通全球商務旅行公司還共同推出了基於區塊鏈的數字生物航煤商務旅行預訂和索賠解決方案。

目前，生物航煤主要是以脂肪酸甲酯加氫脫氧得到的氫化生物柴油為主，但生物柴油以油脂為原料，生產規模受到資源制約。目前，歐洲生物柴油的原料34%來自中國的地溝油、19%是東南亞的棕櫚油，其餘是歐洲自產的菜籽油或葵花籽油。因此，以生物乙醇為原料生產的生物航煤EtJ被業界認為最有可能大規模替代化石航煤。2018年，EtJ技術已被列入美國實驗材料協會標準ASTMD7566Annex15。用乙醇生產生物航煤有乙醇脫水／齊聚、加氫的兩步法和乙醇脫水／齊聚的一步法兩條技術路線。前者技術成熟，產品收率為95%，與化石航煤摻混比例為50%，加工成本為0.11～0.26美元／升；後者是新技術，產品收率為90%，與化石航煤摻混比例為10%，加工成本為0.065美元／升。美國乙醇巨頭ADM公司計劃從2025年起，用34億升乙醇生產19億升航煤。

氫能被認為是未來能源系統的重要組成部分。然而，其發展面臨兩個瓶頸：一是加氫站成本高，我國還須進口高壓加氫站裝備；二是氫主要來自化石能源。在低成本的甜高粱乙醇基礎上，用46%乙醇水溶液在線重整制氫解決了「綠氫」來源和加氫基礎設施問題。利用現有加油站，僅把汽油、柴油換成46%乙醇水溶液，車載重整反應器即可在線制氫為燃料電池或氫發動機提供燃料，無需像現在某些日本車那樣背負著低溫、700kg／cm2高壓氫氣罐行駛，更不需建設昂貴、複雜的加氫站和貯運設施。乙醇重整制氫收率達90%，作為氫能源車燃料，其成本顯著低於汽油、柴油，再與氫發動機或燃料電池結合，就可使交通能源和汽車產業實現低成本轉型。巴西的乙醇行業與汽車工業合作，開發乙醇氫燃料電池汽車，應對電動車的挑戰,原型乙醇制氫燃料電池汽車用30升乙醇可以行駛700公里。

乙烯是基礎化工原料，也是衡量石化行業水平的標誌。用生物乙醇可以生產乙烯、聚乙烯、順丁橡膠等高分子材料。例如，巴西Braskem公司用甘蔗乙醇生產乙烯，還在世界上首次推出可再生聚乙烯石蠟，用乙醇生產可再生乙烯比傳統石油基乙烯節能80%，構建了從甘蔗種植到超市貨架產品的整個生產過程和人們日常生活的可持續性鏈條。我國安徽豐原集團、中石化等公司亦在生產生物基乙烯。雀巢公司推出主要由甘蔗乙醇製成的生物聚乙烯蓋子和勺子，用於嬰兒和兒童營養產品系列，旨在減少對化石基塑料的使用。其新包裝使用的蓋子和勺子分別由66%和95%的甘蔗製成，已於2020年在香港推出，2021年在全球其他市場上市。

我國通過調整種植結構以及在7.2億畝可開發邊際土地上種植甜高粱，發展生物「雙源」產業，能很好地平衡發展生物能源、控制氣候變化與糧食安全之間的關係，從而促進生物經濟高質量發展，為實現2030年全球可持續發展目標和21世紀中葉碳中和目標作出示範。

03 生物「雙源」產業的意義與優勢

面對百年未有之大變局，在抗疫和為實現「雙碳」目標進行產業結構調整的大背景下，我國的就業形勢更加複雜、嚴峻。受疫情影響，一些農民工選擇留鄉返鄉，農村就業問題關涉社會安全穩定大局；2022年應屆大學畢業生首次突破1000萬人，其中許多人面臨擇業困難。

發展生物經濟，特別是生物「雙源」產業，能創造更多工作崗位。在英國脫歐後的歐盟27國，生物經濟貢獻了1750萬個就業崗位，其中農業佔53%、食品和生物能源及生物基產品合計約27%，與生物「雙源」產業相關的崗位共約1400萬個。美國發展燃料乙醇產業的初衷就是為了解決農村發展問題，就地創造工作機會，防止農村社區崩潰。2019年，美國玉米年產量3.7億噸，其中1.43億噸玉米生產了4740萬噸燃料乙醇，既維持了玉米價格穩定，又減少了10.11%的汽油消耗，創造了35萬個就業崗位。2022年6月，印度總理辛格宣布，印度提前5個月實現全國使用E10乙醇汽油計劃，減少了270萬噸的碳排放，更重要的是在2013到2021年推廣乙醇汽油的8年間，該產業為農民增加收入51.4億美元。

