生物材料行业研究精选(九篇)

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第1篇：生物材料行业研究范文

增材制造技术的本质特征决定了其可以快速、高效、准确地再现三维计算的模型。从医疗行业的特性来看，3D打印与医疗行业“天然匹配”，为此市场大多看好3D打印技术在医疗领域的应用。Wholers报告中指出，3D打印技术已经在医用模型、外科手术以及手术导板、骨科植物物等领域有了广泛应用。医疗3D打印的关键技术是3D建模。

非生物3D打印

非生物3D打印的原理相对较为简单，所需材料也相对易得，因此在医疗领域的应用已经比较广泛。大多产品可归于医疗器械的范畴，多数应用于个性化假体的制造、复杂结构以及难以加工的医疗器械制品等。非生物3D打印发展过程中所存在的问题有：

(1)材料的缺乏与医疗设备技术的落后；

(2)打印精度与速度存在冲突；

(3)3D建模技术与医学知识的分离。

生物3D打印

生物3D打印是基于活性生物材料、细胞组织工程、MRI与CT技术以及3D重构技术等而进行的活体3D打印，其目标是打印活体器官。目前的生物3D打印大多处于实验室阶段，且国内外已经有了一些研究成果，大多现有成果都是关于简单生命体或是细胞组织的打印。目前来看生物3D打印仍处于研究初期，目前对于材料、打印方法、组织结构、基因科学等的研究还远远不能支撑活体生物器官的打印，上述各技术组成部分基本都处于独立研究阶段，尚未呈现一个产业链条的研究机制。

医疗3D打印的产业化之路

3D打印医疗产品适合走产业化发展道路，虽然当前产业化之路并不明朗，但若找到合适的切入点，还是十分具有有发展前景的，合适的切入点包括三个要素：即生产的可行性、产品的可替代性与相当的市场规模。经过调研我们发现已经有企业找到了比较明晰的应用方向，并且十分具有发展前景：一是药物筛选，二是体内植入物，如可吸收血管支架。

第2篇：生物材料行业研究范文

【关键词】生物质发电 问题 对策

目前，生物质能的开发应用，已经引起了世界能源领域的广泛关注。从当前的发展中可以看到，我国生物质发电产业还处在起步阶段，生物质发电行业还存在着各种各样的问题需要我们去解决，只有解决了这些相关的问题才能够让生物质发电行业发展壮大。

1 生物质发电行业存在的问题

1.1 成本问题

任何经济实体的运营都需要成本，利润的高低取决于成本的多少，当成本越低的时候，利润则会偏高，纵观生物质发电行业的成本，从多个方面考虑，生物质能的高成本制约着当前生物质发电行业的发展，具体从以下几个方面来谈：

（1）生物质能发电的原料成本高，相对于自然界的风能、光能这些取之不竭用之不竭的能源而言，生物质能比较分散而且稀少。虽然生物质资源库大，但是获取生物质和其转化成能源的过程需要投入成本，就秸秆而言，它分布在千家万户的农户手中，获取它不仅要材料费，还要人工、物力、燃油、加工费用等等，而且这些费用都没有一个系统的管理机构，因此更加加重了这些费用上的损耗，另外秸秆属于季节性原料，在其大量上市的时候需要大量收购储藏，以备平时缺料只需，这就要增加一部分储运费用；（2）生物质能发电行业的发电设备造价投资相对于火力发电而言更加的大；（3）目前的政策来看，生物质发电上网的输变电线路是由发电公司自己投资建设的，并且平时的检修维护费用也是由发电公司自己出资，对于这一笔费用的支出，也成为了生物质发电行业得一笔经济负担。

1.2 技术方面欠缺

（1）科研技术欠缺，生物质直燃发电技术是一个涉及面广泛地综合性新领域，在其技术水平和技术支持方面很多设施设备都是要依靠国外进口，进口设备的购买成本和后续维护成本都要高于国内自行研发的发电设备。国内也还没有形成统一配套的设备链，因此使用国产设施设备的比较少；（2）专业人才不够，目前，生物质发电行业还处于初步阶段，国内既无现成的运营企业可供借鉴，在这方面的专业人才也少，综上所述，在技术和人才方面，生物质发电行业都比较欠缺。

1.3 国家政策力度不够

现有法律和政策为生物质发电提供了有利的环境和法律保障，但政策及激励措施力度不够。主要体现在：（1）上网电价偏低，随着国内电力行业的效益整体下滑，煤炭、油的成本均有所增加，煤电也随之涨价，而生物质发电的电价并没有上涨。生物质发电项目实际得到的电价与日益高涨的成本之间的差距日益增大，因此利润空间越来越小。（2）财税和补贴政策与实际发展不相适：生物生物质发电没有得到明确的税收优惠政策。许多优惠政策都将风电、太阳能及海洋能发电作为重点补贴对象，但是生物质发电行业却没有列入补贴范畴，原材料成本在涨，而补贴政策却没有跟上发展步伐。

2 生物质发电行业对策

针对当前生物质发电行业存在的问题，我们应该在这些存在的问题中提出相应的对策，具体如下：

（1）从降低成本方面来看，生物质能源资源丰富，但分散，收集、运输和储存困难；从长远方面来看，要通过收集各地区域生物质原材料的分布情况，规划好运输路线，规划好电站的选址和规模，将分散的原材料能够最优化的集中起来，要发展生物质能发电上下游产业链行业，形成一条龙式的燃料收集、加工、运输、储存到发电的行业模式，制定合理优化的单机容量，收集在大中型农产品加工企业、部分林区和灌木集中分布区、木材加工厂，将秸秆、灌木、废木料等都收集起来投入发电行业。（2）针对技术和人才方面，整体充分利用现有的技术和资源，完善技术和产业服务体系，大力鼓励在技术方面的创新研发工作，设置相应的技术鼓励基金，培养专业性人才，提高生物质发电技术创新能力和技术水平，提高生物质能发电的技术水平。在未来的规划中，要将生物质发电的技术研究、开发纳入到国家高科技发展之列和重点项目之一。（3）电价方面需要调整提高，国家政策方面可以将不同的能源进行分类管理，然后根据不同的能源种类制定相应的政策，当前的政策难以支撑生物质发电厂的正常运行，就未来长远的发展来看，应当提高对可再生能源利用的认识，鼓励发展生物质这种可持续发展的新能源，适当调整电价，促进生物质发电行业的发展，除此之外，还要建立针对发电企业、农民和相关组织之间的纠纷解决机制。（4）针对国家财政政策，要进完善相关财税政策，促进生物质发电行业的发展。作为国家鼓励的资源综合利用方式的生物质发电，应根据《可再生能源法》、《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》等有关法律法规规定，尽快落实农林生物质发电增值税即征即退和所得税减免的优惠政策。在生物质发电行业的起步阶段，国家政策采取大力扶持的政策，加强财政补贴，才能够从真正意义上促进生物质发电行业的进步和发展。

3 Y语

随着经济的快速发展，未来社会对能源的需求会越来越大，各种绿色新型能源也逐渐在电力行业中发展起来，风电、核电、光伏电能等都在能源行列中渐渐占据一席之地。作为新兴发展的生物质发电行业，在现阶段确实存在各种各样的挑战，但是生物质发电行业是未来可持续发展能源的一个方向之一，它的能源资源也是极其丰富，生物质能发电会在未来的发展中占据着重要的地位，我们应当从这些积极的方面出发，从国家政策扶持、降低成本、提升技术和专业人才培养方面出发，支持和扶持生物质发电项目，从各个方面出发，才能够将一个新兴的产业从萌芽中慢慢壮大起来。

参考文献：

[1]李艳芳，岳小花.我国生物质发电行业存在的问题及对策[J].中国地质大学学报（社会科学版），2009（02）：37-41.

