第一篇:2018国际生命科学与生物技术发展态势
2018国际生命科学与生物技术发展态势
? ? 随着以纳米孔为标志的第三代基因测序技术迅猛来袭,测序技术迈向高通量、高精度、低成本与便携性时代。与此同时,表观转录组分析技术、单细胞测序分析技术与基因编辑技术加速了人类生命蓝图的绘制与完善。这些生命科学手段与生物技术不断创新、交叉与融合,广泛地应用到科学前沿、临床应用乃至产业研发等诸多领域,从而涌现出了越来越多的生命科学研究:脑-机接口技术的重大突破,改造生命和创造生命的深入研究,干细胞与再生医学疗法的临床转化,微生物组与人类健康和疾病的重大关联,乃至细胞免疫疗法的无限潜力,无一不彰显出生命科学和生物技术向个体化、精准化迈进的趋势。
(一)重大研究进展
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1.生命组学研究继续推动生命科学发现 技术创新和交叉推动生命组学研究向更精确的方向发展。在基因组方面,韩国首尔大学医学院利用PacBio单分子测序技术结合BioNano(生物纳米)单分子光学图谱技术,发表了最为连续的人类二倍体基因组组装结果。在转录组方面,德国马克斯-普朗克学会(马普学会)生物物理化学研究所开发了瞬时转录组测序技术,绘制了人类瞬时转录组图谱;美国斯克利普斯研究所协同多家机构完成了大脑单神经元转录组的大规模评估。在蛋白质组方面,美国系统生物学研究所和瑞士苏黎世联邦理工学院合作开发了人类SRMAtlas分析方法,首次定量检测了完整的人类蛋白质组;美国多家机构联合开展了大规模蛋白质基因组学(proteogenomics)研究,探索了驱动乳腺癌和卵巢癌的关键因子。在免疫组方面,哈佛大学医学院在一系列免疫细胞中进行了干扰素诱导基因表达和染色质的分析,构建了干扰素诱导调节网络;新一代基因测序技术推动了免疫组库分析的临床应用。
2.脑科学酝酿全球合作研究,脑-机接口技术实现重大突破 脑科学持续稳步发展,并酝酿全球合作。在美国、欧洲和中国的脑计划不断推进的同时,全球神经科学家积极探讨开展全球协作,共同解决脑科学研究三大挑战,获得了系列成果,尤其在脑-机接口技术上取得了重要突破,推动基础研究快速发展。美国冷泉港实验室开发的标记大脑神经元MAP-seq新技术,有望实现深度神经网络的重大突破;美国洛克菲勒大学首次精确定位并定量了哺乳动物大脑中的基因表达。脑图谱绘制方面,美国加州大学伯克利分校成功绘制了大脑语义地图,迈出了解读人类思想的关键一步;美国华盛顿大学完成了人类大脑皮层图谱,97个大脑皮层区域首次亮相;美国艾伦脑科学研究院绘制了迄今最完整的数字版人脑结构图谱,将成为大脑研究的最新指南。美国俄亥俄州立大学、瑞士联邦技术研究所分别利用脑-机接口技术,实现了脊髓损伤后人类和黑猩猩对自身部位而非假肢的控制,标志着脑-机接口技术在2016年迈出了重要一步。3.合成生物学发展突飞猛进
合成生物学在改造生命和创造生命方面的研究愈发深入。随着软件工具的迅速发展与大数据技术的广泛应用,美国克雷格·文特尔研究所等机构在以前工作的基础上,人工合成了目前世界上最小、仅含有473个基因的“合成细菌细胞”Syn3.0;美国哈佛大学通过计算机软件设计出了只包含57个密码子的大肠杆菌基因组,这一事件入选了我国两院院士投票评选的2016年世界十大科技进展新闻;美国华盛顿大学通过计算、建模、预测与优化,首次人工设计出了超级稳定的二十面体蛋白,该重大成果入选了2016年《科学》杂志评选的十大科学突破,为合成生物学、药物装载提供了良好的工具。此外,人类基因组编写计划日益受到研究人员的关注;能够合成硅-碳键生物体的诞生预示着合成生物学未来具有无限可能性。
4.干细胞与再生医学研究展现临床应用巨大前景
全球各国继续大力支持干细胞与再生医学研究,同时强化监管体系建设,进一步加速了干细胞与再生医学疗法的临床转化进程,干细胞基础研究持续深入。日本九州大学首次实现了干细胞体外生成成熟卵细胞,为理解卵子形成进程提供了新的蓝图,该成果入选了2016年《科学》杂志评选的十大科学突破;美国加州大学旧金山分校利用化合物把皮肤细胞成功转化为心肌细胞与脑细胞;美国马里兰大学医学中心首次利用成人干细胞修复新生儿心脏。与此同时,包括干细胞在内的细胞技术与组织工程、3D打印等工程化技术的融合,逐渐指明了工程化组织器官修复的发展方向。美国韦克福雷斯特大学利用“组织和器官集成打印系统”(ITOP)打印出人造耳朵、骨头和肌肉组织,将其移植给动物后都能保持活性,有望解决人造器官移植难题。
5.人类微生物组展现与人类健康和疾病重大关联
人类微生物组被称为人类的第二套基因组,该领域已经成为生物医学研究的热点,并获得各国的广泛关注。近年来,对待微生物组的观念更是从“影响人类健康和疾病”转变为“将人体微生物组视作一个人体器官”,显示人类微生物组的重要作用。目前,肠道微生物组是其中最受关注的领域。2016年,肠道微生物组与人类健康和疾病的关系研究持续推进,研究发现,肠道微生物对代谢疾病、心血管疾病、神经系统疾病、癌症等多种疾病均具有重要的调控作用,同时与免疫应答和营养水平也具有紧密联系。美国耶鲁大学解释了肠道菌群引起肥胖的机制,解决了困扰学界多年的难题;美国加州理工学院阐述了肠道微生物与帕金森病的联系,证明肠道中特定种类微生物的分泌物会与α-突触核蛋白“携手”导致帕金森病的发生;美国华盛顿大学、法国里昂第一大学同时发现在热量匮乏的情况下,肠道菌群的组成可以决定个体是健康生长还是发育不良。这三项研究被评为“全球健康尤其是营养学的一个分水岭”。
在机制探索的基础上,肠道微生物也为多种疾病的诊断和治疗带来了新的机遇。美国贝勒医学院发现一种肠道细菌能够逆转小鼠的自闭症状;比利时鲁汶大学发现一种名为Akkermansia的肠道细菌能够减缓小鼠的肥胖和糖尿病进程;微生物疗法公司Seres Therapeutics宣布启动全球首个合成性微生物药物SER-262治疗原发性艰难梭菌感染的Ⅰb期临床试验。
6.首个PD-L1免疫疗法药物上市,细胞免疫疗法有望攻克实体瘤
近年来,免疫疗法研发热度持续不减,被视为肿瘤治疗的新希望。2016年《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)将应用免疫工程治疗疾病评为年度十大突破技术。免疫检查点抑制剂和细胞免疫疗法是当前肿瘤免疫疗法研究的热点。在免疫检查点抑制剂方面,2016年美国食品药品监督管理局(FDA)批准了首个以PD-L1为靶点的免疫疗法药物Tecentriq。2016年,细胞免疫疗法在攻克实体瘤方面取得了多项突破性成果。美国宾夕法尼亚大学在小鼠模型中证明了靶向癌细胞表面蛋白Tn-MUC1的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法治疗白血病和胰腺癌的有效性;美国希望之城医学中心贝克曼研究所利用靶向白细胞介素的CAR-T疗法治疗脑癌患者,患者肿瘤显著缩小,且肿瘤曾完全消失;美国国立卫生研究院(National Institutes ofHealth,NIH)下属癌症研究所利用靶向KRAS突变的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)回输,治愈了一名晚期结肠癌患者。7.个体化和精准化是医药技术发展的方向
随着精准医学的快速发展,全球新药研发模式逐渐从传统的重磅炸弹式向精确制导式发展,特别是以个体化和精准化为特征的靶向药物发展迅速。2016年,FDA批准的22个新药中,靶向药物有18个。与此同时,许多重要的新的疾病靶点正在被不断发现。2016年,美国加州大学旧金山分校、美国凯斯西储大学分别发现了三阴性乳腺癌(TNBC)的新靶点PIM1激酶、肿瘤免疫疗法新靶点免疫检查点蛋白Cdk5,美国加州大学圣地亚哥分校发现了172种肿瘤基因突变与靶向药物的组合。生物大数据成为靶向药物研发、指导精准用药的重要资源。2016年,美国Regeneron遗传学中心将50 000余人的基因组数据与其电子病历相结合,发现了家族性高胆固醇血症致病基因;英国维康信托基金会桑格研究所研究了11000个患者样本中的肿瘤基因突变,发现了癌症基因突变与对特定药物的敏感性之间的关联。
(二)技术进步
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生命科学新技术不断革新,推动生命科学研究朝着精准化、定量化和可视化的方向进一步发展。
1.基因测序技术迈向高通量、低成本与便携性时代 高通量、高精度、低成本和便携性是测序技术和仪器研发的方向。纳米孔测序技术入选了2016年《科学》杂志评选的十大科学突破。Oxford Nanopore公司便携式纳米孔测序仪MinION完成了对埃博拉病毒的现场检测,在国际空间站对鼠、病毒和细胞的DNA测序及人类全基因组进行测序,这些应用证实了纳米孔测序技术在测序中的应用潜力。一系列新型测序技术也不断涌现,由英国诺丁汉大学开发的Read Until测序技术通过与纳米孔测序联用,实现了高度选择性的DNA测序。第二代基因测序技术也在不断改进,Illumina在2017年初推出了NovaSeq新型测序仪,有望将人类全基因组测序成本降至100美元。
2.表观转录组分析技术揭示RNA修饰调控机理
开发新型测序技术,发现RNA修饰标志物及其修饰位点,揭示其调控机理,是目前表观转录组领域发展的重点。2016年,美国加州大学洛杉矶分校开发出了一种新型RNA测序技术m6A-LAIC-seq,可以提供RNA化学修饰的详细信息;比利时布鲁塞尔自由大学开发出了hMeRIP-seq技术,绘制了RNA的hm5C转录组图谱,全面揭示了这一RNA修饰的分布、位置和功能;芝加哥大学与霍华德·休斯医学研究所及北京大学分别开发出两种新技术m1A-seq和m1A-ID-seq,实现了全转录组水平上的谱图鉴定,同时发现了一种新的RNA甲基化修饰形式——m1A,扩展了mRNA中的修饰种类,为该领域提供了新的研究方向。表观转录组分析技术被《自然-方法》杂志(NatureMethods)评为2016年的年度技术。
3.单细胞测序与分析技术加速人类细胞图谱绘制
单细胞测序新技术不断涌现,美国麻省理工学院开发出了新型RNA测序技术Div-Seq,可以揭示新生神经元的动态;我国北京大学开发出了单细胞三重组学测序技术,首次实现对单细胞进行三种组学同时高通量测序。在单细胞分析技术方面,美国加州理工学院开发出光学原位读取人工突变存储(memory by engineered mutagenesis with optical insitu readout,MEMOIR)技术,能够读取动物细胞的生命历史和“谱系图”。得益于这些单细胞技术的进步,国际人类细胞图谱计划得以酝酿实施。
4.基因编辑技术日益精准,得以广泛应用
基因编辑技术的精确性及脱靶问题逐步改善,其应用范围也进一步扩大。美国哈佛大学实现了对单个碱基的编辑,提高了其精确性;美国麻省总医院(MGH)减少了Cas9酶与靶DNA的非特异性互作,从而降低了脱靶效应;美国加州大学圣地亚哥分校首次实现了RNA编辑,美国索克生物研究所开发出了可编辑眼睛、大脑、胰腺及心脏细胞等非分裂细胞的新技术,为基因编辑技术应用于疾病治疗带来了更广阔的前景。同时,法国艾克斯-马赛大学、日本神户大学及我国南京大学先后分别开发了巨型拟菌病毒噬病毒体抵抗元件(MIMIVIRE)新系统、Target-AID新技术、以结构引导的内切酶(structure-guided nuclease,SGN)技术,均有望成为新型基因编辑工具。
5.体外诊断技术高速发展,液体活检走向应用
体外诊断技术迎来高速发展期,为疾病的精准诊疗奠定了基础。作为体外诊断分支技术的液体活检技术已从科研走向应用,成为疾病早期筛查和预后的重要工具。2015年,《麻省理工科技评论》将液体活检评为年度十大突破技术。液体活检的检测物包括循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环肿瘤RNA和外泌囊泡小体(exosome)4类,其中CTC和ctDNA是目前的研究热点。2016年4月,美国FDA批准了首款基于ctDNA进行肿瘤筛查的产品——Epigenomics公司的Epi proColon试剂盒(用于筛查大肠癌)。
第二篇:当代生命科学与生物技术发展的现状和前景
当代生命科学与生物技术发展的现状和前景
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当今世界,科学技术发展突飞猛进,新兴学科、交叉学科不断涌现,科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮,生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到,一个生命科学的新纪元即将来临,并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。
