生物农业引领绿色发展
绿色焦点
IGEA
2015-11-12
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我国正处于后工业转型发展的关键阶段，面临严峻的资源、环境压力。抓住生物科技发展的机遇，发展战略性新兴产业，对于缓解经济发展瓶颈制约，全面建设小康社会具有十分重要的战略意义。胡锦涛总书记曾经指出，要发展高产、优质、高效、生态、安全农业和相关生物产业，保障粮食和主要农产品安全，实现农产品优质化、营养化、功能化，推进农业信息化、数字化、精准化，构建我国生态高质农业和生物产业体系，建成农业高质转化的产业体系，形成生态系统持续良性循环、景观优美、功能多样新型农业。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出，要培育发展包括生物产业在内的七大战略性新兴产业。科技部提出，要大力推进生物技术产业发展，将发展生物农业作为国家绿色经济重要增长点之一。发展生物农业，引领绿色发展，成为未来保障经济社会又好又快发展的重要手段。
一、生物农业的内涵
1940年瑞典人H.Mueller提出生物农业的概念，他认为农业是一个系统，这个系统力图从生物学的角度提供一个促进农业生产的平衡环境，从而维持土壤肥力和控制病虫害，同时以适当的能量和资源输入来维持最适的生产力和保持良好的环境。1975年英国成立国际生物农业研究中心。1991年由中国环境科学出版社出版的《环境科学大辞典》中指出，生物农业指按照自然的生物学过程管理农业，适当投入能量和资源，维持系统最佳的生产力。
鉴于上述观点，结合国内实际，笔者认为生物农业指按照生物学规律，采取现代生物技术手段，如基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等现代生物技术，生产优质、高产、高效、多抗农产品以及生物农药、生物饲料等绿色农用生物产品的现代农业技术体系和产业模式。
具体来讲，生物农业有以下特点：
（一）集生产功能、生态功能、生活功能于一体。相对于传统农业而言，生物农业不仅具有生产功能，而且具有生态、生活等巨大的社会功能。一方面生物农业可以提供更为安全、优质、丰富的农产品，另一方面生物农业提供生态产品（清洁的空气、优美的环境等）供人们消费，植被具有保持水土和调节生态环境的功能，此外生物农业还具有旅游观光为主的生活功能。
（二）有效整合各类科技资源。生物农业的技术研究与开发，是源于分子生物学、细胞生物学、生物化学等基础科学，涉及农业、医药、能源、环境、食品等多门学科领域，生物技术对农业生产各个方面的渗透和扩散，带动了多种学科融合以及不同产业资源的整合。
（三）一种全新产业发展模式。生物农业强调通过促进自然过程和生物循环保持土地生产力，用生物学方法防治病虫害，实现农业环境的生态平衡。该产业模式主要包括生物种业、生物肥料业、生物饲料业、生物农药、兽用生物制品业等一系列生产和研究活动。
二、生物农业与绿色发展
在当代中国，坚持发展是硬道理的本质要求就是坚持科学发展，其中绿色发展与绿色经济是科学发展的集中体现，是科学发展观的核心内容之一。
绿色发展是在传统发展基础上的一种模式创新，是建立在生态环境容量和资源承载力约束条件下，将环境保护作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式。它主要包括以下几个要点：一是将环境资源作为社会经济发展的内在要素；二是把实现经济、社会和环境的可持续发展作为绿色发展的目标；三是把经济活动过程和结果的“绿色化”、“生态化”作为绿色发展的主要内容和途径。绿色发展既是一场攻坚战，也是一场持久战。要把大力发展生物农业作为调整经济结构，转变发展方式的重要抓手，作为绿色发展的重要着力点，促进经济社会又好又快发展。