第3篇：生物材料行业研究范文

人类对最新的科学技术总是赋予了无限想象。当3D打印概念席卷整个市场时，人们开始将3D打印与生物医疗结合起来，于是3D生物打印（3D-Bioprinting）便应运而生。以信息化为前奏，以打印成型技术为基础的3D生物打印技术，正在被越来越广泛地应用于修复和替代再生损伤组织和器官的治疗过程中。同时作为目前实现再生医学最具应用前景的新技术之一，3D生物打印也在向着从非生命假体向简单生命体和复杂生命结构体的发展。

如今，3D生物打印的发展已经超越了医学或者生物学单一领域，向着由医学、工程、生物和临床以及伦理和法律有机融合在一起综合领域迈进。在未来，3D生物打印必将对人类的未来产生深远的影响，但也面临着很多发展的挑战。但无论如何，3D生物打印正在重塑整个医疗行业，且日益接近我们的现实世界。

3D打印技术在医学领域得到广泛应用

三年前，3D打印因为被英国《经济学人》杂志认为是“第三次工业革命的重要标志”而被广泛关注。这场技术革新带来的冲击是巨大的，特别是对于中国这样一个亟需面临制造业升级的国家。由于3D打印涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”、全生产周期的“快速制造”、大规模的个性化生产能力等诸多特点，特别是可以与互联网和新材料、新能源相结合，所以3D打印被认为可能会带给中国制造业的重大变革。

也正是在最近的三年里，3D打印中的一系列技术已经在中国开花落地，并开始服务于生产实践。诸如光固化、金属熔敷、陶瓷成形、激光烧结、金属烧结等3D打印装备和材料也越来越多地见诸于媒体报道中，例如我国在打印玩具、手机部件、飞机机翼、武器零部件等，3D打印的应用已经越来越普及。

但是3D打印还有一块重要的领域可能被大家忽视，而这块领域已经在默默地发展了十几年，那就是3D生物打印，即将生物打印技术服务于医学或生物学的教学、科研和治疗事业中。

比如在骨科修复领域，我国科研工作者已经取得了不错的科研和临床应用效果。通过计算机图像和CAD/CAM技术，我国已经利用三维打印技术研制出新型人工髋、肩、膝、踝关节、骨盆和四肢长骨假体，并在很多医院已经成功用于临床，且已经形成了产业化。上海交通大学医学院附属第九人民医院、北医三院、西安的西京医院等很多医院都可以进行个性化医疗植入物的设计、生产和植入。目前在人工关节置换、个体化接骨钣、个体化骨盆修复、肩胛骨、锁骨修复、牙齿修复等临床手术中，3D打印技术得到广泛应用。不过在以上介绍的3D打印过程中，并不涉及到细胞的打印应用，主要是通过3D打印金属粉末冶金技术来制作以钛合金材料为基础的个性化骨科内植入物。

例如华南理工大学通过3D打印技术开发的个性化舌侧正畸托槽，主要是针对在矫正牙形过程中，传统的托槽粘在牙齿的外侧会影响美观等不足而研发。其特点是可置放在牙齿的内侧，且根据每个人的每一颗牙齿的实际情况进行定制。目前，个性化舌侧正畸托槽已获得广东省医疗器械产品注册证，并已在国内外开展了临床应用。

另外，3D打印技术还可以用来制作器官或组织的3D模型，可直接应用于医学教学、临床手术前的术前指导及科研。借助于这些3D模型，器官或组织内部构造的细节可以逼真地显示出来，且可以使复杂的人体组织更为直观明了。在术前指导中，通过3D打印可清晰直观地显示患者的疾病状况，在比如复杂骨折与畸形的分布，这样3D打印所模型可提供比医学影像资料更加详细的解剖学信息，实现了由二维到三维、由平面到立体、虚拟到现实的转变。医生可直接在此模型上进行手术设计及模拟，以确保手术的成功，为临床疾病的诊断及治疗提供了精确化、个性化的新型思路和方法。

不过，这些还不是真正意义上的生物打印。无论是打印骨科的植入物，还是打印人体的模型一，这些还只是通过传统的增材制造技术，通过塑料、树脂和钛合金金属等材料形成无生命的假体或模型。

科学意义上的3D生物打印则是以打印细胞为分水岭，也就是“以3D打印为手段，以加工细胞等活性材料为内容，以重建人体组织和器官为目标”。只有真正的3D生物打印，才是塑医疗行业的重要力量。

3D生物打印是真正的医学革命

目前全球3D生物打印技术尚处于起步阶段，如果以打印细胞为分水岭来看，对于颅骨、牙齿或制造器官或组织的3D模型还只能看做是3D生物打印的“前夜”，原因很简单，虽然这些打印技术也被视为生物医学材料领域的重要一环，但是打印出的产品还是非生命假体，而且大多数打印过程仅仅涉及到一种金属或者塑胶材质，所以其对生命医学发展的支撑十分有限。

真正意义上的3D生物打印是向简单生命体和复杂生命结构体方向发展的。采用的打印材料更是超出了传统3D打印的取材空间，比如活细胞、干细胞、水凝胶、可被人体组织吸收的高分子材料等。

不过，应用活细胞进行生物打印，完全不同于传统的三维打印，甚至可以说完全是另外一个领域。

因为打印的材料既然涉及到活的细胞，就需要精确控制细胞的成活率、细胞生长的支架材料、细胞的氧气、水分、营养等微环境，以及后期如何通过血管化来维持组织的生长和代谢。这样一来，需要同时打印的材料就达到几种乃至十几种，打印过程中的精密控制更加复杂，且更不用说分化程度更高，更加复杂的组织。

也正因为如此，3D生物打印才成为医学领域发力的一个焦点，而这个焦点，在我国集中的体现就是国家对3D生物打印的重视。比如在2014年末，“第四届国际增材制造与生物制造会议（ICAM-BM2014）”在北京召开，来自11个国家和地区的180余名与会代表参加了此次会议。内容涵盖细胞三维打印、组织工程支架三维打印、金属增材制造以及增材制造技术中数据处理、建模仿真和创新应用等。

此外，4月份在上海召开的“2015医用新材料与3D打印论坛”以“交叉前沿新时代”为主题。论坛上来自诸多高效、研究所和医院的3D生物打印研究人员就医用新材料和3D打印相关领域的新方法、新发现，以及进一步发展的重点，特别是成果转化等进行交流和研讨，场面十分火爆。第三届世界3D打印技术产业大会将于2015年6月3至6日在成都举行，大会议题之一将重点围绕生物3D打印的技术路线、商业模式、材料、应用，及如何构建3D生物打印生态链等议题展开深入讨论。

这场潜在的医学革命，可以说目前正在生物学和医学以及信息科学领域酝酿着一场风暴，因为3D生物打印的未来应用将满足人类医学发展过程中最大的一块短板，即器官移植和个性化治疗的需要。

如今，医疗领域的体内植入辅助假体的巨大市场是有目共睹的，但其特点和缺陷都非常明显，及属于非活性体，受到人体的排斥反应强烈。这些大多以机械结构（例如骨板骨钉、人工关节、血管支架等）或机电系统（例如人工眼、人工耳蜗、人工心脏等）或高分子材料系统（人工食管、人工胆管、人工肠、人工膀胱）所构建的人体器官，因其诸多不足也正成为生物材料、生物力学、组织工程学、电子学（包括计算机）特别是微电子学以及临床医学相结合的多学科攻坚的重点。人们多么希望在未来能够植入和应用以细胞及组织所构建的“器官”，来修复人体因伤害或发病所需要的天然器官组织的功能。据卫生部门统计，仅仅在我国，每年等待器官移植的患者就超过150万人，这其中只有1万人能够做上手术，而其余超过99%的患者需要继续等待器官源。而世卫组织统计称，全世界需器官移植手术的病人与所捐献的人体器官的数量比为20比1。显然，这是一个世界性难题。从国家层面来说，更需要去系统破解这些难题，从根本上给生命的拯救创造更多机会。

显然，在未来，在医学伦理的制约下，也只有3D生物打印才能破解以上难题。

3D生物打印有望重塑医疗行业

作为一项前沿制造技术，“3D生物打印” 的发展空间巨大。比如通过生物打印技术制造出与真正组织和器官的外形一致，满足外形结构和力学性能的需求，以及具有满足细胞与组织生长所需要的内部微结构且满足生命体生长的生物循环系统的需要的组织或器官产品，人类的诸多医学难题将被突破，已经提及一百多年的个性化治疗、人体器官的个性化定制难题以及使用模式动物的药物测试方式将被彻底改写，也正因为如此，我们才可以说为何3D生物打印有望重塑医疗行业。

全世界每天共有18个人因为找不到合适的器官移植而导致死亡。目前由于器官来源严重短缺，我国的器官移植事业也走到了一个关键的十字路口。面对每年150万的巨大缺口。通过3D生物打印的个性化制造能力与病体需求的差异性充分结合，配合传统的CT、ECT技术，可以在人工假体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应。

另外在药物测试中，目前测试药物其中一大部分工作是在模式动物，如猪、牛、小白鼠、兔子的身上完成的，如果未来以生物3D打印的模式器官来代替试验，不仅有利于缩短临床药物研发周期，节省上亿美元研发费用，还将避免潜在的人体试验损害。所以3D打印出的器官不仅能够帮助新药更快的实现试验，以替代临床试验，缩短新药上市周期。

而在科研领域，细胞打印的产品包括组织和器官两类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性。可以作为很好的医学研究工具。通过3D技术将三维立体图象打印出实物，成为研究者手中直观的模型，从而帮助科研工作者不断地进行设计上的优化、结构上的优化，加速生物工程医疗领域中医疗设备、仪器、甚至是仪表的设计。