党的十六大指出,对于我国来说,二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期,我们要集中力量,建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。
无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来,生命科学与生物技术获得了飞速发展,为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。
作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”,生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后,生物技术产业显示出强劲发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%,2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”,并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍,达到8800亿日元,力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会,继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后,又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”,进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这
些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。
生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷,达5867万公顷。据有关资料分析,转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。
值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。据GoldmanSachs最新技术报告显示,美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向,内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计,到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。
当然,生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面,存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论,并已引起了世界各国的普遍重视。然而,各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时,并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐,而且在国家层面上,从争夺未来科技及产业制高点出发,都进一步加大研发投入,加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们,新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革,寻求支持。通过加强科学研究,积极制定相应的法律法规和政策,可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展
第三篇:把握生命科学和生物技术发展的战略机遇
把握生命科学和生物技术发展的战略机遇
当今世界,科学技术发展突飞猛进,新兴学科、交叉学科不断涌现,科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮,生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到,一个生命科学的新纪元即将来临,并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。
党的十六大指出,对于我国来说,二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期,我们要集中力量,建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。
一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景
无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来,生命科学与生物技术获得了飞速发展,为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。
作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”,生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后,生物技术产业显示出强劲发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%,2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”,并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍,达到8800亿日元,力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会,继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后,又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”,进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。
目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(FunctionalGenomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。
生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷,达5867万公顷。据有关资料分析,转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随
着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。
值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。据GoldmanSachs最新技术报告显示,美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向,内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计,到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。
当然,生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面,存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论,并已引起了世界各国的普遍重视。然而,各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时,并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐,而且在国家层面上,从争夺未来科技及产业制高点出发,都进一步加大研发投入,加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们,新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革,寻求支持。通过加强科学研究,积极制定相应的法律法规和政策,可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。
二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇
在近代历史上,中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂,留下诸多遗憾和教训。今天,生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域,无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择,这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为,生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。
实现上述的目标,我们已具备独特的优势和条件。首先,我国是一个生物资源大国,拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家,有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份,位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说,这种优势是不可替代的,也是具有独占性的。
把握
其次,广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域,我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国,必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全,必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力,如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术,都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域,如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康,始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前,对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段,因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。
在能源领域,利用生物技术开发可再生清洁能源,包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等,将为解决我国的后续能源,展现出极其广阔的发展前景。在环保领域,生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前,利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛,生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外,生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此,无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。