从农业发展规律看发展生物农业的必然性。20世纪30年代以后，西方发达国家率先采用了以能源、化肥等投入要素为基础的“石油农业”生产方式。这在满足人类食物需求的同时，也带来了环境与生态问题，唤醒了人们的环保意识。70年代后，“绿色革命”浪潮席卷全球，有机农业、生态农业、生物农业、自然农业等新型业态应运而生。当前以美国为首的欧美国家正积极进行一场以生物产业为核心发展绿色经济的“经济革命”，美国犹他州生物技术谷、日本筑波生物产业区、德国慕尼黑生物产业区、英国剑桥生物产业区是绿色经济群落发展的典型代表。据农业部提供的数据，2009年，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化种植，涉及155个转化体，包括抗虫、抗除草剂、抗病、品种改良等；种植面积由1996年的170万公顷发展到2009年的1.34亿公顷，14年间增长了79倍；全球转基因种子市场已由1996年的1.15亿美元增加到2009年的105亿美元。
从农业科技创新趋势看发展生物农业的重要性。科技创新能力越来越受到世界各国的重视，成为国家综合竞争力的决定性因素。总的来讲，目前我国生物农业水平处于发展中国家前列，但科技创新能力仍然不强，突出表现在：一是种质资源保护和利用能力不足，新技术新方法的研究滞后，品种选育和市场相脱节，市场竞争力不强；二是共性技术、关键技术平台建设总体相对落后，财政投入支持和运行费用不足；三是科研和产业衔接不紧，科研成果不能迅速转化为现实生产力；四是创新主体缺乏整体分工与布局，企业研发能力薄弱，投入较少。
从保障粮食安全看发展生物农业的迫切性。我国处于工业化、城市化加快推进中，虽然实行了最严格的耕地保护制度，强调节约、集约用地，耕地减少的趋势难以逆转，人多地少的矛盾长期存在。2009年我国人均耕地仅约1.4亩，不到世界人均耕地水平的50%。有专家预测，到2030年，人均耕地将降为1.25亩。要实现保障世界人口第一大国粮食安全的目标，必须立足国内，在继续加大政策、资金、价格等支持力度的同时，要充分发挥科技进步的作用，以生物育种技术为支撑，不断提高粮食单产。随着人们生活水平的提高，对优质农产品发展形成了巨大的市场需求。发展生物农业，不仅让广大消费者“吃的好”，而且使他们“吃的安全”。
三、中国生物农业发展概况
我国生物农业起步虽晚，但发展速度突飞猛进。“863计划”实施以来，特别是《生物产业发展“十二五”规划》的即将出台，生物农业迎来新的发展机遇。2009年11月27日具有标志性和里程碑意义的转基因植酸酶玉米和转BT基因水稻等两例基因工程作物通过国家生物安全认证，获准环境释放和进入育种研究与商业化开发阶段。
（一）生物种业
近年来，我国利用分子标记辅助育种、转基因育种、细胞工程育种、辐射诱变、染色体工程等技术手段，与杂种优势利用等常规育种技术相结合，培育出包括超级稻、转基因猪、转基因鱼、转基因杨树等一批突破性的农、林、水优良品种，并得到初步推广应用，成为我国高新技术中与国外差距较小的领域之一。
杂种优势利用与应用继续为粮食增产做贡献。杂交水稻自1976年开始大面积推广至今，种植面积已占全国水稻总面积的60%左右，产量占水稻总产量的67%左右，累计种植面积4亿公顷左右，增产稻谷约6000亿千克。目前我国已经审定了7个两系杂交小麦品种，累计示范种植面积突破2万公顷。利用矮败小麦高效育种近年来发展迅速，截止2009年累计育成小麦品种56个，示范推广面积逾133.3万公顷。我国玉米杂交种的播种面积占玉米总种植面积的95%以上，几次大规模杂交种更新换代都使产量提高了10%以上。累计选育并通过国家、地方新品种审定的棉花杂交种近百个，种植面积占总播种面积的25%以上，产量占总产量的30%左右。
转基因育种产业化取得了阶段性突破。截至2009年10月，我国已经累计有7种转基因植物通过了商品化生产许可（耐贮藏番茄、变色矮牵牛、抗病毒甜椒和辣椒、抗病毒番茄、抗虫棉花、抗虫欧洲黑杨）。2009年底，我国已获审定的抗虫棉花品种170个，累计推广面积达0.24亿公顷，直接为棉农带来收益490亿元，间接经济效益逾800亿元。2009年我国转基因抗虫棉花面积已达380万公顷，占全国棉田面积的70%，其中国产抗虫棉占93%以上。
分子标记育种与应用稳定发展。育成抗病、强恢复系中恢8006、中恢111、R658等一系列高配合力恢复系，创制了配合力高、米质优、抗性强、配合力好的中6A、九龙A等不育系；利用分子标记育种技术培育出一批抗病优质水稻、小麦、棉花、蔬菜新品种。