所以在未来， 3D生物打印技术将对生物医药行业带来重大的改变，如同互联网信息技术改变现如今人们的生活一样。

据美国食品与药品管理局预测，人体器官和功能组织替代物将在未来10年占据生物医学工程产业的50%。

也正因为如此，目前世界各国都在积极制定以3D生物打印技术为基础的，针对以人体组织与器官制造领域的中长期研究计划。如美国《2020年制造技术的挑战》将生物制造技术列为11个主要发展方向之一；日本机械学会技术路线图将微观生物力学对促进承载支持组织再生确定为10个研究方向之一，其预测“2020年及以后，适合许多大型组织和器官再生的刺激条件得到明确”，藉此体现机械工程对再生医学治疗的贡献；中国机械工程学科发展战略报告（2011―2020）也明确将生物与仿生制造列为未来主要发展方向之一。

“再生医疗是一个飞速发展的科技领域，肩负着改写人类医疗史的重任。”这是美国Organovo公司网站的一句话。我们更无法想象一百年后的医疗世界，最可能的是，3D生物打印也将成为一种普遍的医疗模式。通过3D打印技术制造器官，不但可解除移植器官资源紧缺的难题，也将对药物开发产生深远影响。

未来市场前景极为广阔

利用3D生物打印技术，目前研究人员已经成功打印出了包括人耳，骨骼以及心脏等器官，并且在局部领域取得了临床试验上的成功。虽然目前并未推广开来，但前景却极为广阔。

据3D生物打印领域的专家戴∪衷菏拷樯埽目前医疗行业3D打印技术的应用主要有以下几方面：一是无需留在体内的医疗器械，包括医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢、助听器、齿科、手术导板等；二是个性化永久植入物，使用钛合金、钴铬钼合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通过3D打印骨骼、软骨、关节、牙齿等产品，通过手术植入人体；三是3D生物打印，即使用含细胞和生长因子的生物墨水，结合其他材料层层打印出产品，经体外和体内培育，形成有生理功能的组织结构。这项技术成功后，有望解决全球面临的移植组织或器官不足的难题。

在目前，生物3D打印在药物筛选、手术导板、假肢假体等多领域的盈利模式已经形成。3D打印顶尖咨询机构Wohlers的一项报告显示，2019年3D打印市场规模将达到60亿美元，其中在医疗方面的应用市场份额占15.1%，位居第三位。LuxResearch的分析师预测，3D打印技术在医疗行业将迅速采用，预测2025年该市场达到19亿美元，折合人民币超百亿。业界认为，3D打印在医疗行业甚至整个生命学领域都有广泛的应用前景。

面对巨大的市场，目前国外已有不少公司推出了高级生物打印设备，以适应目前日益强大的科研需求。如最为强大的瑞士RegenHU公司推出的BIOFACTORY系列打印机，最大可以扩展到8只打印头，支持五种打印方式，可让打印的组织赋予更多功能，可以构建更为复杂的组织，最小挤出量为20pl，精度更高。2015年Nature杂志专门刊发RegenHU BIOFACTORY的应用文章，介绍其在构建体外血液-空气组织屏障方面的应用

德国的ENVISIONTEC公司推出的3D-Bioplotter，采用熔融挤出沉积工艺，可以成形多种生物材料。但尚不能进行细胞的直接堆积成形。美国的MicroFab公司针对生物医学和组织工程应用，推出jetLab系统，可以作为生物材料成形的开发平台，进行组织工程支架的三维打印成形研究。

但是在中国，目前仅有两家公司在制造并提供3D生物打印机。其中一家是杭州捷诺飞生物技术有限公司，另外一家是青岛尤尼科技有限公司。目前青岛尤尼在国家863前沿生物技术重大专项的支持下，已经研制出用于临床人体组织缺损修复，可打印多种生物支架材料及细胞的高精度3D打印系统的生物打印机，目前正在进行产业化过程中。

此外，3D生物打印市场的动作频频，也显示出研究单位对该领域的重视。

2015年4月，国家食品药品监督管理总局授予注册证的广州迈普再生医学科技有限公司研发的第一代人工硬脑膜产品――“睿膜”成功上市，这是中国第一个在植入器械领域成功实现产业化的生物3D打印产品。

四川英诺生物拟投资建立 3D 生物打印产业化基地，目前英诺生物已与四川大学华西医院就项目研发合作事宜签署了《战略合作框架协议》。

湖南首家 3D 生物打印临床应用研究所在湘雅医学院成立，据悉该研究所致力于突破增材制造（即3D打印）在临床医疗应用中的核心与关键技术，推动3D打印技术在临床医疗、医学教育、医用生物材料开发等领域的应用。

发展面临多重挑战

3D生物打印是一个数字化、智能化、全自动化制造系统的综合工程，3D生物打印要想取得成功也绝非易事。

根据公开的资料显示，目前3D生物打印机能够非常成功的生产出简单的组织结构，但目前打印最厚的组织也仅仅达到20多层细胞。如以厚度为标准衡量，其仅为几百微米，相当于人类少许的头发。另外，一些团队使用高级的3D生物打印机生产出来的一些更大组织，但其自身力度很差，甚至连自身的磨损都不能承受。此外，怎样使这些被生产出的组织得到存活是科学界关注的话题，比如组织中构建血管和神经通路就属于3D生物打印的核心问题。

此外，3D生物打印需要自动控制及加工制造的软件控制系统，以及高精度、高速度、高效率的硬件。目前在产品价格方面，国外3D生物打印机设备和材料的价格也居高不下。据悉，用于制造器官模型的3D生物打印机售价在120万至400万人民币之间，与通过激光烧结的3D打印机设备价格相当，所以目前还主要是一些有条件的医院和机构在承担相关研究，这也成为3D生物打印发展的障碍之一。

即使是已经进入临床应用的骨科产品，也面临着一系列地审批难题。西安交通大学机械工程学院特聘教授李涤尘和北医三院的刘忠军是将3D打印骨科产品进行临床应用的先行者，但是他们均表示，如何迅速拿到产品审批是个问题。由于目前我国3D打印在医学中的应用相对较严谨，目前还没有一个法律法规来规范。导致了3D打印的器官需要国家医疗器械制度和法律的审批，而这个过程非常复杂，而且风险较高。所以即使李涤尘2004年就成立了公司，到现在也没拿到产品许可证。由于3D打印的产品非常个性化，已经超过现有的产品监管运作模式，所以不可能每个打印产品都去检验。这种风险如何化解以及面对满足这种新的消费需求和商业形态，都需要国家有关部门作出非常具体的研究和回应。

所以综合来看，目前即使政策上如鼓励使用并推广这项新技术，同时严控质量加强行业管理和规范，鼓励创新和临床转化。但涉及3D生物打印的规定仍旧需要重新制定，特别是生物医疗产品的生物相容性和知识产权在内的诸多问题也急需解决。

第4篇：生物材料行业研究范文

【关键词】 高分子材料 可降解 循环利用

1 生物可降解高分子材料的含义及降解机理

生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。生物可降解的机理大致有以下三种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。

2 生物可降解高分子材料的类型

按材料来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。

2.1 微生物生产型

通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。

2.2 合成高分子型

脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯（PET）和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯（或聚酰胺）制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

2.3 天然高分子型

自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共同混制。

2.4 掺混型

在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。

3 生物可降解高分子材料的研发

3.1 传统方法

传统利用生物可降解高分子材料的方法主要包括：天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。（1）天然高分子的改造法。通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。②化学合成法。模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。（2）微生物发酵法。许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。

3.2 酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。

3.3 酶促合成法与化学合成法结合使用

酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料。

4 结语

随着高分子材料合成与加工的技术进步，生物可降解高分子材料在各行业得到广泛、深入的应用。生物可降解高分子材料助剂、树脂原料和加工机械一起组成了生物可降解高分子加工的三大基本要素。此外，加工工艺水平、配方技术以及相关配套服务设施也成为完美展现制品性能的不可或缺的因素。我国生物可降解高分子材料工业起步较晚，发展迟缓，难以适应目前的发展趋势，必须借助行业发展，探索一条具有中国特色的工业之路。在消化、吸收、仿制国外先进品种和技术的基础上，针对不同行业要求和特点，开发出高效、多功能、复合化、低（无）毒、低（无）污染、专用化的生物可降解高分子品种，提高规模化生产和管理能力，改变目前行业规模小、品种少、性能老化且雷同、针对性（专用性）差、性能价格比明显低于国外同类产品、创新能力低下、污染严重、无序竞争的局面，一些新型功能的生物可降解高分子材料的发展时间不长，消费量较低，却带来了产业新的突破点和增长点，丰富完善了整个体系，其高技术含量和巨大的增幅显示了强大的生命力，创造一个投入产出比明显高于其他化工产品的新产业。

