8亿吨，即便考虑收集率和利用率也可以支撑1.5亿吨左右的生物质产品。此外，相比其他废弃物，例如厨余垃圾、排泄物、废塑料等，秸秆的分布更加集中，涉及商务对象更少，有助于保持供应的稳定性。秸秆虽是很好的生物质原料，现有技术对其利用普遍低值化，低质产品无法替代化工品。秸秆的高值化利用势在必行，而合成生物学或成为最核心的工具之一。
当人类开始追求碳中和，物质生产的舞台上生物质产业链必将成为主角。根据全球三大经济体的生物质产业链发展规划，到2030年预计全球至少20%化工品被生物质产品替代（OECD预测），对应市场空间8,000亿美元；我们按照高值产品均价计算，对应市场规模2.8亿吨产品；假设原料全部用玉米，且单耗按统计下限计算，需要8.4亿吨玉米；2020年全球玉米产量为11.6亿吨，意味着即便增加72%的玉米产量也无法满足需求，更何况现有技术和地理条件无法企及。因此，大规模生物制造的前提是原料获得性瓶颈可以解决。特别是我国作为人口大国和粮食进口国，粮食安全和大规模生物制造的矛盾或更加突出，发展生物质多元化如同发展能源多元化一样刻不容缓。
农林生物质是持续产生的生物质垃圾，我国农林生物质资源折合10亿吨标准煤/年。我国作为农林业大国，每年都会产生大量的生物质秸秆，国家发改委2015年数据显示，农作物秸秆年产量10.4亿吨、其中可收集量为9亿吨/年，农产品加工剩余物（稻壳、玉米芯等）约1.6亿吨/年，有条件利用的林业生物质资源约1亿吨，加上畜禽养殖剩余物，生物质能源折合10亿吨标准煤。随着经济的发展，未来农林生物质的数量有望持续增加。
生物废弃物数量巨大，目前再利用手段单一，以低价值利用为主。生物废弃物包括农作物秸秆、甘蔗渣、人类和禽畜排泄物、餐厨垃圾等。生物废弃物过去再利用的方式主要是堆肥、发电等，并没有充分发挥价值。此外，因为生物废弃物再利用的下游产品附加值低，反馈到原料端的废弃物收购价格低，导致生物废弃物的收集不能产生经济杠杆。由于生物废弃物产地分散的特点，没有经济杠杆仅有政策杠杆并不是长久之计。我们认为，生物废弃物进行资源化利用，作为重要原料参与生物制造的过程，既可以解决生物制造原料获得性问题，又可以通过生产更高附加值的产品，提高收购价格，让生物废弃物再利用产生经济杠杆。
直接焚烧将造成严重的环境问题，集约化处理对于新农村建设有重要意义。过去，农村的生物质秸秆一般通过焚烧处理，也因此造成了严重的空气污染问题和安全问题。为控制农林生物质的无序处理，国家出台相关政策鼓励生物质资源化利用，但目前仍有较高比例的农林生物质是通过野外焚烧处理的。此外也有一定比例的农林生物质是农民直接采暖所用，该类燃烧对环境的污染较为严重，研究显示，秸秆野外焚烧会造成大范围的空气污染问题，环保部2016.10.31~11.06环境卫星监测各省秸秆燃烧火点与雾霾浓度分析结果显示，黑龙江秸秆点火全国第一，是大范围雾霾的元凶。另一份关于能耗与排放的研究显示，农林生物质直接采暖是较为低效的能源利用方式，并且产生较为严重的大气污染，我国农村生物质采暖的能耗份额近占3.7%，但一次PM2.5排放份额占比高达27.2%。因此农林生物质的集约化处理，对于我国新农村建设具有重要意义。
我国秸秆资源丰富，可收集资源量占比较高，或成为生物制造的主要原料。我国秸秆产量近10年来稳定在8亿吨/年，产量远高于玉米年产量。秸秆可收集资源量占每年秸秆产生量的84%左右，也就是说每年有近7亿吨的秸秆可以作为原料进行大规模工业生产，如果将秸秆转化成高值化产品，有望替代玉米作为合成生物学的原料的主要来源
图3我国秸秆资源利用现状图4全国冬季各种燃料能源消耗量和PM2.5排放占比
现有技术下，全球在秸秆利用上都较为粗犷，原料化率不高，产品附加值较低。欧美等发达国家，包括中国在内，玉米秸秆一部分（主要是根部）用于肥料化处理，根部以上部分用于制作饲料或直接焚烧。2020年，我国秸秆综合利用率为90%，其中肥料化51.2%，饲料化20.2%，燃料化13.8%，基料化2.43%，原料化仅占2.47%，仍有10%左右的秸秆废弃。
（1）肥料化处理是国内秸秆利用的主要方式，占比51.2%。秸秆还田法具有操作便捷，节省成本，作业效率高的优点，可以提高土壤的有机质含量，改善土壤结构，提高土壤的肥力。但秸秆还田缺点是周期长，前期土壤肥力提高不足，尤其在东北地区，低温低湿的条件使得秸秆腐解周期变长，还田增肥效果不明显。因此，低附加值的肥料化处理并不是秸秆理想的处理方式。
（2）饲料化处理是国内秸秆利用的重要方式，占比20.2%。农作物秸秆富含丰富的有机质养分，是草食牲畜重要的饲料来源。以玉米秸秆为例，纤维素占比38.8%，半纤维素占比23.5%，有机质含量丰富。据测算，1吨普通秸秆的饲用营养价值与0.25吨的粮食相当，秸秆肥料化处理能有效缓解粮食危机问题，提高农业废弃物的综合利用率。
（3）原料化利用作为一种高附加值的利用方式，是秸秆综合化利用的理想方式，也符合秸秆高值化利用的发展方向。《关于编制“十三五”秸秆综合利用实施方案的指导意见》明确提出，鼓励以秸秆为原料生产纸浆造纸、建筑材料、轻质板材、包装材料、编织材料、餐具、降解膜等产品，大力发展秸秆原料产业，提高秸秆高值和产业化水平。《2030年前碳达峰行动方案》同样提出了秸秆高值化利用，进一步完善收储运体系。目前，我国原料化利用仅占比2.47%，秸秆高附加值产业化水平有待提升。
我国秸秆综合利用率逐年提升，但每年仍有大量秸秆未被利用，造成环境污染和资源的浪费。2020年，我国秸秆产生量为7.97亿吨，也就是说约8000万吨秸秆没有进行有效利用，是农业废弃物污染的主要来源。此外，秸秆燃料化也是秸秆利用低附加值的表现，目前已经开始被禁止，未来这部分利用占比将继续下降。我们认为，秸秆原料化未来仍有很大空间，也是废弃资源再利用附加值最高的一种方式，现在合成生物学的发展有望加快这一趋势。据“十四五”循环经济发展规划，到2025年我国资源循环型产业体系基本建立，覆盖全社会的资源循环利用体系基本建成，主要资源产出率比2020年提高约20%，农作物秸秆综合利用率保持在86%以上。必威 betway必威必威 betway必威