细胞工程技术在解决资源高效利用与可持续发展问题上显示出巨大潜力。“十一五”以来，运用细胞工程育种技术，已经先后累计通过国家和省部级新品种审定的抗病、优质、抗逆、高产的小麦、水稻、玉米、蔬菜、油菜等农作物新品种100余个，累计示范推广种植超过了0.13亿公顷，取得了良好的经济和生态效益，对于进一步缓解和最终解决生产中面临的农业病虫害危害逐年加重、高产品种需肥量大、水资源日趋短缺、农产品品质欠佳等问题具有重要意义。
航天诱变新品种选育和示范取得新进展。截止到2009年2月，全国航天育种协作组育成并通过省级以上品种审定/登记的农作物新品种达到66个，范围覆盖水稻、小麦、棉花、油菜、芝麻、番茄、青椒、辣椒、苜蓿等主要农作物品种，累计种植面积逾167万公顷。
（二）生物型生产资料
1. 生物肥料
生物肥料产业是确保国家粮食安全、农业生态环境安全、支撑农业生产和农业可持续发展等的物质保障和战略资源产业。目前我国的生物肥料产业规模在1000～5000吨/年，生物肥料主要产品有11类，已经登记注册的产品有500多个，包括溶磷菌、解钾菌、联合固氮菌复合生物肥料，每年产量为500万吨左右，其中生物有机肥年生产约200万吨，微生物菌剂年产300万吨，年产值100亿元左右。根瘤菌使用面积为每年33.3万公顷，近5年累计接种面积166.7万公顷，节约氮肥15万吨，大豆增产8.5%左右，共计增产大都4.25亿千克。溶磷生物肥料使用面积累计约0.07亿公顷，节约磷肥30万～60万吨。
近年来，我国生物肥料行业的大型企业不断增加，2007年国家农业部登记注册肥料行业企业3200多家，生物肥料企业500多家（不包括叶面肥），万吨以上规模100个左右，其中生物有机肥在短短几年间得到了快速发展。目前全国已有700个产品取得农业部登记证（包括临时登记证），分为11大类，包括固氮菌类、光合菌剂、溶磷菌剂、硅酸盐菌剂、复合菌剂、有机物腐熟剂、土壤改良菌剂、农药降解菌剂、微生物产气剂、复合生物肥。
我国生物肥料应用市场巨大，但是生物肥料市场潜力还远远没有开拓出来。我国现有约1.2亿公顷耕地，以每亩使用20kg计算，每年需要溶磷生物肥料3600万吨，需要解钾生物肥料3600万吨，促生生物肥料3600万吨；我国有禾本科作物10多亿亩，每年需要联合固氮菌生物肥料2000万吨；我国大豆种植面积为1.2亿亩，花生种植面积为7500万亩，牧草3000万亩，年需根瘤菌生物肥料22.5万吨。
2. 生物饲料
广义上，生物饲料应该包括除人工合成的添加剂以外的所有饲料原料及饲料添加剂，甚至有人提出生物饲料应包括一些新型的蛋白和能量饲料来源，如秸秆、羽毛、昆虫蛋白等。狭义的生物饲料一般是指以基因工程、蛋白质工程、发酵工程等高科技为手段，利用微生物工程发酵开发的新型饲料资源和饲料添加剂。
目前我国的生物饲料添加剂的年总产值近500亿元，并在以年均20%的速度递增，发展潜力十分巨大。据不完全统计，随着我国生物饲料产业的发展，已经达1000余家相关产品的生产企业，专业从事生物酶制剂、益生素、植物提取物类饲料添加剂。例如植酸酶市场以爆炸式扩张，2008年应用量达到8000吨以上，目前国产植酸酶产品年生产、销售超过了15000吨，产值超过2亿元，占据国内植酸酶市场的95%以上，并有60%以上的产品出口，每年节约饲料原料磷酸氢钙20万吨以上，节约饲料成本约9亿元以上，并使动物粪便中排出的磷减少了约30万吨，创造了可观的经济、社会及生态效益。我国酶制剂的市场需求量在6.5～7.0万吨左右，目前产量不足需求量的十分之一，还有较大的市场空间和应用潜力。
3. 生物农药
中国的生物农药的研究起始于20世纪50年代初，至今已近有60年的历史。已逐步形成了具有良好实验条件的科研院所、高校、国家及省部级重点实验室、工程中心等具有一定科研条件和发展规模的30余家研究机构，我国生产的生物农药类型主要包括微生物农药、生物化学农药、农用抗生素和植物源农药等品种，截止2010年3月，我国生产微生物农业、植物源农药和生物化学农药的企业有200多家（但规模大的不到10家），生产抗生素的企业有1700多家，处于有效登记状态的生物农药有效成分有50个，产品总数2489个（包括161个原/母药），有效成分总数和产品总数在整个农药登记产品中的比例均小于10%。
目前，我国的生物农药年产量近13万吨制剂，约占农药总量的10%，年产值约30亿元，占整个农药总产值的9%左右，年销售额以10%～20%的速度增长，应用面积约为4亿～5亿亩次，约占总农药应用面积的10%，其中井冈霉素、赤霉素、阿维菌素和BT四个品种年产值都超过亿元，且前三种生物农药的产量居世界首位。