第三,中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨,到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说,再到宋明理学家的“万物一体”之论,强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初,毛泽东同志就曾说过:“在自然科学方面,我们也要做独创的努力,并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产,直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上,中国只有发挥自身的优势,形成自身的特色,才能在国际舞台上占领一席之地。第四,经过多年来的不断努力,我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础,创新和开发能力不断增强,具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代,我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素;70年代,我国首创三系法杂交水稻技术,对解决中国粮食需求做出了重大贡献;80年代,我国又在人工合成酵母丙氨酸tRNA及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果,为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来,我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面,中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划,高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311(籼稻)的基因组序列草图;在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域,一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化,基因工程制药产业已初具规模,人工血液代用品即将进入临床研究,体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平,B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究,肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域,我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤;超级杂交稻研究又取得新的突破,每公顷产量突破1.2吨,率先实现了国际上提出的超级稻指标;转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷,占棉花种植面积的40%,五年来累计为农民增收50多亿元;植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之,我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置,具备了冲击国际前沿,争夺“制高点”的基础和实力。
三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考
虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就,但与发达国家相比,我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战,将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展,关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。
为此,我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术研究,促进生物产业快速、健康地发展。首先,我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万
变的国际环境下,抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展,决不只是一般意义上的市场份额问题,而是关系到我国国计民生和国家根本利益,关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次,我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域,如果一味地步人后尘,就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势,充分利用已经形成的基础和能力,寻求新的突破和跨越,这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三,我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程,也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点,进一步加强宏观调控,促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用,形成持续稳定的良好政策环境。
今后一个时期,促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展,必须遵循三点基本方针:一是大力加强研究开发;二是积极推进产业化;三是高度重视并切实保障生物安全。今后5~10年,通过不懈努力,我们将实现如下目标:建立具有国际先进水平的生物技术创新体系;造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍;培育和扶持一批新兴产业,使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上;使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面:
(1)切实加强基础研究,提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究,重点支持生长发育的基因调控,外源基因高效表达调控、定点整合技术,生物多样性,人类重大疾病和重要动植物病(虫)害防治分子机理等方面的研究。
(2)大力发展关键技术和平台技术,积极改造传统产业,促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术,生物技术药物等重要生物制剂研制,干细胞及组织(器官)工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术,农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。
(3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品,培育一批企业或企业集团,提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求,优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化,支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。
(4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发,采取有效措施,加大我国生物资源的保护力度,建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。
具体行动措施包括:一是实施专利战略,在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施,努力产生更多的创新性研究成果:强化知识产权意识,获得一批具有重要应用前景的专利;遵循国际惯例和中国加入WTO后应承担的义务,尊重和保护国外的专利和知识产权,同时利用我国自身优势,通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略,培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施,加速国内人才队伍培养;进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度;扩大国际合作,引进海外智力资源。通过以上方式,凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制,构建具有国际一流水平的科学研究机构,吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略,建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求,以新兴产业和产品为重点,研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLP、GCP和GMP等国际标准,对现有生物技术研究开发和产业化体系进
行更新改造,提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略,培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业,开拓新的产品和市场,形成新的经济增长点,是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新,培育一批具有现代企业机制的,既有较强的市场开发能力和盈利能力,又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略,开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利,成果共享,保护知识产权,遵从国际惯例”的原则,进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围,引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品,努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。
第四篇:生物能源发展调查报告(生命科学)
生物能源发展调查报告(生命科学)
--生物能源发展调查之一
国际市场油价的日高一日,日前超出每桶70美元,给我国高速发展的社会经济带来越来越大的压力。近一个多世纪来,石油是应用最为广泛的化石能源,有“现代社会血液”之称。它不仅仅是能源之母,还是纺织、电子、化工、材料等现代工业产品的基础原材料。油价高涨、资源短缺、环保压力和高速增长的需要,形成无法调和的矛盾,直接制约我国加速建设“全面小康”和国家安全。记者调查采访了解到,我国有能力替代石油的生物能源和生物材料产业研究有数十年历史,在生物质能加工转化及相关环保技术方面有了一定的积累。专家认为,我国有条件进行生物能源和生物材料规模工业化和产业化,可以在2020年形成产值规模达万亿元,在“石油枯竭拐点”形成部分替代能力。
石油消费仍是我国国民消费水平标志,巨量进口危及社会经济发展和国家安全
进入本世纪,石油价格上涨已让很多平常百姓感到压力。以车用93号汽油为例,目前价格已经从2000年前的1.8元左右上涨到现在的4.4元左右。中国工程院院士、清华大学原副校长倪维斗教授日前接受记者采访时介绍:据美国能源部和世界能源理事会预测,全球石化类能源的可开采年限分别为石油39年、天然气60年、煤211年,而其分布主要在美国、加拿大、俄罗斯和中东地区。中国是石油资源相对贫乏的国家,专家测算石油稳定供给不会超过20年,很可能我们实现“全面小康”的2020年就是石油供给丧失平衡的“拐点年”。
根据国家海关总署提供的资料,我国由1993年变为石油净进口国。过去的10年中,我国石油需求量几乎翻了一倍。2004年进口原油1.2亿吨,比上年增长34.8,占国家石油总供给量40以上。今年石油进口依存度将上升到57。到2010年,我国石油消费总量将达4亿吨。而国内生产能力仅为1.6亿吨到1.7亿吨。好范文版权所有!
