塑料、橡胶、油漆、涂料、药品、化妆品、食品添加剂、服装……在我们身边，化工产品无处不在，化工为人类生活提供了丰富的供给。如今，我国是世界上最大的化工产品生产国和消费国，其总产值居世界第一。我国经济已转向高质量发展，新技术不断推动产业革命，在这样的大趋势下，化工行业该如何实现绿色发展、转型升级？
3月22日 21:30 CCTV-2财经频道《中国经济大讲堂》特别策划“奋斗在科技前沿”专题系列，特邀中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟精彩解读。
谭天伟长期致力于工业生物技术研究，开发了具有自主知识产权的脂肪酶并实现产业化，解决了在下游应用领域我们被“卡脖子”的一大问题。他积极推动生物制造在中国的发展，发明了将地沟油转化为生物柴油的新工艺，品质达到欧洲标准。“发酵工业菌丝体综合利用”项目，日本曾经做了几十年研究，几乎走入绝境，2002年，却被谭天伟成功突破，也因此，他作为第一获奖人，荣获了国家技术发明二等奖。
2020年，我国要实现“单位GDP CO2排放比2005年下降40%～45%”的目标，面临巨大压力，工业生物技术能否成为新时代推动能源生产消费革命的重要力量？如何将塑料和二氧化碳等变废为宝？谭天伟校长为您一一解析。
谭天伟：
化工到底多重要？
化工是国民经济的支柱。实际上，化工不单是中国的支柱，在全世界也是这样。从全球化工的整个的销售额或者GDP（国内生产总值）来看，它占了全球GDP（国内生产总值）的7%。因为化工生产的是基础原材料，它对其它行业有巨大的带动作用。国外已经做过一个统计，每产生1美元的化工产品，它在下游，加工成终端产品的话，它会产生4.2美元的终端产品。
中国是世界化工产值第一大国，我们国家这几年化工增长率占了全球化工增长率的一半以上。按总产值计算，中国的化学化工占全球的化学化工将近40%，也就是说中国的化学化工是非常大的一个行业。
近几年，我们国家的一些重大科学工程，或者工程项目里也离不开化学化工，碳纤维就是一个非常好的例子。这种碳纤维的重量特别轻，一般来说，大概只有普通钢材的几分之一，但是它的强度比一般的金属材料要强，韧性也比它好。像这样的一种又轻、强度又高、性能又好的材料，很显然就可以在航天航空中应用。实际上，在航天航空中的应用中，如果材料轻一点，那就意味着我们能够射得更远，或者带的东西更多。举个例子，国家长征7号火箭用了碳纤维材料之后，它就可以减重900公斤，这意味着我们可以携带更多东西上天，或者是打得更远。
再有一个例子就是港珠澳大桥，它最亮眼的地方就是它的吊索，因为它的跨度很大。过去大家所看到的吊桥都是靠铁链子吊起来的，而这一次用铁链子很显然太重，强度也没有那么高。这一次港珠澳大桥用的是什么吊索呢？是超高分子量的聚乙烯，单根聚乙烯纤维的直径只有0.5毫米，相当于五六根头发丝的粗细。而这样的一个粗细度，它的实际上拉力或者是耐受的强度要比我们普通的钢材强得多，也就是说一根头发丝粗细的超高分子量的聚乙烯，吊起一个儿童是没有问题的。这种高分子量的新材料使得港珠澳大桥成为可能。
还有一个是2019年刚刚启用的大兴新国际机场。在新的大兴机场里也用到了大量的化工材料，比如说内饰的涂料，还有跑道上的新型的沥青高分子材料。
所以化工不单是为我们日常生活的衣食住行服务，也为我们国家和世界上的这些重大工程项目在做支撑。过去很多不可能的事情，因为有了化工才成为可能。
实际上化工在不断地技术进步，很多都已经这方面都做到了。我们通过很多包括工业生物技术、过程强化技术、人工智能技术等等，有很多新的技术，慢慢都在使我们的化工一天一天的更加美丽。
塑化剂如何不再令人谈虎色变？