国家近年来对生物农药的技术创新工作给予了很大支持，通过国家“973”、“863”、支撑以及行业专项等科技计划，在生物农药剂型研发、产业化示范、标准制定等方面，立项20余个，投资1.5亿元，组织和依托国内相关科研机构以及大学开展研究。
4. 兽用生物制品
我国在不同时期研制和生产出了一批具有世界领先水平的兽用疫苗，如牛瘟山羊化兔化弱毒疫苗、猪O型口蹄疫灭活疫苗、高致病禽流感灭后疫苗、高致病蓝耳病灭活疫苗、猪瘟兔化弱毒疫苗、马传染性贫血弱毒疫苗、猪喘气病弱毒疫苗、厌氧菌病干粉苗、布鲁菌病2号弱毒苗、鸡新城疫油乳剂灭活疫苗等。随着生物技术的发展，我国对基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、活载体疫苗和核酸疫苗等新一代高安全性疫苗进行了探索性研究，并取得了良好进展。
我国现有生物兽用制品451种，其中疫苗155种（兽用疫苗88种，其他动物疫苗67种），生产文号1164个；现有72家兽药GMP生物制品企业，年产值60亿元以上。2009年我国兽用生物制品行业共完成全年主营业务收入62亿元。我国的兽用疫苗市场为1000亿羽份，兽用疫苗为35亿头份，特种疫苗为50亿毫升。就生物制品企业的布局而言，目前国内除了海南省以外，其他省份均有，其中山东、江苏、四川、吉林等省份较多。
我国兽用生物制品创新主体主要集中在中国农业科学院几个兽医研究所，如哈尔滨兽医研究所、兰州兽医研究所、上海兽医研究所、特产研究所和北京畜牧兽医研究所，农业部直属的中国动物卫生流行病学中心、中国兽医药品监察所和中国动物疫病预防控制中心，以及部分有研究基础的高等院校如中国农业大学、华中农业大学、扬州大学等兽医科研、教学和疫病预防控制机构，其次是大型生物制品生产企业，最后是各省市（区）地方研究所与疫病控制中心。
目前，兽用生物制品的市场空间很大，国际品牌与国内品牌所占市场份额平分秋色，但国产兽用生物制品产业同质化现象较严重，且主要以中、低产品为主导。因此，我国生产企业的资源优化整合、重组、兼并与上市，发展集研究开发、生产与市场营销等整个产业链为一体企业或集团甚至跨国公司，研究开发和生产适合国内疫病防控需要并能走向国际市场的高端特色产品将是大势所趋。
（三）生物型食品加工业
生物型食品加工业是以可再生生物质资源为原料，应用现代生物技术，对初级农产品进行再加工，改良食品品质或生产出新型食品的活动。
1.基因工程技术在食品工业的应用
近年来，通过基因工程技术开发出不含产生豆腥味的酶(无脂氧化酶)的大豆、在肠内不会产生气体的碳水化合物以及结晶胰蛋白酶的活性阻碍物质的大豆新品种；通过基因工程还可以改变酶的性质，生产食品结构改良剂；通过遗传的修饰技术，可将脂酶基因导入受体而强化其分解脂肪的能力，从而可加工低脂和低胆固醇的食品，如奶酶、奶油、低脂肪牛奶等；通过基因工程可以培育出新的酿酒酵母菌株，用以改进传统的酿酒工艺，并使之多样化。目前，已成功地选育出分解β—葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株，提高生香物质含量的啤酒酵母菌株；基因工程技术应用于氨基酸的生产已取得较大成绩，迄今为止，世界上已克隆和表达了十几种氨基酸的基因，已有5种用重组技术生产的氨基酸达到工业化水平，它们为苏氨酸(60 g/L)、组氨酸(42 g/L)、脯氨酸(75 g/L)、丝氨酸(40 g/L)和苯丙氨酸(60 g/L)，我国谷氨酸等氨基酸已投入工业化生产；天然食品防腐剂的研究开发成为当前国际食品界中一个研究热点，它们也可利用基因工程技术进行异种大量生产。
此外，基因工程技术还可用于食品工业中新型蛋白质、单细胞蛋白、维生素、酶制剂、微生物多糖、淀粉糖的生产。并且，基因工程技术还可以和食品卫生分析检测结合，采用核酸探针和单克隆抗体法检查，敏感性高，大大提高食品卫检准确性和实用性。
2.蛋白质工程在食品工业中的应用
