风口微生物专访PHA(材料微生物风口塑料专访)

“创新驱动发展，变革引领未来
”为期4天的CHINAPLAS 2024国际橡塑展于4月26日落下帷幕
从华丽绽放到完美收官、从国外企业创新材料的突破到中国制造的高端产品、从可持续的循环解决方案到智能化的数字转型，【化工新材料】团队见证了众多代表展商带来的新材料、新设备和新工艺
接下来，我们将为您奉上Chinaplas 2024观展手记，一同回顾并总结本次展会的精彩看点及行业发展趋势
“循环经济”是本届橡塑展的一大亮点之一，在这一主题之下，"可回收"和"生物基"成为了备受关注的两个关键词，这两种解决方案都为塑料行业提供了一种可实现的持续发展模式
然而，市场的供需矛盾仍然存在，且不论是"可回收"还是"生物基"的发展现状也呈现出多样化的格局
提高生产效率、降低成本、改善产品性能是当前亟待解决的问题
不过，令人振奋的是，在推动循环经济的实践中，合成生物学提供了一种全新的技术手段，显示出巨大的研究价值和应用潜力
本次展会期间，我们也有幸请到了国内合成生物材料领域的先行者：蓝晶微生物的联合创始人兼总裁，清华大学生命科学本科、生物材料与合成生物学博士——李腾先生，进行一场深入对话
PHA，又叫聚羟基脂肪酸酯，是一种天然高分子材料，和塑料的性能相似，是一种热塑性材料，可以说它是唯一的一种既是天然材料又可以跟现有的塑料加工工艺融合的材料
蓝晶是较早对这个材料进行产业化的企业之一
这次我们在Chinaplas上带来了我们的系列解决方案，包括了PHA的注塑、吸塑应用，比如：吸管、纺织纤维、3D打印等等
吸管纺织纤维3D打印台灯瓶盖（100%PHA材料）一次性餐具PHA最大的不一样还是在于它跟其他的生物降解塑料比它是自然界天然存在的，所以它有一个天然属性叫“全域降解”，意思就是说，如果它泄露到环境之中，不管是淡水、土壤还是海洋，它都可以自发降解，有点类似于纤维素，这个是比较少见的
另外，再加上它的“全生物合成”的特点：它的原料都是可持续的生物基材料，比如说植物油或者是植物的糖；它的合成过程都是在微生物体内完成的（蓝晶微生物正是以此命名），所以这是它比较大不一样的地方
目前，主流可降解材料比如说PLA、PBAT、PBS都各有特点，PHA不是去替代，而是让生物降解材料这个家族有更多的可能性
我们目前是可以做到PHA和其他降解材料共混使用的，而且它的性能又是介于PLA这样的硬质材料与PBAT这样的较软的材料中间的，那也就是说PHA可以填补中间的空白，与其他可降解材料互补
整体来讲，PHA还是一个比较新的材料，它在环境友好性以及最终的处置方式上展现了目前生物降解材料的最优解决方案，不过目前这一材料的生产规模还比较小，成本相对较高
我觉得不管回收塑料还是生物降解塑料都是解决塑料污染问题或者说应对塑料危机的不同解决方案，它们不是相互冲击而是互补
比如说，像矿泉水瓶这类能建立起塑料回收闭环的产品，在某种程度上的确会推动相关回收产业的发展，但回收并不能解决这里面产生的所有问题，比如食品接触类的塑料，在使用过程中被污染之后是无法再在回收后做同级应用的；另外就是容易被丢弃到自然环境中的包材/贴纸，如果能被PHA这种天然材料替代的话是可以弥补这类产品在建立回收循环体系时的不足的
所以如果你问我回收塑料跟可降解塑料到底是什么样的关系，我会说他们是互补的关系
而且在解决塑料危机的过程之中，如果看体量的话，其实回收是更主流的，当然，目前回收产业也还有很多问题没有解决，那么像PHA这种可降解材料是可以作为一个补充的角色，粗略的看，我认为大概可以占到30%～70%这样的一个比例
可降解材料的生产企业我都比较关注，因为我觉得我们是一个家族，大家一起努力通过可降解材料让整个塑料工业以及与塑料相关的各种应用场景都能变得更可持续；另外跟可降解材料有关的解决方案，比如：回收、天然材料等可持续的发展趋势，以及塑料加工的设备和助剂，比如：适配可降解材料的一个变化趋势我都会比较关注