第5篇：生物材料行业研究范文

2016年6月2日，国际著名期刊《科学》宣称，25名科学家将于今年筹资1亿美元，启动人类基因组编写计划。按照此计划，科学家将在十年内，把人类DNA中的30亿个碱基对进行装配，组建一个完整的人类基因组。人类基因组编写计划的发起人之一、纽约大学朗格尼医学中心教授Jef・Boeke判断，新计划将极大地刺激基因合成技术。

基因合成，就是在生物体外，通过机器或者手工合成双链DNA分子。

生物学研究中一般都会用到基因片段，这些基因片段有时需要重新设计，由于自然界中并不存在，就必须人工合成。“而有的基因片段，本身稀有或者生物体不易获取，也得借助基因合成技术。”清华大学生命科学学院研究员戴俊彪接受《财经》记者采访时说。

大部分人不一定了解，基因合成与克隆工作，已成为许多生物学实验室的必选动作，是生物学研究生、博士生们的“日常”工作。事实上该行业已经发展十几年，行业运作非常成熟，尤其在占据了基因合成绝大部分市场份额的美国。

基因合成，入行门槛并不高，因此也出现了低门槛行业的通病，如低价竞争造成市场混乱等，而且，国内外皆缺乏对这一行业必要的监管措施，致使安全风险加大。

一个科研机构或者个人，就可以请公司定制材料，然后自己合成完整的病毒。

实验室脱出一个小产业

“妞妞”是中国首批转基因克隆牛的后代，诞生于2012年。与普通牛不同的是，妞妞肌肉间脂肪含量增加，这是牛肉品质高低的关键因素之一。

“妞妞”的培育，源自一台核苷酸合成仪。2004年，北京农学院动物科技学院教授倪和民，以30多万元购买了一台核苷酸合成仪。在这台机器中输入相应的基因序列，就能合成大量脂肪型脂肪酸结合蛋白基因，“妞妞”及其后代的特殊标签是，中国首批含有脂肪性脂肪连接蛋白基因的体细胞转基因克隆牛。

人类首条人工合成基因，出现在上世纪60年代，当时还是手工合成。如今，科研人员可以像织毛衣一样，将基因序列输入机器，依照“针法图样”做出所需基因片段。

除了转基因研究，制药、生物等很多领域都需要大量合成基因。因此，不仅倪和民团队，许多科研团队，也纷纷购买仪器合成基因。

为了获得更精细的基因片段，研究人员需花费高价购买设备，少则几万美元，多则十几万、甚至几十万美元。

实验室自己做合成基因，要跨越两座大山，一座是“合成速度”，另一座是“试剂”。“我们以前每次合成十几个都很困难，后来可以合成七八十个核苷酸，然后再拼成一个大的基因，速度大大提高。”中国科学院遗传与发育生物学研究所高级工程师姜韬对《财经》记者说。 国际上公司之间的基因片段买卖已经很普遍，国内还没有到国外去买基因的。

合成基因还需要大量试剂――即使每次只需要合成十几个基因，使用的原材料数量却不会因此减少，生产后剩下的物料都会浪费掉。姜韬说：“如果在实验里单独弄一台仪器，再找几个人来做这件事，成本太高，不值得。”

2011年，戴俊彪从美国约翰・霍普金斯大学回到清华大学生命科学学院，开展全基因组设计与合成方面的研究工作。研究工作中少不了要合成基因片段，当时合成成本太高，“实验室根本没法承受”。姜韬、戴俊彪们发愁的，是全球生物学领域科学家的痛处。

抱怨之下，这项生物学研究中的基础工作，逐渐从实验室转移到公司。一种新的社会分工悄然出现。戴俊彪回忆，1998年，两家专门进行基因合成的公司美国Blue Hereon、德国Gene Art成立，初创人员均出自生物领域的科研团队。

做基因合成的人，最早是从引物合成开始的。引物又名引子，是一小段单链DNA或RNA（核糖核酸），是DNA复制的起始点，可用来做分子杂交。当时，有些研究者发现，引物的需求量很大，便从实验室中独立出来，专门为各个实验室甚至全球的科学家提供“合成引物”的有偿服务。

仪器也同步独立出来，进而发展出DNA测序服务、基因合成服务、分子生物学和基因组服务等，自此，基因合成产业渐成规模，承接科研团队与生物医药公司的基因合成工作。

2012年，戴俊彪参与成立了一家科技公司，将基因合成工作独立出来，由专人合成基因，而自己将精力放在科研上，“刚开始就是为了省钱”。

两年后，这家公司开始对外接收订单。9个人，3台设备，没有销售与市场营销，订单都是熟人介绍或直接联系，每年可以完成几百万元的基因订单，按照目前的设备配置，一年可以合成1000万个以上碱基对。

在国内，像这样的专业基因合成公司，近两年相继成立。如同许多行业一样，几家有实力的公司占领了中国市场份额80%以上，剩下的归属于一些小公司。

中国农业科学院生物技术研究所研究员黄大对《财经》记者分析，现在基本没有实验室自己进行基因合成，一般都委托企业去做。

基因买卖得有监管

合成基因本来是科学家的工作，但是分化出来后对提高规模、降低成本有好处，于是科研中不涉及知识产权的、可以产业化的部分，逐渐都商业化。监管问题也随之出现。

在美国斯坦福大学化学与系统生物学系读博士研究生的范逸临，日常实验中用到很多基因片段，在他眼中，订购基因的流程和在淘宝买件衣服没有什么差别。

“上网，输入序列和需要的数量，然后大概四天左右就快递过来了。”国内订购基因片段的流程也相差无几。

美国用IDT DNA公司的产品比较多。“我们设计好了交给公司，告诉对方基因名称、具体序列，对方合成后会测序，确认无误后再发回终产物。价格跟基因长度有关，我们需要的基因序列一般是几百个BP，89美元一个片段，还算比较合理。”范逸临告诉《财经》记者。BP，即碱基对，是形成DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。

国际上公司之间的基因买卖已经很普遍，国内还没有到国外去买基因的。在戴俊彪看来，国内的基因合成产业是一个相对封闭的行业，缺乏资金投入，没有监管手段，没有外在的质量监控系统，价格也是行业内部自行形成，“也没有行业协会指导，只有一个自发的基于生物安全的讨论”。

在基因合成行业，专业公司完成合成后，通常会提供该基因片段的测序序列，以便向用户展示自己的展品与用户的需求100%吻合，除此之外，没有其他的质量监控系统。这种没有监管的环节存在一定的安全隐患。比如，在获得引物后，有一定科研能力的个人就能合成完整的病毒。

2002年7月12日，美国《科学》杂志报道纽约州立大学石溪分校生化专家研究制造了与小儿麻痹症病毒RNA遗传密码严格对应的DNA分子，然后再用一种酶将其转录成小儿麻痹症病毒的RNA。当这些RNA被放入装有特定化合物和酶的试管中后，它们就开始自行复制，并生产出蛋白质，最终形成大量小儿麻痹症病毒。

实验表明，这些“人造”的小儿麻痹症病毒，与“天然”的小儿麻痹症病毒具有几乎相同的传染特性。这一成果向世人展示了，从网上下载技术资料，再通过网上商店定购所需的简单器材，然后就可以坐在家中制造“致命病毒”的一种可能性。

在拥有众多DIY实验室的美国，也没有对应的政策来规避上述做法，但美国的生物公司一般有一定的行业自律。范逸临称，为了保证安全，生物公司会筛查客户所要合成的基因是否会表达毒蛋白。

国内行业有一个共识，即不能接收合成完整病毒的业务，这完全靠行业自律，没有来自第三方的监管。

未来路径不确定

美国基因合成产业发达，有赖于发达的生物产业，政府与企业在基因业务上投入比较大，而国内大批量投入的科研产业少，基因合成市场有限，客户主要是科研单位。未来中国的基因合成产业，很大程度上受到国家对生物产业的政策引导的影响。

国外分析机构的数据显示，2014年全球包括工业级和科研级在内的合成基因市场规模为20亿美元，其中中国1.2亿美元，仅占6%。这个小数据表明，国内生物产业自己研发的东西太少，大部分国内生物制药企业，还是持续依靠复制国外专利，甚至等专利过期后直接拿来用，这样并不需要合成基因。

因为合成基因只有在前期研发的时候才有较大的应用空间，如果研发投入少，基因合成出来没有消耗的市场，投入相应就会小很多。国内生物制药企业长期只是模仿，路会越走越窄，发展到一定程度就会遇到很大的瓶颈。