随着蛋白质晶体学、计算机技术与基因工程手段相结合，出现了蛋白质工程，又称为“第二代基因工程”，即按人们的意志创造出适合人类需求的，具有不同功能的蛋白质，创造出世界上原来不曾有过的新蛋白质及其众多的新产品，利用蛋白质工程将可以生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质，可以定向改造酶的性能，生产新型营养功能食品，以全新的思路发展食品工业。如在蛋白质加工食品中，用肽链内切酶、醛脱氢酶等方法除去蛋白臭；用磷脂酶A进行活性面筋的改性；用肽链内切酶方法生产人造面和粉末蛋白质也取得了成功。
3.细胞工程在食品工业中的应用
细胞工程就是应用细胞生物学方法，按照人们预定的设计，有计划地保存、改变和创造遗传物质的技术。近年来细胞工程的开发和应用主要集中在细胞杂交，快速无性繁殖和细胞育种等方面。利用细胞杂交和细胞培养可生产独特的食品香味和风味的添加剂，如香草素、可可香素、菠萝风味剂以及高级的天然色素。细胞工程技术应用于食品工业是随着细胞培养和细胞融合技术的发展而发展起来的。在细胞培养方面最典型的例子是人参细胞培养成功，还有香料与色素的生产。
当今，白酒、果酒、酱类等食品发酵行业以使用酵母为主，曲菌也适于酒类和酱油生产。这些行业的微生物育种目标是培养出耐乙醇酵母、耐盐酵母、耐高糖酵母、无泡酵母、耐温酵母及谷酰胺酶与蛋白质分解酶活性高的曲菌。具有重要意义的成就是嗜杀其它菌类活性的嗜杀酵母新菌株的培育成功，日本协和发酵公司已完全使用嗜杀性葡萄酒酵母配制新酒，目前，正研究运用细胞融合技术取得其它菌株，应用于食品发酵工业之中。总之细胞工程在新技术革命的浪潮中对食品工业革新方面有着很大的潜力。
4.酶工程在食品工业中的应用
酶工程是指在一定的生物反应器内，利用酶的催化作用，将相应的原料转化成有用物质的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术，其应用领域已经遍及农业、食品、医药、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面。与此同时，酶工程产业也在快速发展。迄今为止，全世界己发现的酶有3 000多种，而工业上生产的酶有60多种，真正达到工业规模的有20多种。
食品工业中的应用可以增加产量，提高质量，降低原材料和能源消耗，改善劳动条件，降低成本，甚至可以生产出用其它方法难以得到的产品，促进新产品、新技术、新工艺的兴起和发展。
随着基因工程、细胞工程等高新技术应用于酶工程领域，人们不断研究开发出更多的新品种、新用途、高活力的酶类，同时酶的固定化技术，酶分子修饰技术及模拟酶技术也得到更快发展、酶具有了更高的催化效率和精巧的选择性，在食品工业也必将得到更加广泛的应用，生产出符合人们需求的新食品。
5.发酵工程在食品工业中的应用
生物发酵业是以含淀粉（或糖类）的农副产品为原料，通过利用微生物发酵技术对农产品进行深度加工、生产高附加值的产业。发酵业主要制品有味精、柠檬酸、淀粉糖，其他有酵母、酶制剂、抗生素、多元醇、各种小品种氨基酸等一大批新兴产品，其中味精、柠檬酸、青霉素和维生素C等产品的生产规模居世界第一位。主要原料为玉米（用量80%）、小麦、大米、糖蜜等。
发酵工程在食品领域中应用，主要在以下几个方面：①用现代发酵工程改造传统发酵食品，最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统酸法水解工艺，用于生产味精。又如在啤酒生产中，国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造，可以明显缩短发酵时间。日本利用纯种曲酶进行酱油酿造。原料的蛋白质利用率高达85%。我国在酒类、酱类等传统酿造技术方面作了许多工作。利用优选的微生物菌群发酵，缩短发酵周期，提高原料利用率，改良风味和品质。②优化近代发酵产业，如Arira等人运用固定化醋酸菌酿制食醋，可缩短发酵延缓期，醋化能力提高9~25倍。③加速开发发酵产品，如用酵母或细菌等微生物菌体发酵得到的单细胞蛋白(SCP)，具有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质等、营养价值极高。
目前我国从事微生物发酵制造的企业有5000余家，2008年产值达到5500亿元，同比增长20%以上，成为在国际金融危机中抗风险能力较强的亮点行业。发酵制品玉米的加工量约占全国玉米消费总量的17.2%左右，年总耗粮食和其他原料约3500万吨。