另外,我国以石油为原料的能源、材料,如乙烯、醇类,需求量激升。2004年实际消费量1600多万吨,进口量占40以上。专家预测,到2010年,此类产品的需要量将上升到3000万吨左右。这些是化工、电子、汽车、纺织、塑料、能源产品等的基础原料。而且,目前这类石油加工品的成套设备均为国外大公司垄断。
据有关部门的粗略统计,2004年一年的国际原油价格上涨,使我国增加支付金额60亿到80亿美元,相当的2000万待业职工一年的低保费用。2005年8月25日,纽约油价再创新高,突破67美元。同时,美国高盛公司预测油价还将继续上升,最终可能达到每桶105美元。国际货币基金组织日前再次预测,由于中国石油进口持续大幅度增加,国际原油价格将稳定攀升100美元以上。更有专家分析,发达国家将把石油价格不断推升,作为压制中国、印度等后发展国家的重要手段。
石油是基础能源原材料,由于资源制约因而无法调控价格,对国内市场已经造成很大压力。以安徽为例,3月下旬,安庆市因成品油价格上调引发了出租车行业的罢运、上访,全市瘫痪。此前,南京等全国大中城市多次发生类似事件发生多起。8月1日,合肥再度发生因油价直接导致的出租车行业罢运事件。即使不考虑国际政治变幻对我国能源安全的影响,要保证社会经济健康稳定发展,实现全面小康目标,发展石油替代产业,也成了当务之急。
建设“小康社会”汽车工业发展仍是主流
汽车,被认为是现代小康社会的标志。2000年,我国政府提出建设“全面小康”社会。当年,我国汽车销售市场出现井喷,同时出现由集团购买为主变个人购车为主的重大转折。安徽奇瑞集团介绍,汽车业界把2000年确定为“中国汽车元年”,认为这是中国汽车进入高速发展时期的起始点。
现在的成品油价格高位运行,对汽车工业发展与产品普及有一定影响,但从发达国家的经验和我国发展趋势看,汽车保有量迅速增加之势不可逆转。国际货币基金组织日前再次预测,中国到2030年汽车保有量将达3.9亿辆,约为现在的20倍。
合肥工业大学是中国汽车人才的摇篮之一。记者采访中,专家、教授们一致表示:“发达汽车工业”是一个国家步入工业化、现代化的必然支柱。中国科技大学商学院有关“国家经济发展时期”研究的课题组得出结论,任何发达国家的工业化过程均离不开汽车工业,特别是轿车工业的贡献。过去的100年间,没有任何一项发明比得上汽车对人类进步的推动。轿车的普及以民族意识的改变、国民素质的飞跃式提高,有不可比拟的作用。汽车是新技术、新材料、新工艺的集大成者,对技术进步的推动是全方位的。汽车还是高度产业关联的工业,按公认的数据,以家用轿车为主的汽车工业对辅助产业、相关产业的拉动效应可达1:7:11;调查研究显示:目前世界上国民生产总值超过1万亿美元的国家有7个,其中包括中国。其余6个均拥有
“具有国际竞争力的汽车工业”,每千人拥有汽车数200-600辆。唯有中国在民族汽车工业方面相对落后,因而同列gdp总值大国,人均则只有6强的二十一分之一。
据国家科技部调研室的一项调查,进入2000年以后,我国汽车市场进入高速增长时期,近两年增幅超过30。2003年与上年同比,汽车产量增长35.20,销售量增长34.21。
特别轿车,产量由上年的109.28增长到206.89,增幅达84.7。
我国生物能源产业市场前景广阔
专家分析,石油已不是可持续发展的理想汽车燃料,过度依赖存在四大问题,包括:国内资源短缺和国际石油争夺剧烈的双重风险;汽柴油的性能已不能满足汽车高水平和高清洁的可持续发展要求;油价居高不下,用户负担增加;依靠进口,要花大量外汇,影响国内就业。巨大的国际采购会使我国原油陷入类似现在铁矿砂市场的“价格合围”。适应汽车消费需求,建设车用燃料替代体系成为必然趋势。
据了解,目前中国汽车保有量超过2000万辆,2010年将达到5000万辆至6000万辆。届时,国内汽车年生产量将达1000万辆以上,汽车用成品油市场就将有数千亿元。另一方面,环境保护逼迫中国采取石油替代技术。北京、上海等大城市较早对公共交通车辆实行天然气替代石油等措施,主要是出于环境因素。目前,天然气、煤炭、生物质能等技术路线替代石油,其燃烧排放都小于石油类40左右。按我国城市进程,2020年前还将有4亿人口“进城”,汽车保有量将急剧增加,不采用洁净的替代能源将无法维持人类适宜的城市居住环境。有人这样计算:大城市里按每车每天用15kg汽、柴油计,100万台车即用1.5万吨汽、柴油,它将耗尽18338万立方米空气中的氧气,使之变成只含二氧化碳和和氮气等的无氧气体。又因二氧化碳比空气重得多,所以,它们大都分布在地面附近,可在100平方公里范围内堆积1.83米厚,比正常的中国人还高出一巴掌。如果没有大自然赐予的空气流动,这将是一种多么可怕的情景呀!
中国工程院院士,国家生化工程技术研究中心主任、南京大学校长欧阳平凯说,美国国家委员会预测,到2020年,将有50有机化学品和材料来自生物质原料。我国最先起步的是生物质转化替代石油,即乙醇汽油。生物柴油是利用植物油脂、动物油脂等提炼的车用燃料,可直接替代柴油,低排放,无需改造发动机,而且对车辆发动机还有保护作用。世界各国对此非常重视,发展迅速,美国、加拿大、巴西、日本、印度等都有庞大的发展计划。欧盟国家用菜油加工生物柴油,2001年加工量已达100万吨。本世纪我国政府也很重视这项工作,近年来相继建成了许多年产量超万吨的生物柴油厂,预计到2010年,我国生物柴油需求量将达2000万吨。
车用能源的市场稳定、数量巨大。石油价格居高不下的情况下,石油延伸替代市场也非常可观。安徽丰原集团在宿州建设的世界第一个生物质原料乙烯生产厂,2004年底投产,年产2万吨,效益可观。2005年7月底,记者当企业采访,负责人吴玉熙介绍,“当原油价格在每桶35美元左右,企业即可有利润;到40美元每桶,吨产品利润可达5000元,原油超过50美元一桶,吨产品利润可达8000元,利润率高达35以上。
接受采访的专家、企业家强调,石油替代产业还有煤化工替代线路。但用一种紧缺能源替代另一种紧缺能源,只能是权宜之计。生物能源与生物材料产业链长,涉及基础研究、工艺创造、成套设备、运输分销、终端产品设计生产,等等。我国正由出口拉动转向内需接动,能源原材料“内需”强劲,必然呼唤出庞大的的石油替代产业。
替代能源:替代石油将使我国资源状况化短为长
--生物能源发展调查之二
按目前国内外研究水平,燃料电池汽车、电动汽车、氢动力汽车等仍有很多技术上不确定性,何时投入运营是未知数。混合动力汽车造价高,而且仍以成品油消耗为主。另一方面,石油的应用不仅仅是作为交通运输的动力,其衍生的乙烯等化工产品还是比钢铁应用更广泛的基础材料。因此,发展生物能源是必然之路,眼前解决车用燃油问题,中、长期解决后石油时代的能源、原材料问题。
目前,国际上生物能源技术相对成熟,替代石油的路线是:谷物、秸杆、其它植物等-发酵-乙醇-车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等;另一种是利用劣质食用油、麻疯树籽等直接加工生产高品质车用柴油。无论何种生物质转化,都是我国资源的“长腿”。发展生物能源是农业大国和“缺油多煤”资源现状化短为长的最佳契机。
