借助生物酶神奇的催化能力,工業生物科技催生出許多過去我們難以想像的全新產品及製程,除了生質能源,還包括新型生物材料,甚至改變了傳統石化工業生產特定化學物質的運作模式,讓工業發展和環境破壞不再畫上等號。
工業生物科技(Industrial Biotechnology)透過向生物數十億年的演化取經,利用發酵或是提取出生物的特定酵素(又稱為「酶」),為人類大量生產他們想要的東西。
例如在西元前六千年,人類就懂得用酵母來釀酒;1928年,亞歷山大.佛萊明從黴菌萃取出盤尼西林作為抗感染治療。而現代的工業生物科技,則在二戰之後隨著日新月異的生物技術,逐步萌芽茁壯。
生物科技的第三波浪潮
在歐洲,工業生物科技正在驅動一場大變革。因應產業現有的化學製造方法對環境的影響,以及石油資源的減少和價格動盪,許多業者試圖將產業型態從傳統的石化製程轉型,提供更具永續性的替代方案。
不過,工業生物科技的好處可不只是環境友善,更重要的是,工業生物科技還有機會為企業降低生產成本,同時創造新市場,因此又被稱為「生物科技的第三波浪潮」。
根據歐洲聯盟委員會(European Commission)估計,生物產品及生質燃料的收益可上看每年570億歐元,並帶來30萬份工作。除此之外,生物科技創新組織(Biotechnology Innovation Organization, BIO)也指出,比起新藥動輒十年起跳的研發歷程、並需要經過漫長的法規審查,工業生物科技從研究到商品化應用可在2~5年進入市場,相較之下快速許多。
外媒《LABIOTECH.eu》經過調查並訪問專家,列舉出20家目前歐洲最頂尖的工業生物科技公司,並依應用領域粗略分類。
【生物塑膠Bioplastics】
Avantium技轉自殼牌(Shell)公司,以從植物中取得的果醣分子為基礎,透過獨家技術製成各種可再生材料,其中最著名的是100%可再生生物塑膠。這項科技吸引許多知名大品牌尋求合作,包括美國可口可樂的飲料瓶、法國達能(Danone)的優格杯。它在荷蘭有兩間工廠,並利用林業和農業副產物作為糖原料,避免和糧食生產競爭農地。
Carbios聚焦於全世界當前最常使用的一種塑膠成分――聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),開發出能夠分解97% PET廢料的酵素技術,所得的產物可用於製造100%回收的寶特瓶。在2019下半年,Carbios計畫啟動展示廠,向技術商品化更邁進一步。
【生物材料Biomaterials】
Aquaporin以開發比傳統逆滲透方式更快且更有效的淨水技術為目標,它們利用鋪有「水孔蛋白」(Aquaporins)的過濾膜,只讓水分子通過,但讓其他所有物質留下。這項科技還能應用在太空科技中,幫助太空人在長途遠征中回收可用的水分,因此,Aquaporin正在和丹麥航太公司(Danish Aerospace Company)嘗試合作。
AMSilk所使用的高性能材料,其原料來自基因改造細菌製造的蛛絲蛋白,其應用的潛能相當大。AMSilk正在和愛迪達(Adidas)合作研發生物可降解的跑步鞋,也和空中巴士(Airbus)公司研發更輕量的飛機組件材料。目前為止,蛛絲蛋白最大的應用在於美妝用品,而AMSilk的美妝事業部已經在今年稍早被瑞士香精大廠奇華頓(Givaudan)收購。除此之外,蛛絲蛋白正在開發中的應用,還包括醫療植入物以及疫苗傳輸。
Algalife的創辦人Renana Krebs過去在時尚產業任職,她注意到這項產業對環境的衝擊,因而創辦了Algalife。Algalife利用藻類製造裁製服飾所需的衣料纖維,以及用於印染的...