【原】大麻造飞机，蒲公英变轮胎，如何抓住神奇的生物经济？

科技洞察 丨 深入科技行业最前沿

用大麻造飞机并不是哗众取众的创新故事，其背后的技术逻辑，就是近几年一直热议不断的工业大麻。

工业大麻早已不是新概念，这几年在中国市场也越来越火。这种合法种植的新经济作物，不仅在纺织、服装、造纸、化工、新型建材等领域有广泛的市场前景，由于其制成的材料比钢铁的强度高，重量轻，比金属更容易塑型，如今也正在进入航天、汽车制造等过去无法想象的领域。

▎第一架用大麻制造、以大麻为燃料的飞机

随着环保和碳排放的要求越来越高，就连传统飞机制造行业一直在寻找最新，用最具创新性的方法来改进产品，节省生产成本，并变得更加环保。

2019年加拿大公司Hempearth，提出要建造世界上第一架以大麻为材料的飞机。

这架飞机的主体部件完全由大麻材料制造：座椅、机翼、飞机机身甚至枕头等，并可以使用100%大麻燃料推动，飞机翼展11米，可以容纳一名飞行员和四名乘客。

Hempearth公司成立于2012年，公司产品还包括销售100%大麻制成的冲浪板、油料、大麻制作的板材、大麻塑料、世界上第一款大麻纤维电话和各种有机产品。

100%大麻制成的冲浪板 

传统塑料危害环境，但人们又离不开塑料带来的便利，寻找塑料的替代品已经成为了人们的共识。

该公司生产的100%大麻纤维板是一种中密度纤维板，由大麻植物的木质纤维制成。通常用于代替木板、刨花板或中密度纤维板，具有特殊的装饰表面和精细均匀的边缘。利用工业大麻制作可降解的生物塑料，已经成为塑料的可能替代品。

Hempearth的大麻塑料产品

Hempearth的大麻塑料是含有30%大麻纤维的生物基产品。大麻塑料从工业大麻植物的茎中提取纤维素，用于完成聚合物链并与催化剂结合以加速聚合物复制。然后，与添加剂混合并加热使其更柔韧。在冷却后，所得的大麻塑料通常被切成粒料并运往制造厂。传统塑料能够使用的领域，大麻塑料几乎都能够使用。

▎更轻更快的大麻汽车和游艇

2019年，保时捷发布了汽车Cayman GT4 Clubsport，别出心裁的使用大麻纤维作为车身材料。

车身与尾翼采用有机纤维混料，主要来源于亚麻及大麻纤维，这些材料的重量以及硬度都可以与碳纤维媲美，可以减轻车身重量，提升操控性。

由于工业大麻的材料特性，新西兰的高科技复合船只建造商Calibre Boats在2006年，就制造出了大麻复合材料的环保快艇 Earthrace，该快艇长度78英尺，耗资240万美元。

而且这艘船完全由生物燃料提供动力，来自动物脂肪、大豆或其他形式的生物柴油。船身有三层外壳保护，内有两个先进发动机，最高时速可达每小时约74公里，即使航行在巨浪中，速度也不会减慢。

▎用蒲公英替代橡胶制造轮胎

2007年，美国固铂公司和日本的普利司通公司在美国俄亥俄州开展了第一个蒲公英提取橡胶的试验项目。

2012年，日本普利司通与美国俄亥俄州立大学合作，用自主开发的提胶技术，成功地从哈萨克斯坦等地原产的蒲公英根部提取出制作轮胎用的天然橡胶。

2014年，日本普利司通完成蒲公英橡胶轮胎的试生产。同年，在德国汉诺威举办的国际汽车展（IAA）上，德国大陆集团展示了由蒲公英橡胶成功制成的第一批试验轮胎。

德国大陆集团（马牌轮胎）的蒲公英橡胶轮胎正在试验性生产阶段。有望在不久的将来可以量产。研究数据表明，蒲公英橡胶的凝聚态结构、分子量及其分布、物理化学性质是最接近三叶橡胶的一种物质，适用于三叶天然橡胶的各种应用领域，并且生长周期较短，适种范围广泛。 

蒲公英橡胶草容易实现机械化种植收获，一年生植物生长期短，需求响应快。 这个特点可以让蒲公英橡胶，在国家天然橡胶资源受到限制后，作为紧急启动备用资源。 

▎生物能源的丰富场景

用玉米生产乙醇的工厂

生物能源，既是可再生能源，又是绿色能源。主要产品有燃料乙醇、生物柴油和生物氢能。美国、欧盟成员国、阿根廷、马来西亚、南联盟、印度、日本等十几个国家和地区已生产、销售生物柴油，显示出巨大的环境和社会效益。

美国已经建有200多座生物燃料乙醇工厂，特别是2004年美国政府出台政策对生物燃料乙醇给予直接补贴之后，美国生物燃料乙醇经历了爆发式增长。最近几年，美国玉米年产量的40%多都会被加工为乙醇，然后在交通工具中“烧掉”。如今，美国已成为全球最大的生物燃料乙醇生产国、消费国和出口国。

乙醇汽油在中国也已经很长时间了，早在2001年颁布了《变性燃料乙醇》和《车用乙醇汽油》两个国家标准，并在河南、吉林、黑龙江、安徽等省开展使用车用乙醇汽油试点，燃用在汽油中添加10%无水乙醇的混合燃料。

2017年9月，中国的玉米深加工领域迎来了一个大新闻，国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部门联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。

▎世界各国加快生物经济布局

生物经济时代的到来——《中国人口·资源与环境》

当代经济社会面临的食品安全、营养与健康、环境及气候变化、资源与生态等全球性重大问题，与农业及其他生物质产业直接或间接相关。生物经济，将成为人类经济社会发展的第四次浪潮，有望成为未来十年经济增长和产业机遇的重要组成部分。

生物经济颠覆了“用化石资源生产产品”的观念，转而替代利用可再生生物资源，正在开启新的“生物范式”。针对生命科学与生物技术对经济社会的根本性影响，许多国家和国际组织提出了生物经济发展战略。

美国的战略计划提出得最早，2000年12月，美国提出“促进生物经济革命：基于生物的产品和生物能源”的战略性计划。到2016年，美国生物经济约占GDP的5.1％，带来9592亿美元的产出。

2020年1月14日，美国国家科学院、工程院与医学院发布了一份名为《护航生物经济》（Safeguarding the Bioeconomy）的重要报告。报告着眼于生命科学的研究和创新如何推动农业、生物医学科学、信息科学和计算、能源以及美国经济的其他领域的快速增长。

中国在生物经济领域也积极布局，2007年中国科技部提出了生物经济“三步走”战略与推进生物经济发展的十大科技行动，2009年国家出台《促进生物产业加快发展的若干政策》，2011年科技部发布“十二五”生物技术发展规划。 

据科技部中国科学技术发展战略研究院教授王宏广分析，到2020 年，中国有望形成10万亿元的大生物产业，到2030年有望达到30万亿元。

同时，在全球范围内，印度、韩国、日本、德国、加拿大等国家都陆续发布了国家生物经济战略，着眼于促进生命科学和生物技术的创新推动国家经济的快速增长。

生物经济的快速发展，也会为医疗、卫生、生物制药产业带来新的变革！如果你希望了解更多生物经济的机会，欢迎和我们一起看全球生物技术的前沿发展。

2020年6月，作为生物技术与医药行业规模最大的年度盛会，美国生物技术大会暨展览会(BIO International Convention)将在美国圣地亚哥举办，今年，王煜全老师会继续带领考察团前往，深度解析全球生物医药发展趋势，寻找生物医药领域爆发和突破点。