发展石油替代行业有利于解决“三农”问题
农村、农民和农业的“三农”问题、环境与资源问题,是13亿人口大国均衡发展、建立和谐社会的关键,建立庞大的“石油替代”能源体系,不仅为我国农业产业化、农村地区城市化提供良好的机遇,是我国相当长时间发展重要驱动力,也是解决这些突出问题的最佳切合点。我国最著名的农业科学家之
一、中国科学院院士、中国工程院院士石元春日前公开提出:让我国农民“种出绿色大庆”。
据科技部有关单位的调研,我国南方的甘蔗、木薯,中、东部地区的小麦、水稻,北部的土豆、玉米,西部地区的油桐。麻疯树,干旱地区的山芋,等等,都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻疯树籽含油率达50,是制造生物柴油的良好材料。我国西南地区现有10万亩,到2010年种植面积可达1000万亩。国家科技部生物技术中心主任王宏广接受采访时告诉记者:目前我国富余的农副产品加工转化,确可“再造大庆”,即相当于5000万吨原油。如果把每年农民白白焚烧的秸杆收集处理后加工乙醇,替代车用油,总量可达6000万到1亿吨。已经开始用生物质能加工品全线替代石油产品的安徽丰原集团董事长李荣杰测算:只要石油不低于35美元每桶,用生物质能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等,都有利可图。
中国工程院院士、天津大学教授王静康等专家指出:“国际上许多国家和组织的预测表明,本世纪中叶可再生能源在一次性能源消耗中将超过50。”科技难度更大的生物制氢等一旦投入应用,生物能源前景更为广阔。可喜的是,我国生物质能富集区往往是老少边穷地区和纯农业区,经济建设相对落后,发展生物能源不仅经有经济意义,对解决农业产业化、农村剩余劳动力转移、农村地区工业化和建设和谐社会,都有很大意义。中国著名农业专家石元春教授等专家强调:发展生物能源要做到“一石四鸟”:其一,生物质能的全面利用,可解决农民增收问题;其二,中小型加工企业的发展,可以加速农业产业化和农村城镇化;其三,生物质能与土地资源富集的中部、西部贫困农村的地区会形成中国生物能源企业集群,从而促进和谐社会进程;其四,结合中国能源战略调整,中国自主品牌汽车工业可以考虑生产适应中国能源体系的生物能源汽车产品,在汽车普及化过程中迎头赶上,提升竞争力。
发展生物能源和原材料可以做到“四不”
能源、原材料是国家、社会的支撑体系,战略调整是否会触及社会基础和多方利益,从而引发较大的社会震荡?国家科技部中国生物技术发展中心进行了大量了调查研究,中心主任王宏广总结为“四不”:“不与人争粮,不与粮争地,不与传统行业争利,不与发达国家争资源”。
“不与人争粮,不与粮争地,不与传统行业争利”,这是我国发展生物质能利用的新特点,科技部、发展改革委、清华大学、北京农业大学的研究人员均强调这一点。生物技术开发中心主任王宏广、北京农业大学教授李十中、大连理工大学生命科学院院长修志龙等表示:我国科学用粮潜力很大,每年陈化粮、饲料用粮约1亿吨左右,加工转化可获得相当5000万吨的原油,同时还有30继续成为饲料。现状是每年8000万吨粮食直接用作饮料,浪费3000万吨以上的淀粉。利用小麦陈化粮生产燃料酒精的河南天冠燃料乙醇有限公司提供的数据:仅小麦麸皮中提取的物质,价值就和小麦差不多。而目前发展生物能源、生物材料,原料是分布更为广泛、利用价值更高的植物。如我国科学家研究的甜玉米,每公顷产量可达70吨,可生产6吨以上燃料酒精。南方的木薯、甘蔗,生长广泛的菊芋、土豆、山芋,等等。这些不宜食用的植物,是转化为生物能源、材料的最佳原料。另外,我国现在每年仅废弃的作物秸杆、林业弃置物达10亿吨,相当于1亿多吨的燃料汽油。
就发展生物能源、材料的土地资源而言,我国有约40亿亩的低质地、荒坡、滩涂等,可以用来种植适宜物种;淮河以南还有3亿计冬季闲田,用来种油菜生产生物柴油,相当于“再造大庆”。专家介绍,我国加工替代石油产品的农作物、薯类植物研究时间长,来源非常丰富,潜力巨大。早在“七五”、“八五”时期,部委、高校就组织科学家研究、攻关,寻找到很多取之不尽、用之不绝的植物种质。如有稳定的市场,推广种植条件相当成熟。大连理工大学有教授在山东滩涂种植菊芋(洋生姜)数十万亩,长势很好。这种植物我国南北方农民都有小规模种植。在贫瘠的土地上,盐碱地、滩涂都可以长得很好,固沙能力还很强。一次种下,自然生长。每年挖取其块茎即可,第二年还会自己生发。亩产量可达万斤。糖的含量超过甘蔗30,甜度是蔗糖的一倍。结合“山川改造”工程,我国可以大量种植生物质能富集的植物。我国西南地区的麻疯树等木质油料发展迅速,籽含油率达50,现有10万亩,2010年可达1000万亩。
专家分析,生物质能利用,特别是替代石油的能源、材料产业,前端是农业,中间是发酵等生物转化,后端依然是现有的大化工。因此,我国大规模发展生物质能产业,并不会对传统化工工业产生冲击。同时,我国能源、原材料需求增长过快、消费量较大,传统石油加工业根本无法满足市场需求,产品供应保障能力薄弱,现在广东等地不断发生“油荒”已是前兆。因此,传统石化领域对生物能源、原材料普遍看好,中石油公司等国家垄断性石化公司也在力推生物质能利用。
清华大学刘德华教授等强调:生物质能利用,特别是替代石油,是我国建设和谐社会、解决“农业、能源、环境”难题的最佳切合点。我国的老少边穷地区生物质能与土地资源富集,通过发展生物产业,可以让这些地区形成新兴产业,让农村地区形成工业化支点。刘教授专门到青海省调查,青海是德国面积的两倍,非常适合种植油菜。现在德国生物柴油年产量140万吨,如果青海能够发展到德国水平,其产业链收益非常可观。我国新疆棉产区面积广大,在棉籽中引入一个产油基因,即可让棉籽产生很高的副效益。我国石油对外依存度超过50,而且年需求量还要扩大;化石产品对环境的污染日益严重,相比之下,燃料乙醇、生物柴油的污染排放要比化石燃料低50以上。用生物材料,如聚乳酸等,可制成可降解塑料、绿色涂料和纺织品等。
替代能源:借鉴国外石油代替及生物能源发展经验
--生物能源发展调查之三
1907年,汽车发明人福特制造出第一台燃烧纯乙醇的发动机;20世纪30年代,不少国家用醇类燃烧替代石油作为车用能源;中国抗日战争时期,我方不少汽车就是用乙醇作为燃料。但真正形成替代石油的产业,国外发展历史已约20多年。