多年來，我國糧食一直存在既「多」又「少」的現象，未能從根本上解決農產品的價格和市場波動問題。經濟學家周天勇對農民外出打工和種糧收入進行了對比。2021年外出農民工月均收入4868元，假定外出農民工年工作11個月，則年收入為53548元；而按15億畝種植糧食用地計算，樂觀估計農民平均凈收入為每畝500元左右，假定平均每人種植5畝地，年收入僅為2500元，每位農民需種植107畝耕地才能達到外出務工的收入水平。農業（特別是糧食種植）收益低，農民增收難，留住青壯年工作機會少，興村富農任務艱巨。相對於種植玉米，種植甜高粱的水肥用量、人工投入都較少，種植成本較低；而產出包括高粱米、飼料和乙醇，農民每畝凈收入比種植玉米、小麥、水稻、棉花等作物高1倍以上。因此，在重要農作物種植面積要保持相對穩定，重點農產品要保持一定價位且要滿足基本供應量的前提下，其餘耕地及可開發邊際土地，可針對肉奶（消費水平低）和進口石油（比例高）這兩個巨大的市場，種植耐鹽鹼、耐乾旱的多功能作物甜高粱，進而發展生物「雙源」產業，給農村、農業和農民進入二產，包括相關的三產服務，創造機會，提供更多工作崗位、提高農民收入，防止返貧，實現鄉村振興。

生物「雙源」產業是適合農村發展的普適性產業，其產業體系涵蓋育種、種植、養殖、農機、乙醇生產、機電裝備、汽車製造、化工、能源、工程設計與建設、物流等十幾個行業，每3萬畝甜高粱可生產1萬頭牛所需飼料和1萬噸乙醇，拉動相關產業4.6億元產值，可創造1400個就業機會。利用7.2億畝邊際土地種植甜高粱可生產飼養2.4億頭牛的青貯飼料、2億噸乙醇，創造2800萬個就業崗位，可謂「一石三鳥」。

04 生物「雙源」產業的國際影響

俄烏衝突對大宗商品市場造成重大衝擊，2022年5月，世界原油平均價格和硬質紅色冬小麥HRW價格比年初分別上漲13.6%、25.3%。世界銀行在2022年4月底發布的當期《大宗商品市場展望》報告預測，2022年世界能源價格漲幅將超過50%，小麥價格漲幅將超過40%。俄烏衝突觸發歐洲能源危機，也會引爆非洲饑荒。我國向「一帶一路」沿線國家輸出技術、裝備，發展生物「雙源」產業，可使相關的「能源」「飢餓」兩個難題迎刃而解；亦可從容應對美國主導的「全球基礎設施與投資夥伴關係」（PGII）倡議。

歐盟特別峰會於2022年5月就石油問題達成一致，將於2022年年底前削減石油進口總量的至少90%。這表明歐盟下決心結束對俄羅斯的能源依賴，不再從俄羅斯進口煤炭、石油、天然氣。這也是歐洲能源轉型的機遇。歐盟有6500萬公頃未利用農地，並在「歐洲地平線」工作計劃中專門資助研究如何利用其種植工業作物，生產替代石油的燃料和化學品，現已從68種作物中篩選出37個適宜品種，其中高粱排名第4。甜高粱生物量大且莖稈含糖，作為能源作物比高粱的優勢更顯著，而且我國已有近20年的技術積累。作為政策選擇之一，我國可以出口技術、裝備，幫助歐盟開發其邊際農地，種植甜高粱生產乙醇和生物天然氣（沼氣），可替代5億噸石油、2000億立方米天然氣，實現其能源自主目標。

