生物产业建设是实现低碳经济的战略性基础措施

　　生物产业在实现低碳经济中的作用

　　生物产业在低碳实现的过程中有举足轻重的作用。在某种程度上说，是一个战略性基础措施。我们可以从以下两个方面来认识。生物产业是新兴战略产业，可从根本上带动低碳经济的发展。

　　发展生物产业符合国际产业调整和升级的总趋势

　　2010年，国家发布了生物产业发展的规划，这是我国适应国际产业发展方向提出的战略措施，符合国情，适合国家长远利益和当前需要。世界将进入生物技术时代，这是各国大多数政治家、社会学家、科学家所取得的共识。所谓生物时代就是伴随着生物大分子DNA的发现和人类基因组序列的破译，转基因技术、人工诱导干细胞技术、克隆技术等生物技术的进展及广泛应用，人类的经济、社会结构都正在发生巨大的变化。生物时代的来临已是不可回避的现实。但从绝对数量和结构上说，目前还不是现实的主导经济，只是潜力巨大，前景广阔。目前的工业化经济，包括后工业化时代，基本上还是矿物为主要资源的经济。而这些资源不管多么丰富，都是自然界中不可再生的、有限的资源，只能越用越少，总有枯竭和穷尽的时候。生物时代，一个重要标志就是从能源到材料，基本上可由生物资源来替代，可再生持续利用。

　　生物资源是低碳经济基础之一这有两方面的依据。一是生物能源使用后的碳排放属大气圈中的碳循环性质，可算得上低排放或零排放。二是生物中的陆地绿色生物、海洋生物、微生物，许多种都有光合作用。光合作用是生物在阳光条件下，用水与二氧化碳生成碳水化合物，构成生物有机质，同时放出氧气。这是一个碳汇过程。虽然这些生物也呼吸放出二氧化碳，但是与光合作用中吸收的二氧化碳比较排的少得多。如果算总账，这是一个巨大的碳汇过程。此外，利用生物技术的发酵工程，可替代一些化工生产中的高温或高压条件，节省大量能源和资源。所以从大气圈的宏观上、总体上衡量，生物经济是循环经济，因而也是低碳经济。

　　农作物生产增碳汇农作物生产对于碳排放来说是把双刃剑。不能否认，农业是碳排放大户，但也是碳汇的主力。种植业自身是碳排放源，主要是因水田排放沼气；机械化、水利化（不含自流灌溉）、化肥化和大量农药生产，要消耗大量油电能源。仅仅作物种植的化肥过量施用、废弃物焚烧等排碳因素，就占人类总排碳量的14%.但庄稼是绿色植物，农作物在生长过程中都进行光合作用，合成自身发育的物质，这是吸收二氧化碳的过程，是极大的碳汇。解决农业生产自身的这对矛盾的办法就是更多地采用生物技术，降低作物生产中的能耗，限制碳源，增加碳汇。其办法是可通过改变耕作方式，实行秸秆覆盖、精准施肥，优化管理、培育抗干旱、抗病虫害、抗盐碱、适应性强的优良品种，增施有机肥、秸秆还田、制成新式生物能源等措施减少温室发展生物产业促低碳的路径气体排放。

　　改良土壤助低碳

　　土壤是个天然的大碳库。土壤中的有机碳来自动植物、微生物的活体与残体、排泄物、分泌物等。这些物质分解后以土壤腐殖质形式存在，相对稳定。我国有18亿亩3农田，按平均容重为1.2吨/米 计算，如将土壤有机质含量提高1%,相当于土壤从空气中净吸收306亿吨二氧化碳。即使我们利用30年的时间来完成这个增长过程，每年也约有10亿吨的二氧化碳被固定在耕地里。长期以来由于“用地不养地”,土壤有机质下降严重。世界三大黑土区之一的东北黑土区，虽解决了中国超过10%以上人口的吃饭问题，但坡耕地黑土层厚度已从60~70年前的80~100厘米减少到现在的20~30厘米，土壤有机质含量由12%下降到1%~2%,大量的碳以温室气体的形式进入大气中，85%的黑土地处于养分亏缺状态。黑土地保护刻不容缓，其中提高并恢复有机质含量既可保持黑土质量，利于农业的持续增长，又可极大地增加碳汇，促进低碳经济的发展。

　　植树造林强碳汇一是实施造林和再造林。增加森林的碳汇量是世界公认的最经济最有效的解决二氧化碳的良策。地球上的四大碳库中，森林的碳汇作用最明显。通过植树造林吸收、固定二氧化碳，其长期单位成本远远低于通过工业产业升级、利用工业污染治理减排的成本。树木的光合作用吸收大量二氧化碳，森林土壤的碳汇作用也极其巨大，森林每3生长1米 生物量，平均吸收1.83吨二氧化碳。成熟森林在地上部分净生产力几乎为零的情况下，森林土壤持续表现出强大的碳汇功能。二是引入碳交易机制，调动方方面面的造林积极性。森林碳汇是一种无形的资产，国际上碳交易已形成市场解决机制。作为森林生态补偿的一种特殊形式，将有利于为中国林业建设筹集大量国内外资金，促进森林生态效益市场化和货币化的进程。