根据发展改革委的调查,以美国、巴西为主的燃料乙醇替代石油产业形成,可分为四个阶段:其一,20世纪70年代,国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代,为解决对石油的高度依赖问题。美国、巴西等大规模发展乙醇替代车用油。甲醇等天然气、煤炭化工产品引用汽车能源体系;第二阶段是20世纪80年代,主要解决农产品过剩影响农业发展,和由此引发的农民收入问题;第三阶段是20世纪90年代,汽车工业发展迅速,汽车保有量大增,引进醇类重点解决车用油的增氧剂,利用乙醇等提高发动机性能,减少汽车排放对大气的污染;第四阶段是进入21世纪,发达国家和发展中国家一并重视石油替代,从各个侧面解决上述所有问题。对我国而言,则是解决可持续发展的最根本途径。
生物质能转化中的“太阳能-生物质-乙醇燃料-能量利用-二氧化碳和水”,由于充分体现了“绿色”和“循环”,备受科学界、环保人士的追捧。现在,加拿大、法国、瑞典、德国、墨西哥、日本、印度、韩国和泰国等,均有发展石油替代产业的计划,并有不同规模的实施。其中巴西规模最大,目前汽车全部用乙醇汽油,用燃料酒精(乙醇)替代石油份额达43。美国乙醇汽油占市场份额的12。加利福利亚州从1993年开始实施“灵活燃油车辆计划”,制定了e85燃油规格:85的乙醇外加15汽油。
与我国发展石油替代产业最有可比性的是巴西。巴西851万平方公里面积,1.65亿人口,农业是其重要支柱,其中甘蔗种植和蔗糖出口均为世界第一。巴西同样是贫油国家,1930年开始,即有5到15的乙醇加入汽油中使用。后石油价格下降至1美元1桶,巴西又有非常便捷的海上运输,石油替代产品的生产长时间中止。
巴西汽车工业发展较早,国内上世纪60年代汽车即有较快的普及。1973年,石油危机爆发,当年巴西政府多支付40亿美元用于购买石油,沉重打击了巴西经济,致使政府下决心发展石油替代产业。1975年,巴西政府启动"生物能源计划"和"全国实施发展燃料乙醇生产计划",两大计划的核心是用甘蔗作原料,用发酵法,生产燃料乙醇,再和汽油混配,作为车用动力。巴西政府在数年内投入数十亿美元,扶持该上述两大计划的实施,到20世纪90年代,燃料乙醇产量达1000万吨,居世界第一位。在车用油品中,燃料酒精添加量从35-5,还有部分纯以乙醇为燃料的汽车。现巴西汽车拥有量达每千人80多辆,远远高出我国的每千人16辆,但车用能源的压力并没有我国突出。
巴西发展石油替代产业,与本国支柱产业蔗糖生产相结合,逐步形成甘蔗生产-燃料酒精-乙醇汽车,一个全新的生产链。全国汽车保有量1290万辆,纯乙醇汽车达370万辆。这些乙醇加工厂在糖价高时生产食用糖出口,在糖价低时生产燃料酒精供本国使用。现在不仅国际石油价格对巴西社会经济影响大大减弱,农民的甘蔗种植与蔗糖生产也相对稳定。
据统计,在巴西实施石油替代产业的两大计划33年中,政府共投入117亿元,建成10大燃料乙醇生产基地,为国内提供了150万个就业岗位,节省石油进口外汇220亿美元。乙醇汽油相关产业总产值即达到国民生产总值的8,超过包括电信业在内的信息技术产业。
根据最新材料,德国大众、宝马两大品牌都在抓紧研发生物能源汽车,预计2008年前推出主流车型供应市场。美国福特汽车公司较早开发出“多用途汽车”,利用电子技术使汽车发动机可以适应多种能源。我国福建现有一座万吨级生物柴油工厂,其产品主要出口欧洲。
纵观国际上的发达国家如美国、德国、日本,到次发达的南非、巴西、韩国,到发展中印度和泰国等,均在发展石油替代产业的政策制度、技术完善、装置建设和车辆制造等方面提供了良好的借鉴,为我国走中国特色石油替代之路铺平了道路。特别是巴西经验,更具实际意义。中国科学院和中国工程院院士石元春等权威接受记者采访时认为:我国是农业大国,人口是巴西的上十倍,资源与市场条件更适合建设石油替代产业链,让我国农民种了“绿色大庆”形成中国特色的能源体系,在当前显得更为紧迫。
替代能源:我国生物质能替代石油起步稳收效显著
--生物能源发展调查之四
在我国,资源条件和技术条件有可能大规模替代石油产品的主要是生物质能和煤炭。自2000年4月国务院领导批准开展变性燃料乙醇研究与实施,2002年在试点城市推广,到2005年4月1日安徽作为第五个省份开始全省封闭运营销售乙醇汽油,短短的五年,已创立了成功的生产、运营模式,并使消费群体初步接受,为我国石油替代产业书写了良好开篇。煤炭转化替代方面研究力度更大,投入更多,也有丰厚的积累和局部运营经验。
据发展改革委能源研究所研究员张正敏介绍,生物能源主要指利用淀粉质生物,如粮食、薯类、作物秸杆等,加工成乙醇(燃料酒精)、生物柴油、生物制氢等,直接作为动力来源;其次是通过生物技术将粮食转化为生物材料,利用玉米等生产石化乙烯、聚乙烯及乙烯转化的系列化工产品。
我国利用生物质能起步较早。抗日战争期间,河南酒精厂生产燃料酒精供给抗战军队车辆。上世纪80年代末,世界第二次石油价格上涨阶段,我国就把生物乙烯列入重点发展项目,并在安徽宿州投资8亿元建厂,后因技术与成本等原因,此厂未能全面生产。目前,我国已在东北三省、河南、安徽等5省全面销售乙醇汽油,涉及人口近3亿。根据国家发展改革委安排,近期还将在山东、河北、湖北等部分省或城市封闭运营。现供给燃料乙醇的企业有吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、黑龙江华润金玉实业有限公司、安徽丰原集团等4家不同类型的企业。
根据国际上的经验,我国采用乙醇占10的配比,替代石油中污染地下水并可能致癌的mtbe,性能更为优越,而且不需要对现有车辆进行改造。综合国家发展改革委和各试点地区的情况,生物质能转化替代石油有较好的经济效益、社会效益和环境效益。首先,试点情况表明车用乙醇汽车在我国完全适应。不仅河南、安徽城乡,寒冷地区的哈尔滨、肇东两个城市冬季使用测试表明,燃料乙醇能够适应,为进一步推广奠定基础。第二,解决了使用中的技术问题。使用中的油、水分离,个别车辆动力不足、油路阻塞等,都有较好的解决办法。第三,环境保护效益明显,污染物排放降低25-30。第四,生产企业探索出大规模生产模式,普遍提高综合效益。现在生产企业均使用国家战略储备中的陈化粮,以玉米、小麦为主。燃料乙醇生产仅使用其中的淀粉,其它可生产蛋白饲料、油料等。安徽丰原、河南天冠等均能做到“吃干榨尽”。第五,建立了一批行之有效的法规。如《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油试点工作实施细则》等。为我国进一步开展石油替代提供了积累。第六,我国政府和石油销售行业推广石油替代产品积累了初步经验。
根据发展改革委能源研究所提供的材料,巴西1980年用甘蔗生产燃料乙醇,吨价高达849美元,到1998年,成本下降以300元美元以下。而我国现行的燃料乙醇生产价格成本约为3500元吨,技术水平较高的丰原集团可降到3000元以下,单位综合成本为2993元。