在生物质资源中，除了来源于淀粉质为原料的葡萄糖在发酵工业中得到广泛应用外，其他的可再生碳水化合物如纤维素具有十分广阔的应用前景。纤维素是自然界广泛存在的一种长链碳水化合物，是地球上最丰富的可再生生物资源。我国每年农村中的秸秆量约为7亿吨，为生物发酵行业的发展提供了重要的原料保障。
（四）生物能源
我国生物能源主要指利用淀粉、糖、动植物油脂甚至木质纤维素为原料生产燃料乙醇、生物柴油、沼气以及生物质发电等。生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源，消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位。
我国每年有7亿吨作物秸秆、2亿吨林地废弃物、25亿吨畜禽粪便及大量有机废弃物，另外每年有1000多万公顷农田因覆盖石油基塑料地膜而导致土壤肥力衰退，尚有1亿多公顷不宜垦为农田，但可种植高抗逆性能源植物的边际性土地。这些农林废弃物和边际性土地，对于生物农业加工产业而言，恰恰是一笔宝贵的物质财富。
燃料乙醇在我国起步较晚，2004年开始大规模产业化生产，但发展迅速，“十五”及“十一五”期间，国家发改委先后核准由企业建设了5套燃料乙醇生产装置，成为继美国、巴西之后第三大燃料乙醇生产国。其中规模较大的企业有中粮生化能源（肇东）有限公司、吉林燃料乙醇公司、安徽丰原生化股份有限公司、河南天冠股份有限公司及广西中粮生物质能源有限公司（木薯）等，2010年这五家企业生产燃料乙醇总量达到184万吨。目前，国内燃料乙醇已在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽、广西6省区及湖北、山东、河北、江苏四省的27个市试点车用乙醇燃料，实现了燃料乙醇汽油封闭运行，乙醇汽油市场占有率达到28%左右。
由于我国食用油短缺，国内生物柴油主要以地沟油、植物油脚为原料，受制于原料供给不足，规模都比较小。目前我国有数十家生物柴油企业，生产能力接近200万吨/年，但由于原料问题，实际开工的项目较少，年产量仅为20万～30万吨左右。2009年8月至2010年8月期间我国生物柴油生产企业新增产能超过39万吨，其中投产约29万吨，在建约10万吨，另外还有规划建设的约48万吨。从目前我国生物柴油的现状看，以麻风树籽和藻类为原料是未来我国生物柴油的主要发展方向。
我国自20世纪90年代末开始引进生物质直燃发电技术，通过近10年的消化吸收再创新，基本实现了成套技术国产化。2004年以来，国家先后核准批复了山东单县、河北晋州和江苏如东等200多个秸秆发电示范项目，建成投产并网发电的项目超过30多个，在建项目30多个，遍布山东、吉林、江苏、河南、黑龙江、辽宁 、云南、四川和新疆等地。中国节能投资公司、国家电网公司、五大发电集团等大型国有企业、民营企业以及外资企业纷纷投资参与建设运营。《可再生能源法》颁布后，实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策，进一步促进了秸秆直燃发电产业的迅速发展。从总体上看，我国生物质发电产业尚处于起步阶段，产业化和商业化程度较低，效益不乐观，尽管属于绿色能源，但生物质能发电在中国目前还只占可再生能源发电装机的0.5%，远远小于世界平均25%的水平。
四、发展生物农业路径选择
发展生物农业，必须把科技创新摆在突出位置，以提升我国生物农业科技创新能力和效率、强化生物农业核心竞争力为目标，以培育为方向，以政府投入为引导，以企业为主体，产学研相结合，用先进生物技术与科学管理方式改造传统农业，使农业生态系统更趋合理。
延伸农业产业链。1984年杰出科学家钱学森同志提出了全新的“农业型的产业”概念，介绍了“第六次产业革命”的构想，提出利用良种提高单产，在现有的农耕区创建农产业的同时，还要把可以直接“转化太阳光能”的地表进行扩展，利用我国极其丰富的、得天独厚的生物资源，创建新型的林产业、草产业、沙产业、海产业的同步发展。我国生物资源丰富，市场需求潜力巨大，将为生物农业产业发展提供广阔的市场空间。在生命科学、生物技术研究水平方面，我国与发达国家差距相对较小，且拥有一支相当规模的生物技术人才队伍，生物农业部分领域的产业发展已初具规模，这为进一步加快生物农业产业发展奠定了较好的技术、人才和产业基础，完善提升农产品生物育种、生物农业生产、加工、贸易产业链，建立优势产业联盟，整合产业资源，抢占产业上游的龙头，谋求对生物农业产业链的掌控主动性。