从另一方面看，各国的生物产业都受到一定的限制，这是由行业特征决定的：生物产业是一个长期投入、高投入、成功率不高的产业，不像其他行业那样能更快地产业化。

经过十几年的发展，整个基因合成行业已经很成熟，然而，也引发了一系列行业问题。由于进入门槛低、竞争无序，国内企业不得不凭借国内人力成本低的优势，趋向到国外接单、国内合成的业务。

作为一家基因合成企业负责人，杨涛对此颇有“怨念”。七八年前，杨涛刚入行时，一个BP可以卖到10元，现在一两元，“客户不懂行情，频频压价，谁价格低就给谁做”。

基因合成入行门槛不高，一些小的公司买一台仪器，三四个人就可以从事这项工作，一个人去跑市场，攒够订单后就能开机。

基因合成行业拼的主要是仪器的通量。企业开机一次合成低于1000条BP是亏钱的，大规模、大通量才可以降低成本。

一位业内人士对《财经》记者分析，规模大的公司，采用的仪器通量大，平均下来的生产成本便大幅降低。“基因片段不像成品商品摆在那谁都可以用，是定制化的”。

挤入这个行业者众多，但基因合成技术还处于1.0版本，合成能力有限、合成周期较长、通量不高，因此，成本高。合成价格对于需求方而言仍然昂贵，也是国内基因合成产业发展缓慢的主因之一。

戴俊彪分析，基因合成产业将解放生物硕士研究生、博士生，他们不用再花费大量时间来做各种各样的质粒，“只要把价格降下来，很容易实现”。

他寄望于新的合成技术出现后，将价格降一个数量级，甚至降到几毛钱一个BP，到时候所有的实验室都会将这一工作开放出来，“一个实验室每年需要做几十、上百个克隆，每个花费1万元，就是很大的量”。

南京一家基因合成公司的销售人员，向《财经》记者展示了一份针对生物学科研人员的调查显示，超过70%的科研人员有基因合成服务的需求，近半数科研人员每月订购合成基因1次-3次，46%的研究人员预计来年会增加该需求。

戴俊彪更看好未来合成生物学带来的产业发展。合成生物学是21世纪初新出现的一门交叉学科，它是在阐明并模拟生物合成的基本规律基础上，将工程学科的理念应用到生物学领域，达到人工设计并构建新的、具有特定生理功能的生物系统。

第6篇：生物材料行业研究范文

【关键词】 生物与健康产业 概念 内涵

1 产业概念

以现代生物技术生产的产品及所形成的产业是国际上新兴的产业，涉及现代生物技术本身所形成的产品、利用现代生物技术改造传统产业培育的新产品，涉及传统生物产业与现代生物产业的内涵差别、产业规模等诸多因素，至今国际上有关生物产业的定义尚无明确界定[1]。国家发改委在《生物产业发展“十一五”规划》的研究编制过程中，将生物产业定义为“将现代生物技术和生命科学应用于生产以及应用于经济社会各相关领域，为社会提供商品和服务的统称，主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等新兴产业领域”[2]。

生物与健康产业密切相关且互为交融。健康产业主要包括医疗保健服务业和医疗保健相关产业。医疗保健服务业由向公众和个人提供预防、治疗、护理、康复等医疗保健服务的卫生机构和医疗保障组织组成。医疗保健相关产业包括老年护理、健康管理、医疗旅游、美容养生等延伸性保健服务，以及为医疗保健服务提品和支持的产业。

我国广州、宁波等市根据区域产业特点与经济社会发展需求，将生物与健康确立战略性新兴产业加以培育，为此，有必要探讨生物与健康产业的概念与内涵，依此调查产业的发展规模、水平、结构等基本情况，及时为各部门制定政策、开展宏观调控提供依据。

2 产业构成

目前，国内外关于生物与健康产业内涵的理论研究成果不多[3]，我国相关的产业分类指导和统计管理等制度出台相对滞后，导致国家的生物产业产值通过参考国内外材料估算的方法获得[4]，数据准确性差，甚至不能反映其中的核心产业生物医药产业的情况，国家亟须建立一套相关的政策体系。

2.1 国家产业政策

在产业构成上，2011年11月，国家科技部《“十二五”生物技术发展规划》，明确指出我国现阶段重点发展的生物技术产业包括生物医药、生物农业、生物制造、生物能源和生物环保五大领域[5]。2012年12月，国务院《生物产业发展规划》，提出大力发展生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物服务七个重点领域[6]。然而上述文件对各领域的概念与内涵并无明确阐述。2012年9月，国家发改委《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录（公开征求意见稿）》，其中生物产业包括生物医药、医疗器械、生物农业、生物制造、生物服务、海洋生物六个小类和23个条目，初步勾画了生物产业作为我国战略性新兴产业的基本组成。

2.2 产业内涵探索

全面准确的产业统计需要对产业内各领域进行细分与测算。2008年，国家发改委着手建立生物产业运行监测系统。2008年7月，该委召开“建立我国生物产业统计体系研究课题”讨论会，总结生物产业统计试点工作，提出生物产业统计体系主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保和生物服务六大块内容，讨论完善我国生物产业统计体系。2012年初，国家发改委、工信部等部门召开联席会议，提交了《战略性新兴产业重点产品和服务统计目录》与《战略性新兴产业行业分类统计目录》，对战略性新兴产业统计调查方法研究进行论证，提出认真做好生物产业等战略性新兴产业发展形势的监测和分析，加强信息引导，采取多种形式利用数据资源，促进战略性新兴产业健康发展。然而，由于生物与健康产业涉及的技术领域非常广泛，同时贯穿产业活动中研发、生产、流通和服务等多个环节，随着技术创新、产业分化和产业融合的不断发展，该产业的子产业关联性强、产业边界模糊等特征日益凸显，对产业的分类和统计标准设计要求较高，相关的指导和管理政策一直未能出台。

3 国内部分省市相关政策

在国家尚未出台统一的生物与健康产业相关分类和统计办法的情况下，国内各省市纷纷结合区域情况开展相关尝试性工作，在为区域产业发展提供决策依据的同时，也为国家相关政策的制定提供了参考。2011年12月，黑龙江开展全省生物产业统计工作，将生物产业分为生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保五大领域，然而关于各领域的定义与具体范畴未见，由科技管理部门负责推进。2010年，南宁市发改委委托南宁市统计局和广西社科院开展生物产业统计体系与产业指标课题研究并于2011年3月通过了成果评审，界定了生物产业的统计范畴，提出了生物产业指标体系及具体统计方法，但具体内容未见。至2012年初，已有云南、四川等十多个省市初步设立了新兴产业统计指标监测体系，对生物产业等新兴产业进行统计，其中以云南省、江苏省无锡市、浙江省宁波市对生物与健康产业的界定较为详尽。

3.1 云南省跨越一、二、三产业统计生物产业

云南省实施“生物经济强省”战略，2007年4月，省发改委《云南省生物产业发展规划纲要（2006-2020）》，提出“生物产业（烟草产业除外）指的是从事生物产品研究开发、生产和生物技术服务的产业，包括：生物医药、生物农业、生物制造（轻工、化工）、生物能源、生物服务业等。”2010年10月，云南省政府发展生物产业办公室《云南省生物产业统计报表制度（试行）》，将生物产业界定为“指以生命科学理论和生物技术为基础，结合信息学、系统科学、工程控制等理论和技术手段，通过对生物体开展研究并制造产品，或改造动物、植物、微生物并使其具有所期望的品质特性，为社会提供商品和服务的行业的统称，包括生物农业、生物林业、生物医药、生物能源、生物制造、生物环保、生物服务等领域。”该制度以《国民经济行业分类（GB/T4754-2002）》为依据设置云南省生物产业统计指标及口径范围，对生物产业的农业生产、工业生产、产品销售和利税等情况进行统计，指标体系涵盖一、二、三产业。该制度将烟草产业纳入生物农业统计范畴，因为云南省是我国最重要、规模最大的烤烟和卷烟生产基地，烟草种植业、卷烟工业是该省农业和工业的重要组成部分。烟草产业是该省最具比较优势、最有特色的产业之一，是省财政的主要支柱，所创税收自1988年起一直位居全省各产业之首，最高年份占全省70%。此外，烟草产业还促进了其他相关产业的发展，是该省的重要产业。2011年，云南省生物产业总产值达4100亿元，成为全省重要的支柱产业。但是，关于产值的具体构成未见报道。

