TK生物基材料报道，21世纪是生物合成的时代，对于生物降解/生物基材料来说，大量生物材料来源于生物合成。就降解材料而言，目前的主流降解材料PLA、原料为植物淀粉发酵的乳酸，PHA聚羟基脂肪酸酯则来自微生物自身合成物质，除PLA、PHA外，还有大量来源于农业资源的天然生物质产品如淀粉、纤维素等。
9月26日，在由生物降解材料研究院举办的降解材料论坛上，来自微构工场的张旭（清华大学）分享了以《PHA生产技术与产业链概述》为题的演讲。聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoate，简称PHA）是一类由微生物合成的高分子聚酯的统称，其生理功能首先是作为细菌体内的碳源和能量的储存物质，类似于植物的淀粉，被称为微生物的“脂肪颗粒”。微构工场的主攻方向是PHA生产菌种的开发，工业生产规膜的方法，以及PHA的下游应用。
1.下一代工业生物技术
工业生物技术指利用细胞或酶在生物反应器中转化农产品获得工业产品（化合物、材料、燃料和药品等），其反面是化工制造，原料多为不可再生的化石燃料。相较于生物制造，化工制造具有成本低、反应快、产物浓度高等优点，但同时也具有反应条件严格（高温、高压等），原料不可再生及易燃易爆。
而生物制造，多为水相反应，反应条件方面只要求常温常压、且以农副产品为原料。但同时，目前的生物制造也存在反应过程慢、原料转化率低、易被细菌污染、设备投资大等缺点。但随着社会经济可持续发展的不断升级，从以石化经济为代表的化工制造转向以循环经济为代表的生物制造已成大势所趋，积极寻找化工制造的替代品是未来发展趋势。就PHA的生产而言，目前也存在大量耗淡水、高能耗、易染菌（破坏过程）、过程不连续、设备投资大、使用大量农产品做原料等等缺陷。而解决这一系列缺陷的办法需要对生物制造的起点——底盘细胞进行更换。目前工业使用的微生物如大肠杆菌、假细胞菌、乳酸菌等都容易染菌、且消耗大量淡水资源。同时微生物生产过程中对“无菌环境”的要求较高，也使得制造过程中充满了不确定性和失败的风险。为此，清华大学PHA研究团队深入新疆艾丁湖界——最酷热干燥的地区之一，年降水量不到20毫米，蒸发量大于降水量的几千倍，年平均气温14℃，极端高温达48℃，寻找到了能在高盐浓度中快速生长的生物制造底盘菌种——Halomonas TD01 和 Halomonas LS21两株具有高度适应性的耐盐细菌与其他生物降解塑料相比，PHA的生产成本较高，据欧洲塑料的统计数据，目前PHA占全球生物塑料产能仅为1.7%。
为了降低成本，清华大学研究团队开发了一系列性能优异的底盘细胞，细胞中PHA的含量得以不断提高，另外研究团队也针对嗜盐菌带来的高盐废水问题给出了自己的解决方案。随着生物制造的概念不断受人重视，以及PHA材料的巨大潜力，陆续有大型企业开始投入PHA原料、PHA下游制品的生产。产业规模的升级将为PHA带来更大的降价空间。
PHA家族丰富，不同PHA材料具有不同的特性。总的来说PHA来源于生物质的发酵，具有二氧化碳闭环、海水/陆地均可降解的特性。PHA的应用不仅包括常规意义上的餐盒、吸管、地膜等应用。因其生物相容性、降解性能好，在医药方面也有较大潜力，已广泛用于医学组织修复研究。
生物基材料是21世纪重点发展的材料，包括生物基可降解材料PLA、PHA，以及生物基不可降解材料PP、PE、PVC，竹、木、秸秆纤维等一系列天然材料。
生物基资料库搜集了由外部机构统计的2020年各类生物基塑料产量情况、生物基化学品报告2020，美国农业部发布的生物基产业分析、欧盟议会的石油基材料的脱碳路径报告以及生物基材料生命周期评估、塑料的生物降解性评估等国外论文。
部分内容展示：
Nova关于生物基材料的合成路线图