首先PHA肯定是会吸引对于可持续性要求非常高的消费者，比如需要在自然环境中大量使用塑料或是很难避免塑料泄露到环境中的客户，类似渔业捕捞这样的行业；还有就是对生物基的要求比较高，也比较认可PHA的附加价值这样的客户，比如说我们正在做的生物基纤维制品，对于卫材这类难以回收又无法完全避免使用的一次性产品来说，PHA就是一个非常好的解决方案，不仅绿色环保，而且它的货架期更长
不过，PHA毕竟是个新材料，这里边还有很多产业化的问题需要去解决，就像一个全新的材料从开始商业化到比较大规模的应用的时间起码也要10年到20年，但我们的确也看到了越来越明确的趋势，非常多的人都在关注它
还是有很多企业对PHA是非常感兴趣的，尤其是一些比较大的品牌商，比如食品类、快消品类的全球化企业，他们所产生的塑料问题是迫切需要解决的
可以说品牌商的驱动力是材料行业发展的动力，而令这些企业做出选择的背后，来自公众的认知是不能被忽视的
而PHA材料的种种特性，比如“全域降解性”、“全生物合成”、“热塑加工”、“高阻隔性”等等，可以让它成为一个比较理想的环保材料
目前，市场对于PHA的认可在不断提升，大家开始期待这一材料不管是在加工工艺方面还是在下游应用方面都足够简单、好用
目前，除了食品包装，蓝晶已经在纤维纺织以及医疗美容领域探索PHA的商业化道路，而这一材料的某些天然特性也足以符合这些赛道对材料的要求
比如说：PHA很好的抗菌性、染色性，能贴合纺织设计需求且让其制品可以解决异味产生的问题；PHA的生物相容性可以让它成为皮下植入的材料
目前，针对这一材料的医疗应用业务，蓝晶和合作伙伴建立了一家合资企业
这几年间，每年我们都会看到生物技术底层的进步，新的工艺让PHA的想象空间变得更大，也会让其高附加值应用变得更加可期，我觉得这代表了一个趋势：就是用生物制造的方式去生产各种各样的化学品，而PHA就是其中的一个典型代表
如果你去看中国的生物制造产业，你会发现我们的产业基础其实是非常好的，在上游的技术创新端，过去做的少，但这些年突飞猛进，它代表了一个非常重要的趋势，我们称之为“用生物造万物”
在生物制造的实际案例中，以PHA为例，其实可以看到一些我们目前面临的困境：生产这样的聚合物，尤其是和成熟的石化制品生产模式相比，怎样做到足够稳定、怎样跟现有的加工工艺、设备适配都是有待优化的
生物制造的大趋势下，PHA属于那个难做的那个方向，但我们是从创业第一天就选了这个方向，因为我们觉得它的社会意义足够大：当你能把这样的产品商业化的时候，也就意味着你可以最大程度上用自己的技术或者说努力，让这个社会变得更可持续或者说更美好，这也是让我们心里觉得非常非常高兴的一点
蓝晶微生物北京蓝晶微生物科技有限公司于2016年10月28日成立，专注于合成生物技术研发和创新应用，是国内第二家布局PHA的企业
2021年-2023年，该企业完成了总计达19亿元的B轮融资，刷新了国内一级市场同赛道企业的融资记录
蓝晶™PHA也是中国首个、全球极少数获得TÜV-OK全系列可降解材料证书的PHA产品
PHA（聚羟基脂肪酸酯）PHA是近10年来迅速发展起来的一系列由微生物利用多种碳源（包括废弃塑料）发酵产生的天然聚酯
它是唯一完全生物合成的碳中和生物降解材料，在不同生物降解材料中碳中和得分最高，在“双碳”政策和高质量发展政策推进的当下，具有重要意义
现在市面上的主流PHA类型包括聚羟基丁酸酯（PHB）、3-羟基丁酸-3-羟基戊酸共聚酯（PHBV）、3-羟基丁酸-3-羟基己酸共聚酯（PHBHHx）以及3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚酯（P34HB）等，它们在实际应用中各有优势
PHA产业链