3.2 江苏省无锡市分十大领域统计生物产业

2012年1月，无锡市统计局、发改委《无锡市新兴产业统计监测制度（试行）》，对该市物联网、节能环保、生物产业等十大新兴产业开展统计监测，该制度将生物产业界定为“包括生物技术产业和新医药产业。生物技术产业：主要是生物能源、生物工业、生物农业、生物环保等新兴产业领域。新医药产业：是指以新技术、新工艺、新剂型、新装备等的开发应用为特征，是蕴含巨大经济社会效益、最具广阔发展前景的新兴产业，主要包括生物技术药、中药、小分子药物和医疗器械、生物试剂、医用材料等。”在该制度的统计分类目录中，将生物产业分为生物医药制造、生物药品制造、中药制造、医疗器械和医用材料制造、生物工业产品制造、生物农业产品制造、生物环保产品制造、生物能源产品制造、药用包装材料、其他十大领域，统计生物产业的总产值、新产品产值、主营业务收入和从业人员数。但是，对于各领域的具体统计范畴及其与《国民经济行业分类》的关联未见，由市科技局与市农业委员会负责核定相关企业名录并组织统计工作。无锡市发改委公布的新兴产业发展数据显示，2012年1～10月该市生物技术和新医药产业总产值（营业收入）为252.75亿元，同比增长9.1%。

3.3 浙江省宁波市采用汇总系数统计生命健康产业

2013年3月26日，宁波市统计局、市加快培育和发展战略性新兴产业工作领导小组办公室《宁波市战略性新兴产业统计分类目录（试行）》，以《国民经济行业分类（GB/T4754-2011）》为依据，根据具体类别与相关战略性新兴产业的关联度确定不同的统计汇总系数，对该市节能环保、生命健康、新能源、海洋高技术等八个战略性新兴产业进行统计。其中，生命健康产业包括生物制品制造产业、生物工程设备制造产业、生物技术应用产业三个子产业，下分十个领域。

4 生物与健康产业概念与内涵

在我国现行的生物与健康产业统计体系下，本文以国家产业政策为基础，参考国内各省市产业界定方法，将生物与健康产业界定如下：

4.1 产业概念

生物与健康产业是指以生命科学理论和生物技术为基础向社会提供商品和服务的行业的统称，包括生物医药、生物农业、生物能源、生物环保、生物制造、生物医学工程、生物技术服务、健康服务产业领域。

4.2 产业构成

（1）生物医药产业：是指以现代生命科学理论为基础，与医药产业结合，利用生物体及其细胞、亚细胞和分子的组成部分或以其作为作用对象，结合工程学、信息学等手段开展研究及制造产品或改造动物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品质、特性，进而为社会提供商品和服务手段的综合性技术体系，其内涵包括生物医药产品研制、规模化生产和流通、服务等。该产业主要包括化学药品原料制造、化学药品制剂制造、中药饮片加工、中成药制造、生物及生化制品的制造、卫生材料及医药用品制造、医疗仪器设备及器械制造以及制药专用设备制造[2]。

（2）生物农业产业：是指运用基因工程、发酵工程、酶工程以及分子育种等生物技术培育动植物新品种，以及生产农业投入品如生物农药、兽药与疫苗、生物肥料以及生物农用材料所形成的产业。该产业包括农业生物种业、生物饲料、生物农药、生物肥料、生物疫苗等重点领域[7]。

（3）生物能源产业：生物能源是指由生物质转变而成的能源，是从能源作物、林业废弃物和有机废料等生物质中产生的能源，包括来自树木的木材能源和来自非木材的农业作物的农业能源，其中储存着可用于产生电能、热能、液体燃料及气体燃料的化学能源。我国生物能源主要指利用淀粉、糖、动植物油脂以及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[2]。

（4）生物环保产业：目前国际上尚无统一的界定，一般认为凡是与生物技术结合，充分利用生物的特殊功能进行生物净化、生物修复、生物转化和生物催化，从污染治理、清洁生产、能源开发到可再生资源利用，多层面、全方位地为解决工业和生活污染、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相关产品和服务的行业，均属于生物环保产业研究和应用的范畴，也是其发展的趋势和方向[2]。

（5）生物制造产业：包括采用微生物细胞、生物酶，以及基因工程、合成生物学和细胞融合为代表的现代生物技术及以发酵和酶转化为代表的近代生物技术成果形成的生物制造业，是以现代生物技术为基础大规模生产人类所需基础化学品与原料等的一种工业方式，广泛应用于化工、食品、制药、造纸、纺织、采矿、能源以及环境保护等许多重要领域[2]。

（6）生物医学工程产业：是指运用综合工程学、生物学和医学的理论和方法，提供生物医学材料制品、（生物）人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等产品研制、规模化生产和流通、服务的产业。

（7）生物技术服务业：是指以现代生物技术与其他要素为支撑，通过生物技术的研究、创新、应用、转化、转移、扩散，形成完整的生物技术产业链的服务活动的总和，是一种创造和传播生物技术知识，提供、应用生物技术知识服务的产业体系[2]。

（8）健康服务业：是指以现代或传统医学技术为主要支撑，以医疗服务、健康理疗、康复调理、生殖护理、健康管理为主体的，为人类健康服务的综合性体系。

参考文献：

[1]李学勇.中国生物产业调研报告[M].北京：中央文献出版社，2004.

[2]北京生物产业发展报告编辑委员会.启航2009北京生物产业发展报告[M].北京：科学出版社，2009.

[3]伍业锋，刘建平.生物产业的界定及统计制度方法初探[J].统计与决策，2011，（20）：35.

[4]龙九尊.专家呼吁建立战略性新兴产业统计体系[N].科学时报，2010-9-13（B1）.

[5]科学技术部.“十二五”生物技术发展规划（国科发社〔2011〕 588号）[Z].北京：2011.

第7篇：生物材料行业研究范文

关键词：基因；转基因生物材料；经济特性；成本结构；市场结构；用户需求特征

中图分类号：F014.36

文献标识码：A

文章编号：1672-3198(2009)09-0037-02

1　转基因生物材料的定义

应用转基因生物技术研究和开发而获得的带有特异生物遗传信息的基因、重组载体、转化体、融合细胞和组织，以及用这些生物材料制备的活性制剂。它们主要是用于进一步的转基因生物新品种、药品等的研究。作为一种特殊的商品，转基因生物材料的交易是伴随着生物技术的发展逐渐兴起的，大多数是以科研机构以及具有生物技术研发能力的生物及制药公司为目标客户。

2　转基因生物材料的经济特性

2.1 转基因生物材料的可复制性

生物之所以能够将其特定的性状代代相传而不发生改变，正是得益于带有其遗传信息的基因以及与之相关的各类遗传物质能够通过一系列复杂的生化反应而进行复制，从某种意义上说，转基因生物材料最大的价值正是在于其能够在合适的生化条件下产生复制，并且从经济学上来讲，生产这类转拱因生物材料每单位所增加的边际成本都非常小，甚至趋近于零，尽管前期研发投入的资金都非常巨大。转丛因生物材料的可复制性一方面为转基因生物技术的发展和广泛应用提供了必要的条件，但同时也带来了一系列与之相关的知识产权保护问题，这类产品的提供商必须在不正当复制的情况具有很大不确定性的条件下，开展利润最大化的交易和定价决策。

2.2　转基因生物材料使用效用的滞后性

转基因生物材料的需求方多为大学、转基因生物技术研究机构以及具有转基因分子生物技术研究实力的生物和制药公司，他们应用这些转基因生物材料可以作进一步的遗传转化研究。由于科学研究的巨大风险和不确定性，应用这些转基因生物材料能否达到预期的科研目的，得山预期的科研成果，不仅仅取决于转基因生物材料本身，它与科研人员的科研能力，科研设备和辅助材料的选用，甚至实验室的气温、光照等自然环境都密切相关。

2.3　转基因生物材料的易变性

正如转基因生物材料的定义中所描述的，基因、载体等材料都是以分子计的微小物质单位，将它们从自然界中分离出来本身并不容易，但是一旦分离出来，它们又很容易被研究人员修改或是重新组合，现代分子生物学中的酶切技术便是专门针对修改或是重组DNA而开发出来的专门技术。对转基因生物材料的修改或是重组是进行转基因研究的需要本身无可厚非，但是这同样会带来相关的知识产权问题，毕竟仅仅一两个碱基对的改变就将前期科研人员的大量工作形成的权益予以否定实在是一件令人难以接受事情。

3　转基因生物材料的成本结构

3.1　研制开发成本高，生产制造成本低

转基因生物材料生产的一个重要的特征是研发成本极高但此后的复制生产成本很低，以至于相对于其母本的研发成本，再增加一个副本的成本几乎可以忽略不计。一种转基因生物材料的研发通常需要投入大量的人力物力，其费用极为高昂，而且这些成本大部分是沉淀成本，即一旦这种材料研究终止或是失败，成本就不能收回。一个基因从分离、测序直到功能鉴定取得成功，研究费用通常需要数百万甚至数千万美元。但是，一旦这个基因成为稳定的材料，则复制它的一个副本就只需要提供特定的生化反应环境进行培养，成本不过数美元而已。

