生物基材料，就像是绿色化工的“酵母”。比如制造塑料水杯的原料，不用难以降解的石油制品聚乙烯，而是由经过了基因工程改造的大肠杆菌所产出的生物基材料。它们源于自然，借由技术产出，天然可降解，生产过程无需石油基产品那样的高温、高压、高排放。
以大肠杆菌为“原料”的水杯、以龙虾壳为主要成分的高尔夫球、大豆基聚合物用于制造机械收割机……这些看上去有些“奇葩”的例子并非虚构，而是已实现的现实。用于制造这些产品的材料，可以统称为生物基材料。
以生物基为基础的生物化工，还是一条“绿色工业”之路，其材料的生产过程不仅低碳，材料本身也相当环保，其降解效率大大高于石油基材料，这也是有望取代石油化工的道路之一。
让细菌为塑料而生
大肠杆菌、假单胞菌等能引发人类疾病、令人避之不及的微生物，却因为其持有的生物特性和组成，非常适合作为生物基材料的来源，是科研人员眼中的“香饽饽”。
笔者曾造访过清华大学生命科学学院的微生物实验室，这里的科研人员就致力于生物基材料的研究，他们利用基因工程、代谢工程，以及合成生物学的方法，得到了很多可以制造不同类型材料的微生物菌种。
通常而言，科研人员会从多种细菌中筛选出最适合的菌种，在保留满足其生存的必要条件的前提下，利用基因改造和基因删除技术对其进行“修理”，同时剔除掉其体内和生物基材料无关的基因。
被“整容”后，细菌会放入培养设备中繁殖，其繁殖速度是以倍数开始，并随着基数的加大而出现爆炸性的增长。当然，这个过程中，需要为细菌提供适宜其繁殖的温度、PH值等有利条件。
等到细菌繁殖数达到一定量级后，将会采用沉淀技术或是离心机设备为其脱水，再借助相关技术，从它们身上提取出有用的部分，这便是生物基塑料的原料，可以制作成水杯、薄膜、包装袋等。
一旦这些生物基产品被丢弃，在堆肥条件下，只需要1~4周就能被降解。
反观生活中常见的廉价塑料袋、水桶等聚乙烯（PE）的塑料制品，是借助石油化工制造，经过高温、高压、催化剂等手段加工出来的，很难在常温常压下降解。这些石油基产品若是丢弃在自然环境中，降解过程便需要成百上千年。
创意加科技成就生物基
你可能不曾想到，龙虾和高尔夫球之间能有什么联系。美国缅因大学龙虾研究所所长鲍勃·拜尔就实现了一个颇具喜感的想法。他让学生在eBay（购物网站）上购买了高尔夫球模具，然后利用他们所最丰富的资源—龙虾壳，并借由天然黏合剂研发出新型的环保可降解的高尔夫球。本该被丢进垃圾桶的海鲜废料，就这样变成了高附加值的产品。
如果你本身对于生物基材料没有任何概念，那就想想你喝过的酒吧。没错，酒也是生物基产品，因为它是生物发酵的产物。
和过去不同的是，用于酿造酒酿的酵母，在其基因图谱绘制完成之后，人们便可以对其进行基因改造，生产出完全不同于酒精的丙二醇，而这可以用来制作服装面料的可再生纤维。
你再看看身上所穿衣服的面料，或许含有棉、麻、毛、丝的成分，而这些都是生物基材料，已有上千年的利用历史。而像化纤等化工材料，是因为以石油和煤等化石资源为原料而发展起来，更大地促进了人类文明和经济的发展，使得生物质资源的利用被逐渐淡化。
别以为生物基材料只能制造些小的生活用品，美
国一家收割机生产商，已将大豆基聚合物，用于制作所有联合收割设备的样式面板。这些面板的应用包括部分收割机的车顶，以及后车板和后车门。
事实上，灵光一现的想法，加上过硬的技术，生物基材料的潜力远远超过我们的预估。有数据显示，地球上的植物通过光合作用，每年所生成的生物质总量约为2×1011吨；再生纤维素纤维的原料农作物秸秆、树木，世界资源量有550亿吨，我国有30亿吨；再生多糖纤维的原料海洋贝类、海藻世界资源量分别有100亿吨、130亿~150亿吨，我国均有10亿吨。
取代石油基产品只是时间问题
石油的不可再生性让全球石油基产品生产者都分外揪心。对于这一高度依赖石油资源的行当而言，国际原油价格每一次不确定性的波动，都可能引发行业的灾难。
而让更多人关注的是，石油化工从原料开采、炼制，到产品生产、市场消费整个过程，都已对环境造成了很大的破坏，造成了严重的负担。就目前来看，要改善并解决这一问题的方法，便是开发以可再生生物质资源为原料的生物基产品。
比如，农作物及农作物秸秆等，其生产条件仅仅是需要太阳能、二氧化碳和水。生物基塑料的原料可以来源于玉米淀粉等植物原料，由于原材料直接来源于植物，而植物的生长过程是一个碳中和的过程，加上这部分碳减排，生物塑料在全生命周期中的碳排放只有石油基塑料的20%，是一个典型的低碳材料。
生物基产品的研发也已有了很大进展。比如可作为衣物原料的大麻织物，滑爽、防霉抑菌、吸湿散湿快、透气性好、高效阻隔紫外线，最适宜作夏季服装和床上用品。
但大麻脱胶困难，传统脱胶方式为化学法脱胶，环境污染严重，中科院过程工程研究所采用的汽爆脱胶与化学脱胶相比，可节省60%的能耗，每吨原麻可节省0.2吨的碱，汽爆脱胶每吨原料可节省200吨水；不排放有毒废水，不污染环境，更加绿色环保。
目前，生物基产品暂时取代不了石油基产品的主要问题在于成本。但以发展的眼光来看，石油资源会日益短缺、乃至枯竭，这个过程中，石油基产品涨价是必然趋势。这将有利于生物基产品的研发和销售。当石油价格高到一定程度后，就有可能用生物基产品替代石油基产品。因此，生物基产品最终替代石油基产品也是一个必然的趋势，只是时间问题。
据欧洲生物塑料协会最新的统计数据显示，2010年全球生物塑料产量为70万吨，2011年突破100万吨，预计到2015年全球生物塑料的年产量将达到170万吨。欧洲已经成为全球生物塑料最大的消费市场。
在我国，经过十几年的发展，目前有聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等生物基品种都已经实现工业化生产。