大力开发利用生物质能源。生物质能源是指可再生和循环的有机物质产生的能源，包括生物电能、生物燃料、生物热能等。一直以来，农业对石化资源的过度依赖对当今人类社会面临的资源与环境造成了严重挑战，可再生能源尤其是生物质能源对石化能源的替代是农业生产资料发展的必然，是实现人类社会可持续发展的关键一役。可再生能源中水能、风能、太阳能和生物能各有所长，但在资源量上则以生物质能源为大。中国的可利用生物质能源的原料资源是水能的2倍和风能的3.5倍。在能源产品上，生物质能源不仅有热与电，还有固态、液态和气态的十多种能源产品和种类丰富的“生物基产品”。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦，生物质固体成型燃料利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿米3，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油量达到200万吨。
目前，我国已形成了户用沼气，小型沼气、大中型沼气、生活污水净化沼气工程共同发展的新格局，沼气用户已达4000万户，各类沼气工程7.27万处，生活污水净化沼气工程19.16万处，受益人口1.55亿人；沼气年产气量140亿立方米，折合2500多万吨标准煤，可减排二氧化碳5000多万吨；同时推广省柴节煤炉灶炕1.8亿台，太阳能热水器5498万平方米，太阳灶162万台，太阳房2060万平方米。农村沼气形成了植物生产—动物转化—微生物还原—植物生产的循环农业模式，秸秆能源化利用实现了农业废弃物变废为宝，推进了农业生产的良性循环，有效促进了农业和农村节能减排，目前农村能源建设年节能能力相当于1亿吨标准煤，可减排二氧化碳2.3亿吨，在推进农业农村节能减排和保护生态环境方面发挥了重要作用。
发展农业循环经济。发展循环经济，最大限度地实现农业生产过程资源消耗减量化和生产结果无害化。一要积极探索农业循环经济模式，形成各地区具有地域特色的生态型农业经济体系，实现农业资源的循环利用。近年，在全国形成多种不同类型的农田内循环模式、种养循环模式和生物链循环模式，取得了良好的经济和社会效益。二要大力发展适合农业循环经济的低成本适用技术，加强农业技术推广体系建设，确保技术成果让涉农企业和农户用得起。三要提高农村可再生资源综合循环利用水平，加快太阳能、风能、生物能等可再生能源的开发与利用，推动农村生产生活废弃物资源化处理，将农产品加工后遗留的废弃物转化为环保型农业生产资料，加快推广可降解农膜、生物柴油、生物农药等生物产品。
大力发展生态产业。随着经济发展和社会进步，特别是生物技术的快速发展，农业的传统功能不断强化，生态功能与生活功能正日益彰显。发展和提升以农业为基础的生态产业，应注意以下几点：一是追求生态效益、社会效益与经济效益的统一。以农业为基础的生态产业要在提高生态效益的基础上提高经济效益，把提高生产力及效益作为基本目标，否则产业的发展将会失去生机与活力。二是将现代科学与中国农业的传统经验相结合。农业为基础的生态产业并不否定现代高新技术，并将废弃物处理技术、无土栽培技术、害虫综合防治技术等与中国传统农业重视有机肥投入和其他适用技术相结合，从而形成了多样的生态农业技术体系。三是将自然调控与人工调控相结合。在以农业为基础的生态产业中，必须以自然生态系稳态机制为基础，正确选择相应的人工调控措施，使之起互补作用，以求得系统结构和功能的最优。如灌溉是对降水的补充；抗病育种是对品种抗逆性的增强；作物间套种、天敌引进和食物链加环是对种间关系的调整。四是要综合性与区域性相结合。