3.2　生产过程中固定成本商，可变成本低

相对于传统产品，转基因生物材料类产品在生产过程中表现出了高固定成本，低边际成本的特点。由于

转基因生物材料的生产一般是在严格的实验室环境中进行，需要先进的生化反应仪器设备以及配套的生化试剂，在正式复制母本之前需要完成很多前期工作，这些都是作为生产的固定成本投入，往往耗资巨大，而一旦有了转基因生物材料的母本，多生产一个副本的成本便几乎为零，增加的变动成本几乎可以忽略不计，与产量水平无关，这样的成本结构自然而然形成了巨大的规模经济效益，转基因生物材料供应商生产得越多，平均成本就越低，如图：

其成本函数可以表示为C＝C0+cQ(其中Q表示转基因生物材料的产量，c表示产量为Q时转基因生物材料的总成本，C0为转基因生物材料生产的固定成本，c为转基因生物材料的边际成本，根据转基因生物材料的特点，我们可以得出，这里c很小。

4　转基因生物材料的市场结构

由于转基因生物材料的生产具有唯一性、独创性以及特殊的成本结构，因此很容易导致生产者垄断。一方面，市场规模的扩大几乎不会受到边际成本MC和平均成本AC递增的限制，产量很容易扩大到足够垄断整个市场；另外由于属于生物技术研究中上游的产品，转基因生物材料供应商之间的竞争往往表现为资金、技术及科研实力的竞争，行业壁垒很高，加上生物材料通常被作为知识产权来保护，市场先人者具有很大的优势，后入者只能被动跟随。由于垄断程度的不同，转基因生物材料的市场结构一般情况下分为寡头垄断市场和垄断竞争市场。

(1)寡头垄断市场。

在寡头垄断市场上存在这样的龙头企业，它们的产品不一定是最好的，但凭借规模经济享受对较小的竞争对手的价格优势。处于这种垄断地位的厂家在生物材料投入市场初期，可以利用该产品需求弹性小的特点进行“高价定价策略”。但从长远来看为维持寡头垄断地位，厂家一般一方面采取“限制定价”，即防止其他竞争者受高额利润引诱而进入该市场，分割市场份额；另一方面，他们会紧跟技术发展前沿，对原有产品进行更新换代，以保持技术的领先性；同时他们会增加产品的“转移成本”，锁定客户，防止客户的流失。

(2)垄断竞争市场。

由于生物技术的变革速度，长期在市场中占据垄断地位的厂家并不存在，许多潜在的进入者对自己的产品进行差异化，从而使产品结构也发生了改变，从同质产品转变为一个差异产品的行业，即形成了垄断竞争的市场结构，在这个市场中，一个企业处于有着众多差别产品的市场竞争中，企业必须为自己的产品增加价值，使自己的转基因生物材料和竞争对手有所区别，即要实施产品差别化战略。为了给自己的产品制定合适的价格，他们多采取“多重价格定价”策略，即根据不同用户的对产品的偏好不同，以至于最大支付意愿的不同来对同一产品进行不同的定价策略，从而获得利润的最大化。在生物技术领域存在大量这样的公司，尽管有的规模并不大，但是其提供的转基因生物材料在特定的科研领域内都具有很强的垄断力量，以此来获取超

额利润。

5　转基因生物材料的用户需求特征

(1)转基因生物材料的交易多在特定的生物技术知识网络中进行，产品价格弹性较小。

对于转基因生物材料的用户来说，这类产品是属于他们进行科学研究的“原材料”，应用这些材料进行后续的转基因研究对科研人员的专业知识，科研条件及研究经费等都有较高的要求。也就是说，对这些生物材料有需求的人都是处在特定的生物技术知识网络之中，他们的研究领域相对固定，因此需求具有一定程度的刚性，再加上这类转基因生物材料大都是针对某一特定的转基因技术研究领域，相互替代的可能性很小，故其价格对需求量的影响不像传统商品那样明显，呈现出产品价格弹性较小的特征。

(2)用户需求偏好具有很大不确定性。

转基因生物材料特殊的经济特性和成本结构使得传统的定价策略无法为这类产品确定一个最优的价格。最理想的方法是根据这类材料对不同客户的价值来定价，因为科研机构的实力，科研项目的进度、目标以及项目预算大小、来源，甚至科研人员的学术网络等等对这些“原材料”的采购决定都有着很大的影响，同样的转基因生物材料，对于上述特征不同的客户来说所具备的价值可能相去甚远。转基因生物材料的供应商能做的就是更多地依赖客户信息以便根据偏好来对客户进行分类，因此，厂商有必要根据客户类型进行产品定制和差别定价，因为它们的用途和价值是相对不同的。此时，对于差异化的转基因生物材料，定价策略是以客户评价或他们的边际支付意愿为基础，而不是生产的边际成本。

(3)转基因生物材料用户具有锁定效应。

使用特定转基因生物材料对用户来说还具有较强的成本锁定效应。对传统产品来说，一个产品往往是独立使用的，采用另外的产品对它进行替代并不需要额外的成本。而由于转基因生物材料本身的技术特性以及用户需求的特殊性，从这种材料的开发伊始，到它供给客户用作下游的基因转化研究，都是一项系统的生物技术工程，其中涉及的基因工程、酶工程、试剂配制、设备检测等等环节都可能因为材料的不同而产生巨大变化。

第8篇：生物材料行业研究范文

关键词：采油工程；现状；应用；展望

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.063

随着我国经济的快速发展，能源问题一直是一个十分重要的方面。社会经济的发展，导致社会发展和居民日常生活对石油资源的需求量日益增大。需求量不仅仅表现在对数量上，还表现在对于质量上。石油资源作为我国经济发展的支柱能源之一，平均采收率依然较低。采油工程技术作为油田开发中最重要的技术，面临着注水和化学驱之后采收率较低的窘境，因此研究新采油工程技术，成为石油企业所面临的重要任务。改善当前石油采收率低的现状，提升我国石油开发能力，来面对日益激烈的石油开采趋势，研究新型采油工程技术成为石油企业所需要尽快解决的问题。

1 我国采油工程技术现状

1.1 产能下降严重

任何技术都具有适用性和使用期限。采油工程技术的应用也一样具有适用周期，在早期的石油开采时，普通技术既可以满足生产需求，且投入低。但石油是不可再生资源，随着开采量的提高，石油存量也越来越少，就需要使用更加复杂的方式来开采。具体表现为目前油田开采已进入二次或者三次开采阶段，但这种方式极大的增加了成本。

1.2 设备较陈旧

我国的采油工程技术经过了几次更新和改革，但是基础设备的更新速度却较慢，并没有脱离整体的技术框架。随着采油作业的进行，部分采油设备已出现问题，如生锈、老化和堵塞等，严重的阻碍了日常的生产。这需要日常进行治理和维修，且要从整体的角度和思路来对目前的陈旧设备进行更新。

1.3 堵水效果较差

目前我国油田所采用的采油动作多为“堵水、酸洗、人工举升”的模式，但随着油田开采的进行，堵水效果日益变差。主要原因是堵水剂的成本高且适应性差，不满足现今开采的需要。另外，随着堵水剂进入地层的范围加大，缺少更好的采收率支持。

2 新技术在采油工程中的应用

目前高科技技术迅猛发展，代表的有：纳米技术、生物技术和信息技术等。采油工程技术现今既面临挑战又迎来了好的发展机遇。

2.1 信息技术在采油工程中的应用

在传统行业中，石油行业对于信息技术和计算机的应用较早。计算机发展的前期，采油工程中石油勘探资料的处理就应用计算机技术，成为当时计算机的主要用户。目前采用工程领域中应用的信息技术则更加广泛，如：过程模拟、虚拟实现等。

2.2 生物技术在采油工程中的应用

（1）微生物勘探技术。我国的微生物勘探技术已经进行工业性试验，为下一部研究和应用提供支持。微生物勘探技术的特点主要是：操作简单、成本低和重复性好等，目前大多数石油企业都应用该项技术。

（2）微生物采油技术。微生物采油也叫细菌采油，是现代的生物技术应用在采油领域中的实践，是继热力采油、混相驱及化学驱之后发展出来的三采技术。对于近于枯竭和含水量较高的老油田较为适用。目前菌种的培育和选择已经从自然界筛选和本源微生物的混合菌种发展成为遗传工程培育高效菌种。国外的微生物采油领域发展较快，微生物菌种种类较多，不同菌种的作用效果也不同。

2.3 新材料在采油工程中的应用

目前采油工业对材料的使用要求越来越高，主要总结为以下几个方面：一是耐磨材料及其先进的工艺；二是材料腐蚀防护；三是管道钢的增韧止裂；还有新型材料在管接头、提升采收率等方面也应用较多。但是由于缺乏先进的材料研究和试验中心，还存在一定的不足，缺乏新材料研究的创新能力。