石元春院士提出,如果采用高新技术改良物种,成本会进一步降低。如种植甛高梁生产燃料乙醇,吨产品综合成本可下降到2800元以下,使用麻疯树等木质油料基生产生物柴油,吨成本应在3000元以下。清华大学教授、原清华大学生物研究中心主任曹竹安教授告诉记者:“我国加工替代石油产品的农作物、薯类植物来源非常丰富,潜力巨大。早在‘七五’、‘八五’时期,部委、高校就组织科学家研究、攻关,寻找到很多取之不尽、用之不绝的植物种质。如有稳定的市场,推广种植条件相当成熟。”曹教授列举菊芋(洋生姜)为例说明:我国南北方农民都有小规模种植。这种多年生草本植物,在贫脊的土地上,盐碱地、滩涂都可以长得很好。一次种下,自然生长。每年挖取其块茎即可,第二年还会自己生发。亩产量可达万斤。糖的含量超过甘蔗30,甜度是蔗糖的一倍。“这在10年前就有研究结论,只是没有找准大的市场,研究成果无法推广”。
据了解,试点企业中吉林燃料乙醇有限公司采用国际最为先进的奥地利高布殊(vogelbusch)工艺技术,河南天冠采用传统技术改造,安徽丰原采取自主研发的具有国际一流水平的技术系统。这些成功的探索为我国大规模发展燃料乙醇提供的技术与装置条件。加上试点销售的成功,现在从南到北,各地利用木薯、玉米、甘蔗等不同生物质加工替代石油投资热情高涨,具体研发工作大大加强。
替代能源:用自主技术形成生物能源产业条件成熟
--生物能源发展调查之五
从领导到居民,从专家到经济界人士,一致认为,我国作为13好范文版权所有!亿人口的大国,对关系社会经济发展命脉的能源体系,必须建立在“以我为主”的基础之上。
在生物质转化替代石油方面,我国企业掌握关键技术并达到国际一流水平;但在秸杆发酵利用(水解木质纤维素)等关键技术方面,已具有国际领先水平。利用我国企业自主技术形成石油替代产业,是最为现实的选择。
我国已基本掌握生物质能利用关键技术,居部世界领先地位
生物质能利用先是通过发酵、分离、提取和化工加工后形成商品。在整个加工转化过程中,发酵、分离与环保是三大关键部位。与其它领域不同,在生物质能利用领域里,我国已经基本掌握关键技术,发酵、秸杆利用等技术具有世界领先水平。
我国是最早利用发酵技术加工转化粮食产品的。根据中国科大科技考古专家认定,早在9000年前,淮河流域就发明利用粮食发酵加工制作酒(乙醇)的工艺。现在的燃料酒精生产仍维持这一工艺,只是菌种培育、发酵过程中的物理、化学成份、过程控制,全部利用现代化手段。利用粮食或淀粉质原料、糖类原料发酵获得乙醇等,我国技术水平与国际先进水平相近。平均收益率从过去的70多,提高到90左右。这也是我国柠檬酸类发酵产品占世界产量近半数的重要原因。安徽丰原集团以玉米为原料生产柠檬酸,收益率高达94。充分发酵不仅可以大幅度降低成本,还为后端环保奠定了基础。
特别需要提及是的农作物秸杆利用技术,我国科学家首先在世界上获得突破,并进行工业化实验。据科学组织测算,全世界秸杆或木质纤维类生物质能约相当与640亿石油,而且真正是“绿色”、“取之不尽,用之不绝”,是目前世界上唯一可预测的为人类持续提供能源的资源。我国年产生农作物秸杆约10亿吨,其中至少5亿吨被白白烧掉或废弃。相当于1亿吨车用燃油,比中国全年车用油总量还要多。收获季节燃烧秸杆的污染成为各地无法解决的难题。木质纤维素发酵成为世界科学家关注的技术。美国上世纪70年代就开始做这方面工作,现有一座用传统方法分解作物秸杆,生产燃料酒精。由于成本较高,只能作为样板企业,靠政府补贴生存。我国科学用全新思路开展研究,现用8天时间可使稻草全部水解,近期有望获得更大突破。
生物化工中的现代分离技术运用较为普遍。我国许多高校、研究单位和企业在这方面有较为深入的研究。大型企业中应用也较为广泛。安徽丰原集团生产过程中的膜分离、分子分离等高技术在生产中普遍应用,个别尖端技术只有美国、日本才掌握。环保是生物质能加工转化中重要关键一环。莲花味精、丰原生化等沿淮河企业曾是国内外出名的污染大户。近年来,在政府和企业的高度关注下,不同技术类型的环保措施得到运用,同时探索出一套行之有效的环保技术系统。丰原集团投资2.7亿多元兴建了3座环保厂,年回收效益即达5亿元,污染排放仅为国家标准的五分之一。
此外,大连理工学院等高校还与企业合作,不断创新生物质能利用新技术。如该校发明的酵母自动分离乙醇发酵技术,是世界上第一套工业化装置,已运用到我国百万吨燃料酒精试点项目中,并取得良好效益。
安徽丰原等企业在生物质加工替代石油产品方面已探索出成功模式
生物质加工替代石油产品方面,安徽丰原集团历时10年,取得巨大成功。安徽丰原集团引进高技术革新传统的工艺,率先搭建起具有世界先进水平的发酵与分离平台。利用农副产品加工转化产品可全线替代车用油、乙烯等石油产品。
丰原集团的前身是蚌埠柠檬酸厂,由于原料回收率低,消耗高、带来重污染。1995年大规模治理淮河水体污染时,该企业是流域重点关停的19企业之一。生死关头,新任负责人李荣杰带领科研人员,研究成功“清液发酵”新技术,使水、电消耗下降约50,粮食回收率增加30,企业在后来的3年中产值增加了13倍,一举成为我国以农产品为原料的生物化工龙头企业,柠檬酸产量位居亚洲第一、世界第二,精细化工出口额连续7年保持全国第一。随后,该企业投入巨资,引入离子束培育菌种,分子分离、膜分离等世界领先分离技术,一方面,加工转化过程中将原料“吃干榨尽”,实现清洁生产。另一方面,可以根据市场需要,生产出各种产品。在以发酵为前端的生物化工领域,丰原拥有50多项专利,生产模式处于国际先进水平。
据丰原集团董事长李荣杰介绍:丰原精细化工产品主要出口欧美,对国际上市场、先进技术密切关注。自2000年起,石油价格上扬。丰原集团在高回收、低成本的发酵工艺基础上,不断创新,成功研发出利用粮食、薯类、秸杆等深加工全面替代石油产品的生产技术,并分别在蚌埠、宿州等地设厂生产。原料主要来源是国家库存的玉米陈化粮。产品从燃料酒精到乳酸。2004年11月,设立在安徽宿州的淀粉质原料生产乙烯的工厂正式投产。这条生产线是世界第一条粮食乙烯的工厂化生产线,不仅使我国利用生物原料生产石油产品替代品向前延伸了一大步,实现在原材料领域替代石油产品,还是人类迈向“绿色能源”、“绿色材料”的有益的探索。
中国工程院院士、南京工业大学校长欧阳平凯教授对丰原的粮食乙烯生产装置测算后得出结论:如果建设30万吨乙烯生产厂,以石油为原料需要投入45亿元,以粮食为原料的生产装置只需要15亿元。
2004年底,国家环保总局污染控制司召开重点流域发酵行业重点企业会议。会上,中国环保协会秘书长王家廉、中国发酵协会工程师冯志合均告诉记者:“发酵工程是生物技术五大工程之一。专家研究认为生物产业的潜在市场是网络市场的10倍。丰原的技术、工艺形成高效益的体系,为我国在环保的前提下,大规模利用生物质能替代化石能源奠定了基础。为传统农业区工业化、城市化闯出一条新路!”河南天冠等企业在多种淀粉质原料燃料酒精生产方面,也有自主知识产权的技术与工艺。另外,山东等地也有国产50万吨乙醇生产装置,效果较好。
替代能源:石油替代产业亟需“政府主导”
--生物能源发展调查之六
石油是一个国家的命脉,发展替代产业,宜未雨绸缪。尽管我国乙醇汽油已经销售,但与世界各主要国家“决胜生物时代”的气度、投入都有一定差距。形成庞大产业亟需以政府为主导,进行完善的规划,集中技术投资,实施有限的多元化,逐步提高产业成熟度,在此基础上利用市场机制,迅速建立“中国化”生物能源、生物材料体系。