可能很多的观众不知道增塑剂是做什么用的？实际上我们的塑料用品很多要加工成一定形状的时候，都要加入增塑剂。很多塑料有的时候比较硬，有的时候比较脆，有的时候一加热就不好了，就裂了。怎么样改善它的这些加工性能，那就要加大量的增塑剂进去。而增塑剂的这个用量是非常之大的，比如说在PVC（聚氯乙烯）的管子里面加的增塑剂都是百分之二三十，儿童玩具里的增塑剂占了35%，就是一个儿童玩具里面35%的质量是增塑剂，不是塑料，所以它的量是非常之大的。还有我们的一些食品包装袋，还有我们一些医疗用的一次性注射器，还有我们的这个输液管，里头都有大量的增塑剂。我们用的增塑剂是什么样的增塑剂呢？我们主要是用的邻苯类的增塑剂。邻苯类的增塑剂有一些缺点，非常典型的一个缺点就是什么呢？它有致癌的危险。比如说白酒（邻苯二甲酸酯类）塑化剂，增塑剂在台湾叫做塑化剂，塑化剂超标就是增塑剂超标。实际上并不是有人有意要给酒里头加增塑剂，谁酿酒也不会加增塑剂。而是酒瓶子的那个上头是一个塑料的瓶塞，它里头有增塑剂，而酒精浓度比较高的时候，把那个瓶塞的增塑剂给溶进去了，所以酒中的增塑剂也就超标了。所以这种塑化剂，尤其是儿童玩具，在国外它已经是通过立法不准用邻苯类的增塑剂了。所以现在我们迫切希望能开发出绿色的增塑剂，而这个绿色的增塑剂来自于什么呢？大多数都是来自于生物基的，比如说用淀粉类的做成的，比如说发酵做成的柠檬酸，或者是由油脂做成的油酸酯，这种增塑剂就是绿色的，因为它是天然的，都是食物基的，都是可以吃的，它做成的增塑剂就没有任何毒副的作用。
塑料和二氧化碳怎样变废为宝？
从我们国家乃至全世界来看，资源的循环率是很低的。从全球来看，只有9%左右的物质实现了循环。最典型的是塑料垃圾非常之多，还有建筑的垃圾、生活的垃圾等等，这些垃圾都特别多。生活垃圾要分类，要把能回收的回收，要循环利用，不能再像过去似的都埋掉或者烧掉。化工里的原料和产品基本上都是以碳为最基础成分的，我们的塑料，我们的有机化合物都是含有碳的。碳资源如何实现循环利用是未来非常重要的一个环节，我们怎么才能实现这种利用呢？我举一个例子，就是塑料。
全世界每年新产生的塑料垃圾有3.2亿吨之多，我们国家一年产生的废旧塑料有7000多万吨。如果烧了就会变成二氧化碳等有机物，成了温室气体。如果能将碳加以利用的话，我想我们整个社会可持续发展就可以实现了。将来塑料有没有可能用工业生物技术定向地降解呢？现在我们说塑料不可生物降解，所以它成了一个没有办法处理的问题，它是不能禁缔也不能利用的一个原料。现在的处理办法主要是烧掉，或者把它裂解成什么油等这种低级的利用。那能不能恢复成单体材料呢？现在有没有这种可能性呢？实际上在2018年年底，法国的一家公司，已经把PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）通过生物技术降解成单体，这个单体就可以循环利用了。这个技术取得突破之后，我觉得很快我们就要研究PP（聚丙烯）是否可行，PE（聚乙烯）是否可行等等，我觉得这些都有待提到日程上来，我们有没有可能利用生物技术把这些塑料能够回收加以利用，从而实现资源的极大的利用。
未来二氧化碳的利用，可能是我们化学工业绿色发展的一个重要的前沿发展方向，也是工业生物技术的一个突破口。这么多温室气体，如果能够利用原料来进行转化的话，这个转化技术有可能是生物技术，也可能是化学技术，不管是哪一种，只要能转化成化工产品，那这一块儿的原料就会源源不断，而且真的实现了碳资源的循环利用。
这是一个未来的技术，但是它并不遥远，可能在十年、二十年后就能成为现实。所以现在我们才需要有科研，才需要有人去研究，可能在未来的十年或者二十年中，我们就能工业化，那个时候二氧化碳可能真的就变成了价廉物美的东西了，然后社会可能真就绿色可持续了。
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