2.4 纳米技术采油工程中的应用

传统技术需要与新型纳米技术相结合，才能为石油行业的发展带来更好的未来。我国的在石油工程中采用纳米技术还处于初级阶段，主要表现为纳米材料对传统材料的改性上。目前我国已开展的研究包括：环保型水性纳米涂料和涂层技术等。但对于纳米技术应用在石油开采方面，目前由于投入的研究较少，这方面的技术还不够成熟，处于探索阶段。需要未来在纳米技术在采油工程的应用的各个领域加大研发力度。

3 采油工程技术的展望

新时期下，我国的生物、信息和能源等领域的发展速度很快，采油工业在应用高科技技术后将会迎来更好的发展，同时也会面临更大的挑战。我国石油工业目前所面临的主要问题是：西部沙漠超深油田的开采、高含水油田开采和低渗透油田开发等。为了有效的解决目前石油开采所面临的困难，石油企业需要寻求先进的技术，处理好企业效益和技术投入之间的平衡，避免出现不计成本的应用先进技术。需要将先进技术合理的应用到石油开采中，进行合理的研究和规划。需要重点支持应用企业，把握市场经济的准则，多鼓励高新技术产业等新兴产业，有效的促进高新技术能够在采用工程上合理应用。

参考文献：

[1]袁鑫辰.采油工程技术的发展与思考[J].内蒙古石油化工，2015（17）.

[2]刘婷婷，谢锦柱等.采油工程技术的发展探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012（16）.

[3]卫秀芬，周文庆.论提高采油工程规划方案的质量[J].石油工业技术监督，2010（11）.

第9篇：生物材料行业研究范文

【关键词】精细化工;研究

引 言

精细化工，顾名思义就是指生产比较精细的化学产品行业的统称。精细化工的产品种类众多，产品的科技附加值高，其产品直接服务于各高科技领域，直接体现着一个国家的化工发展水平。因此，世界上许多国家都加大了在精细化工方面的研发和生产投入，以不断提高在国际市场上的竞争力。精细化工包含了医药、合成材料、食品添加剂、饲料添加剂、油添加剂、电子化学品、生化产品等，随着经济及科技的不断发展，精细化学品的应用领域还在不断扩大。

一、精细化工的发展情形 第一，行业本身的研究力度有待加强。特别是在技术密集性和产品功能性方面的根本缺乏深刻认识。虽然研究人员也了解精细化工的必要性与迫切性，但是由于在技术方面是有限的，没能成为发展的科学方法，国内的大多数精细化工企业目前仍处在初级阶段。 第二，引进技术多，自我开发创新能力明显不足。只是片面的停留在重点研究合成以及工艺上，没能充分把握工程开发、应用研究以及市场开发等具体措施，许多精细化工产品都是在进行模仿，一味的模仿是不能创造出属于自己独特的风格与特色的。 第三，人才资源和专业研究机构的缺乏。精细化工技术研究部门和课题的分散、重复等一系列问题并没有从根本上进行解决，再加上在人才方面的缺乏，从而导致我国化学品精细化率仅为40%且停滞不前，想要达到60%的标准仍待有提高。

二、精细化工的特性 1、多品种 我国目前的精细化工产品已有十万多种，精细化工产品具有不同的特点，精细化工产品包括了染料、农药、颜料、涂料（及高纯物和试剂、磁性材料、感光材料等等）、日用化学品、化学药品和功能高分子材料、食品和饲料添加剂等等十一大类，两万至三万的品种合计三十多个类别划分，超过了我国的四万个化工行业产品品种一半之多。企业其精细化工产品包含农药、医药、涂料、表面活性剂、功能性高分子材料、粘胶剂、阻燃剂等六十多个品种，十四个大类。 2、小规模 （1）当今的工业精细化产品的用量不大、专用性强、效能高，有十分快的更新速度。较小批量的化工工业试剂较少，跟较大吨位规模基本化工相比较不一样，基本只是较大化工试剂的很少一部分，例如上海一家精细化工企业，这家小工业的试剂仅8t左右，却是数千吨级的大生产规模。 （2）一些精细化工企业设置容量较小的可燃液体储罐，位于上海某地区的一家化工园区包含甲和乙两种类别液体储罐，甲、乙两种储量只有200m3左右，按照《石油化工企业设计防火规范》来区分，只相当于条例规范的装置储罐。但是根据国家标准《建筑设计防火规范》划分可燃液体的容质量。 （3）精细化工企业占地面积相对较小，据统计一般精细化企业占地面只有积2-3ha左右，更小的精细化工企业才1ha，大的精细化工企业不到5ha，场地都留有一定的发展用地。 3、 操作条件温和 相比石油化工的高压高温的特点，精细化工企业操作条件更加温和。而且多为间歇式、复配型生产。大量采用不同剂型和复配技术及其商品化的物理过程，且精细化工企业多以封闭式厂（库） 房建筑形式为主，这几点特征是制定精细化工设计防火标准的基础方面。

三、精细化工发展中的关键技术 在精细化工的发展中涉及到的关键技术有纳米技术、催化技术和生物工程技术等。 1、纳米技术 纳米技术是近些年来发展非常迅速的高科技技术，在精细化工行业也有着广泛的应用，成为影响精细化工发展的关键技术之一。将纳米技术与精细化工相结合可以生产纳米聚合物如用于制造高强度质量比的透明绝缘材料、高强纤维、离子交换树脂等;日用化工及其它行业利用纳米技术可以生产出更高档的化妆品、纳米色素、纳米感光胶片、纳米精细化工材料等。 2、催化技术 催化技术是化工产业发展必不可少的技术，对精细化工行业的发展来说也是如此，但相对于传统的化工催化技术来说，精细化工行业的催化技术又有着新的特点。为了促进精细化工产业的发展需要开发可用于工业生产的稀土络合催化剂、膜催化剂、固体超强酸催化剂等新型催化剂，同时还需要发展相转移催化技术、立体定向合成技术、固定化酶发酵技术等特种生产技术。 3、生物工程技术 生物工程技术是21世纪最有发展前景的技术，将生物工程技术与精细化工相结合，可以有更多种类的精细化工产品和技术被开发出来，会将精细化工行业的发展推向一个更高的阶段，使精细化工产品的研发出现质的飞跃。在未来需要重点发展重组DNA技术和生物反应器技术，这是生产干扰素和多肽等产品的基础。

四、精细化工的发展趋势 1、产品的种类越来越多 近些年来，能源、原材料、航天、信息、生物技术不断发展，而精细化工产品在这些领域都有着广泛的用武之地。比如，在保健食品和各种改变结构的食品生产中都离不开食品添加剂，在信息技术发展中需要功能更加先进的无机非金属材料，在现代医学上所用的各种人造器官很多也属于精细化学品。目前在发达国家，精细化工产业的年增长率达到了4%左右。而我国由于化工产品的精细化率还比较低，而我国的经济和科技发展速度比较迅猛，因此为了满足我国正常的发展需要，在精细化率不断提高的同时，精细化工产品的种类肯定也会越来越多。 2、精细化工产品的性能将会更加完善 不断完善精细化工产品的性能也是今后世界精细化工发展的重点方向，未来精细化工产品的物理功能、化学功能、生物功能等更为完善，这些精细化工产品包括功能膜材料、有机电子材料、信息转换与信息记录材料等。由于电子工业和信息科学技术的发展，对导电功能材料的需要越来越多，目前，导电塑料、导电橡胶、透明导电薄膜、导电胶黏剂和导电涂料等的发展很快，并已经工业化。对信息技术的发展来说，十分重要的材料是光导纤维材料、各种信息记录材料和新型传感器用的高分子材料等，此外，精细陶瓷的研究、开发日益受到重视，主要开发的材料有：高绝缘性陶瓷，它用于集成电路的基极和放热性绝缘基板等。 3、向着绿色化方向发展 绿色发展是相对于传统的化工发展方式而言的，精细化工的绿色化是指在精细化工产品的生产和使用过程中对周围环境的污染较小甚至没有污染产生。发展绿色精细化工必须发展绿色精细化工技术，例如采用生物技术生产精细化工产品，利用计算机技术实现精细化工业的自动化，开发反应条件更容易控制、转化率更高的新技术与新工艺等。这方面已有一些成功的案例，例如以水性涂料、粉末涂料代替溶剂涂料，从产品使用而言对环境的危害将变得更小;以可降解材料代替不可降解材料，使报废产品的处理变得简单，且无环境危害之忧。发展绿色精细化工也是突破经济发达国家“绿色壁垒”，发展生产的要求。