“政府之手”是石油替代产业形成的关键
能源与环境,都是关系国计民生的大事。每一步举动,都将对市场和社会产生深刻影响。同样,由于石油替代产业涉及面广、投资巨大,没有强有力的“政府之手”,形成庞大产业非常困难。中国石油和化学工业协会常务副会长李勇武接受记者采访时说:“国家环境战略的实施在相当长的时间内是国家意志、政府行为,而国家能源战略也不完全是市场行为。”
“和发达国家态度积极形成鲜明对比的是,由于总体发展计划不够,我国尚未能根据自己的国情制订生物能源明确的研究目标和技术路线,目前,我国的生物能源发展的规模还非常小,生物燃料乙醇的年产量才100多万吨,生物柴油也刚刚起步,如再延续这种态度,中国将无法应对能源危机。”科技部生物技术研究中心主任王宏广说,发展生物能源既然是大势所趋,中国迟做不如早做,这样可以化被动为主动。
发展改革委经济研究所王其昌调查后认为,从2000年到2025年,是世界生物产业大发展开始阶段,各国争相推动本国生物产业的发展。以美国为例,它只有一个“硅谷”,却有华盛顿、洛杉矶等5个“生物谷”。我国燃料酒精的研究始于上世纪80年代中期,大面积推广乙醇汽油是源于2000年4月广东一位企业家给国家领导写信。中央领导批示后由国家发展改革委组织实施。
但是,作为乙醇汽油生产的生物化工行业,行业发展水平低,资源利用、环保仍是瓶颈。记者从丰原集团了解到:发酵与分离是生物化工的基础平台,目前,仅龙头企业丰原集团掌握了先进技术,企业规模与效益居国际一流水平。全行业仍非常落后,企业间技术封锁严重,我国又没有“重大技术行业共享”法规和配套政策,限制了生物能源的开发和利用;
发展改革委刘铁男等研究世界其它国家推广石油替代产品的经验,认为国家通过制定法律法规的方式对推动替代燃料使用作用巨大。原因有二:其一是经济原因。石油价格时有涨落,当油价低于替代产品价格时,国家应予保障或补贴;其二是法律保障以增加消费者的接受性。美国早在1988年就制订了《国家替代汽车燃料法案》,1990年和1992年又在环保、能源法案中予以强化。
“模板”研究是当务之急
记者在采访中发现,除乙醇汽油有明确的技术标准,生产与营销实施办法,发展与管理法规等相对完善的系统化、标准化体系外,生物柴油及其它生物能源相当薄弱。在替代石油方面,生物化工、煤化工替代两大行业的研究人员、企业对优劣各执一词,甚至互相诋毁现象相当严重,经常误导公众视听。
石油替代产业涉及环节众多,从汽车制造和替代燃料生产,到两大生产领域的成套装备,庞大的营销与服务系统,到消费市场的宣传与推动。都应在政府指导下动用市场机制。专家分析认为,石油替代给生物化工、煤化工企业带来机遇,同样,对国产汽车业来说,也是非常大的机遇。但我国乙醇汽油已推广约20的市场,使用中也发现乙醇汽油对汽车的橡胶件、金属件都有特殊的要求,但汽车业及零配件产业,难有实质性动作。
南京师范大学教授、热物理学院副院长顾中柱接受采访时提出,石油毕竟是世界、我国目前占绝对优势的车用能源,石油替代产品种类也很多。不说生物化工、煤化工可替代石油产品众多,工艺繁杂,如混合电池汽车、氢能汽车,尽管突破技术制约仍无把握,毕竟呼声很高。但是,中国地大人多,车用燃料多元化只能是有限度的。国家应明确石油替代战略,制定指导性发展方向和时间表。这样让企业敢于投入,勇于投入,尽量少走弯路,节约时间成本和机会成本。
发展改革委经济研究所王其昌强调指出,明确产业扶持、投资与推广政策是当务之急。
加大政府投入,实行税收与信贷倾斜政策
几乎所有的专家都提出,石油替代产业是环保与能源安全的结合点,事关中国的可持续发展和社会经济安全,政府应加大政府投入,同时实行税收与信贷倾斜政策,鼓励生物化工企业、煤炭企业和有实力的投资企业,在石油替代产业上下功夫,多渠道吸纳资金。
记者在安徽丰原集团采访时了解到,这个龙头企业的发展受资金制约严重,无法发挥示范与辐射作用。丰原集团是我国唯一在生物替代能源领域长期关注并实施深度开发的企业。近10年由3000万资产发展到116亿,下辖3家上市公司,粮食年加工能力达310万吨。国内规模最大,国际上有显著地位。企业在蚌埠、宿州等地建起以淀粉质原料加工转化替代石油产品的企业,其中在产的有燃料乙醇、乙烯类等。另外,在通辽、白城、齐齐哈尔等地还在建设年总加工能力约210万吨粮食的企业,产品方向均生物能源、生物材料、无毒溶剂、无毒增塑剂等替代石油产品。按国家有关部门规划,丰原年加工能力应达700万吨。但由于股市低迷、配股增发困难,宏观调控措施实施后金融部门贷款门槛提高,企业仅能维持,有些在东北的农产品转化项目已经停工,很难有财力再行扩大替代能源项目投入。
据了解,巴西在实施乙醇汽车的前10年,政府投入100亿美元,这样才形成现43石油低成本替代能力和完善的替代体系。
中国工程院院士、南京工业大学校长欧阳平凯教授、科技部生物技术中心主任王宏广博士认为:中国企业的模仿与发挥能力很强、投资愿望强烈,如果政府制定明确的路线,扶持
一、两个样板企业,石油替代产业很快会养大,对巩固我国能源安全将会起到重要作用。不仅如此,这样的投资对推动农业产业化、农村地区城市化和相关产业升级,都有非常重要的作用。
第五篇:国际包装机械设备技术发展新趋势
国际包装机械设备技术发展新趋势
向着国际化发展是每个企业应有的目标。包装行业更是如此。
目前,国际包装机械市场竞争日趋激烈,据包装机械业信息表明,产品除必须注重质量外,包装也是直接关系到产品营销成败的关键之一,运用高效率的包装设备可提升自动化与作业效率。
包装机械根据包装物与包装材料的供给方式,可分为全自动包装机械及半自动包装机械;若按包装物的使用范围划分,可分为通用包装机、兼用包装机及专用包装机;而依包装种类可分为个包装机、内包装机及外包装机等。随着包装机械竞争加剧,种种信息表明,未来包装业将配合产业自动化趋势,朝着研发技术、人才及发展更高速包装机等方向进行,在技术发展上正朝着以下方向发展。
机械功能多元化工商业产品已趋向精致化及多元化,在大环境变化下,多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机种方能适应市场需求。
结构设计标准化、模组化充分利用原有机型模组化设计,可在短时间内转换新机型。
控制智能化控制器是机械的大脑,也就是下达动作命令的主要设备。目前包装机械厂家普遍使用PLC控制器,虽然PLC弹性很大,但仍未具有电脑(含软件)所拥有的强大功能。未来包装机械必须具备多功能化、调整操作简单等条件,基于电脑的智能型仪器将成为食品包装控制器的新趋势。
结构运动高精度化结构设计及结构运动控制等事关包装机械性能的优劣,可通过马达、编码器及数字控制(NC)、动力负载控制(PLC)等高精密控制器来完成,并适度地做产品延伸,朝高科技产业的包装设备来研发。
文章来源于中国饮料包装机交易网。