大力发展生物农业企业。生物农业企业作为生物农业发展的主体，在推动由传统农业向生物农业的转型中发挥着不可替代的重要作用。一要培育具有较强创新能力和国际竞争力的生物农业龙头企业。鼓励龙头企业加强研发能力建设，积极开展技术引进、跨国经营等活动。推动生物农业企业间、生物农业企业与科研机构间的合作与重组，扩大企业规模，增强企业实力。二要鼓励和促进中小生物农业企业发展。对新创办的生物农业企业，在人员聘任、借贷融资、土地等方面给予优先支持。支持建立一批生物农业企业孵化器和留学生创业服务中心。加大科技型中小生物农业企业技术创新基金对符合条件的中小生物农业企业的支持力度。三要大力推进生物农业产业基地发展。鼓励与生物农业产业相关的企业、人才、资金等向生物农业产业基地集聚，促进生物农业产业基地向专业化、特色化、集群化方向发展，形成比较完善的产业链。在基础条件好、创业环境优良的区域，逐步建立若干个国家级生物农业产业基地。国家在创新能力基础设施、公共服务平台建设以及实施科技计划、高技术产业计划等方面按规定给予重点支持。四要积极推进国际合作。鼓励外国企业和个人来华投资生产、设立研发机构和开展委托研究。鼓励和支持具有自主知识产权的生物农业企业“走出去”，开展产品的国际注册和营销，到境外设立研发机构和投资兴办企业。支持国内机构参与有关国际标准的制（修）订工作，开展生物农业产业认证认可国际交流。
五、对策与建议
牢固树立绿色发展的理念。发展生物农业是一次农业发展观念的深刻变革，尤其是高生物技术农业，改变了传统农业的概念。既要兼顾眼前的经济效益，更要考虑长远的生态效益，既要尊重经济规律，又要遵循生态平衡规律，树立节约资源就是发展农业生产力、保护生态环境就是保护农业生产力的理念，推进生产与生态的同步发展。
加强相关法律法规体系建设。要抓紧制定相关法律法规：第一，在资源减量化开发、生物质资源的循环利用、生产和生活废弃物的再生利用方面的法律。第二，生物农业生产的监督管理、技术标准、技术规范等法规。第三，制定城市垃圾、水污染、大气污染治理的具体办法和操作细则。要从实际出发，借鉴发达国家和地区的立法经验，明确政府、企业、消费者在发展生物农业方面的权利和义务。
提高自主创新能力。一要充分发挥企业技术创新主体的作用。鼓励企业加大研发投入，国家通过建立健全产学研结合机制等方式，加大对企业技术创新的支持。加强企业技术中心建设，支持企业设立海外研发中心。支持以产学研联合的方式，吸引社会资金投入，组建若干个具有国际先进水平的生物农业技术研发机构，提高系统集成和工程化能力。鼓励企业、高校和科研机构共建生物农业工程实验室、生物农业工程（技术）研究中心、实习实训基地等工程化平台。二要加强创新能力基础设施建设。支持各类研究机构、检测机构的科研基础设施建设，在充分整合和利用现有科研基础设施的基础上，形成若干个具有国际先进水平的生物农业科学研究基地，加强生物农业科学基础研究和应用技术开发。支持生物农业技术工程中心、工程实验室、孵化器、产品质检中心等建设。大力推进生物农业科研基础设施的开放和共享。三要切实做好生物农业技术成果转移服务等工作。加快生物农业技术知识产权的审查，强化生物农业技术科研成果的登记和转移工作，完善生物农业技术成果的评价体系和转让机制。建立健全生物农业产品认证认可体系，规范生物农业产业第三方认证等中介机构的发展。四要加速自主创新成果的产业化。组织实施生物农业技术产业化专项，大力推进拥有自主知识产权的重大生物农业技术成果转化，加速规模化生产和应用。积极开展生物农业产品相关标准的研究制（修）订与实施工作，加强生物农业标样的研制和产业化。
参考文献
1.中国生物产业发展报告2010. 国家发展改革委员会高新技术产业司 中国生物工程学会. 2011年5月化学工业出版社.
2.决胜生物质.石元春. 2011年2月中国农业大学出版社.
3.我国农业生物产业技术创新路径及政策研究.马春艳.2008年华中农业大学博士论文.
4.我国循环农业理论与发展模式研究.白金明.2008年6月中国农业科学院博士论文.
5. 构建支持农村生物质能源发展的政策体系. 傅志华 王向阳 王桂娟.2008年第七期《经济研究参考》.
6. 我国生物农业发展情况回顾和发展思路探讨. 赵阳华 尹晶.2011年5月《中国科技投资》.
7. 对绿色经济的几点认识. 赖劲榕.2011年2月《改革与开放》.
8. 我国绿色经济面临的挑战与发展契机. 周珂徐岭.2011年3月《经济》.
9. 探析我国绿色经济发展模式.谭屹然 石柱鲜 赵红强.2011年5月《企业研究》.