　　科学饲养减少碳排放

　　畜牧业是碳排放大户。我国年出栏约6亿头猪，其中规模养殖场要占42%.每年排泄量高达3.2亿吨，其污染负荷超过工业废水和生活污水的总和。传统禽畜养殖方式产生的温室气体，占全球温室气体排放总量的18%,但可以通过创新饲养方式改高碳为低碳。据相关实验，如果采用生物技术，用发酵床养殖法就可开创一个全新的碳、氮排放形式，减少碳排放达到传统养殖的10%,同时节约饲料15%,还可起到对禽畜防病治病的作用，降低成本。

　　海洋养殖固碳源

　　海洋是地球上最大的碳库。人类每年向大气排放化石燃料所产生的二氧化碳约13%为陆地植被所吸收，35%为海洋所吸收。其中很大一部分是海洋生物固碳。利用生物技术，加强海洋生物的人工养殖和发展，其固碳作用不可低估。

　　海洋养殖固碳源主要包括：（1）藻类固碳。地球上的光合作用90%是由海洋藻类完成的。海藻能够有效地利用太阳能，通过光合作用固定二氧化碳，将无机碳溶解转化为有机碳。（2）珊瑚礁固碳。热带海洋中广泛发育的珊瑚礁是地质历史上石灰岩的最主要物质来源，也是现代海洋中最重要的固碳生物群。（3）贝类固碳。海洋贝类是通过滤食水体中的悬浮颗粒有机碳而促进其软体组织的生长，并由软体组织的外套膜分泌物形成贝壳。贝壳在形成过程中与海水中的化学元素发生一系列变化，其成分中碳酸钙约占95%,贝类表现出软体组织生长和贝壳形成两种固碳方式。（4）海洋生态体系固碳。海洋上层的浮游植物通过光合作用生长繁殖，将二氧化碳转化为自身机体的组成部分；随后在植物-滤食动物-肉食动物的生物链演进过程中，通过生物代谢和死亡形成颗粒碳沉积到深层海洋。（5）湿地固碳。湿地是地球上具有独特功能的生态系统，被誉为“地球之肾”,在全球碳循环中同样也发挥着重要作用。

　　利用生物质能促进碳循环

　　生物质是一种典型的可再生能源。地球上每年通过植物光合作用固定的碳元素达2 000亿吨。据估算，中国生物质资源生产潜力可达650亿吨/年，折合33亿吨标准煤。如果全部利用，可基本满足我国2009年全年的一次能源消耗（31亿吨左右）。生物质能源利用是指借助物理、热化学、生物化学等手段，通过一系列的转化技术，生产出固体、液体、气体燃料等高品位能源来代替化石燃料，为人类生产生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品。与太阳能、风能、水能、核能、地热能等等并称清洁能源，并与农业生产结合成完整链条，成为循环经济的可再生能源，在发展经济中应予特别的关注。微藻能源、大藻能源、秸秆及其他农业生产的废弃物可做生物质能源。

　　用生物技术促节能

　　在国民经济中举足轻重的石化工业，许多工艺是在高温高压下进行的，合成或分解需要大量的材料和能源。这些生产过程大多可以采用生物技术，用发酵工程分解较大的有机质分子，用酶工程来催化反应的速度和过程，使生产可以在常温、常压或较低的温度、压力下进行。这样可以代替高温高压容器，能够节约大量的能源和其他资源。

　　在生化制药中也可用生物技术节能。据相关资料，转基因动物生产药物具有成本低、周期短、效益好的三大优势。生产1克药物蛋白，用传统工艺生产的成本大约要4万元，而利用转基因动物生产却只需4元。中药加酶提取法提高其在提取溶剂中的溶解度，减少溶剂的用量，降低成本，也可改善目标产物的生理生化功能，从而提高其效用。酶法提取技术与超声波、微波、超高压等其他技术联用，条件温和易获得、提取时间短、提取率高、绿色节能。用纤维素酶法从杭白菊中提取总黄酮，提取率比对照组提高19.2%.应改进中药提取方法，改间歇式提取为连续多级逆流提取；推广加酶提取技术、超临界提取技术和离子交换膜应用技术。超临界二氧化碳萃取法比水蒸气蒸馏法提取当归挥发油的回收率高2倍，提取苕叶细辛挥发油的回收率提高7倍。生物产业节能作用十分突出。

　　扩大生物能源项目补贴范围。为鼓励地方电网使用生物质电力，10兆瓦以下电站电力如在地市一级的电网消耗掉，国家应同样给予补贴。

　　适当简化生物能源项目报批手续。中小规模生物质能源项目审批权下放到地市一级。国家层面抓大放小，一方面可以调动地方政府发展可再生能源的积极性，因地制宜地扶持小项目，另一方面也可降低小项目的操作成本，促进小型分散项目的推广。

　　制定并完善支持中小型生物质能源企业的市场机制

　　建立国内二氧化碳减排指标交易规范；由国家收购小型项目二氧化碳减排指标，打包出售；有效利用国际资金；建立减排指标交易制度，鼓励大型企业购买小型项目的减排指标，改变企业自营小型生物项目的局面。提高农业生产中增加碳汇项目的补贴力度。为增加土壤碳汇，鼓励农民使用有机肥，在农牧废弃物资源化利用技术方面大力推广秸秆还田，建立轮作制度。如上海农民种植绿肥可获得市区两级补贴每亩200多元；商品有机肥推广实行补贴政策，2004-2008年市财政每吨补贴250元，区县再补贴50~150元等。这类措施可以参考、推广。

　　引导并推动农村沼气的规模化、集约化。沼气发展的瓶颈之一是分散和低效率。适当的规模化是提高沼气利用率、综合利用的好办法，应加强这方面的工作。