「絲綢之路經濟帶」上的中亞國家油氣儲量充裕、礦產資源豐富，但過度開採導致其生態退化和氣候變化，並且這些國家普通民眾收益有限，社會隱患重重，因而對我國的油氣資源供應並不穩定。中亞各國與新疆氣候土壤條件相似，適合種植甜高粱發展生物經濟，例如，甜高粱在塔里木盆地一年能收穫兩季，畝產含糖13%的莖稈18噸、高粱米598公斤。中亞各國可通過種植甜高粱生產乙醇、肉奶，改變經濟發展模式，合理利用水資源和現有土地資源，同時治理和修復鹽鹼化、沙漠化耕地以恢復生態，解決生態和經濟發展問題。向中亞輸出生物「雙源」產業所需的技術、裝備，可幫助中亞國家發展生物經濟、改善民生，轉移我國高能耗產業並出口大型機械設施，掌控能源動脈，實現海外囤油、囤氣。

「海上絲綢之路」沿線國家基本上為發展中國家，缺乏能源，也缺少糧食和飼料。高粱原產於非洲，根據聯合國糧農組織的報告《生物能源與糧食安全》，坦尚尼亞可種植甜高粱的土地面積有6949萬公頃，而適合種甘蔗的土地僅為90萬公頃。非洲國家迫切需要建立生物「雙源」產業解決能源和民生問題。衣索比亞總統和總理，辛巴威總統分別邀請中國專家到訪洽談。甜高粱在東南亞一年能種三季，印度尼西亞政府希望引進中國技術，在離散島嶼上種植甜高粱，建立「1萬噸乙醇／3兆瓦電廠」分散式能源模式，以解決能源問題。我國向「海上絲綢之路」沿線國家輸出生物「雙源」技術和產業，幫助其發展生物經濟，有利於實現海外屯田、屯礦。

我國過往在海外以對外援助換取能源、礦產資源的合作模式現面臨巨大困難，深入其中的企業也入不敷出、難以為繼；當前，完全可以通過技術和資本達成合作。輸出生物「雙源」產業體系，既可破解我國海外企業面臨的難題，又能把「一帶一路」沿線不同信仰、不同文化、不同經濟發展階段的國家連接起來，使其和睦共處、合作共贏，最終有望在歐洲大陸匯合，用中國的技術、裝備助力全球生物經濟轉型並實現碳中和目標。

05 對推進我國生物經濟

高質量發展的幾點建議

發展生物「雙源」產業，高質量發展生物經濟是一個事關全局的系統性工程，產品種類多，且附加值高，涉及部門多、協調任務重，為落實好《「十四五」生物經濟發展規劃》，我國應採取綜合性措施加以謀劃和推進，簡要建議如下。

可在國家層面設立「生物食源與生物能源產業辦公室」，協調各部門制定扶持政策，落實資金支持、市場准入等激勵措施；設立國家科技專項，重點突破關鍵核心技術，建立生物「雙源」產業化技術體系；全方位支持從甜高粱種植、改造鹽鹼、沙荒地、生產乙醇、飼料、牛羊養殖，到乙醇和後續的制氫、生產航煤，以及氫動力車船的全產業體系示範工程；規劃實現產業集群式快速發展。

鑒於生物食源與生物能源產業橫跨農業、能源等領域，涉及育種、種植、養殖、發酵、分離、燃料、動力等諸多創新內容，生物「雙源」國家科技專項應重點支持從採用全基因組設計育種、合成育種等策略，開發更加耐旱、耐鹽鹼、含糖量高和高生物量的甜高粱等多功能作物新品種，到加工轉化為乙醇和飼料，再到後續採用甜高粱飼料的牛羊養殖、乙醇製備氫和生產航煤、綠色動力系統的研發，實現工程技術突破。

科技成果轉化為生產力需先有示範；種植甜高粱改造鹽鹼地、沙荒地，需所在地區廣大農民的配合，國家農業和農村主管部門可選擇合適的區域，投入充足資金組織實施「甜高粱改造鹽鹼、沙荒地生產飼料、乙醇、優質肉奶，以及基於乙醇的綠色動力農機」示範項目，為大面積開展鹽鹼地和沙荒地改造利用奠定基礎。

甜高粱適合在「一帶一路」沿線國家種植。我國擁有生物「雙源」產業技術自主知識產權並在全球推動可持續發展的優勢。相關部門可優先考慮將發展生物「雙源」產業列入中非「十大合作計劃」和「八大行動」方案；在中歐投資協定談判中加入生物「雙源」技術、裝備、工程進入歐洲市場的內容；與上合組織國家加強發展生物「雙源」產業和生態建設方面的務實合作；並予以政策、資金支持。