葡萄糖也能變塑膠

未來十年，新型酵素的應用，最有潛力的是在塑膠及燃料兩方面。全世界最大的化學公司杜邦，及嘉吉陶氏（Cargill-Dow，為農產食品公司嘉吉與陶氏化學公司的合資），都已著手進行先進的塑膠計劃。其中，嘉吉陶氏的新材質纖維Ingeo，是利用葡萄糖代謝產生的乳酸所製成，目前已在美國內布拉斯加州量產，即將上市。價格雖比同類的石化產品高，但嘉吉陶氏希望將它定位為環保的高階產品。

和石化合成物相比，生物高分子產品加倍環保。由於製程中幾乎沒有用到化石燃料，所以不會加重全球暖化問題。它們可以生物分解，所以廢棄後不會造成污染。生技公司希望環保的優勢，能幫他們吸引到足夠的消費者，達到經濟規模，使價格具有競爭力。

發展生物高分子產品並非大公司專利，小公司也有機會。美國麻州劍橋的小公司Metabolix即利用生物來進行聚合作用，製造單體。

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動植物將多餘的能量，以醣、油、脂肪的型態儲存，但有些細菌卻用PHA分子來儲存。經過十年研究，Metabolix的創辦人巴伯與彼博斯發現，有些菌種會製造塑膠，並儲存在體內，不但數量龐大（塑膠約佔成菌總重的八○％），而且種類繁多。經由不同的酵素作用，就會產生不同的單體，製造出不同屬性的塑膠。

Metabolix的量產計劃，預計在今年底進行，價格可望能與目前高價位的聚合物（如聚酯）競爭。

只要價格合理，機會無窮。根據麥肯錫顧問公司二○○一年的報告，二○一○年，全世界化學產品的產值，有五分之一將以生物科技產製。也就是說，白色生技將角逐總值二八○○億美元的市場，報告更樂觀認為，生物科技有拿下一六○○億美元業績的潛力。且隨著生技製程愈來愈便宜，金額還會升高。

這個領域的所有公司，均致力降低成本。例如Metabolix就希望將以細菌生產塑膠的方法（需要餵食），改為以植物生產（只需水、二氧化碳及陽光）。實驗已證明可行，正致力提高製程產量。

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同時，酵素公司也試著讓整株植物都能用作原料。葡萄糖漿是從玉米粒提煉，只佔整株玉米的一小部分。玉米粒一公噸大約八十美元，比同等重量的石油便宜，但研究人員希望能進一步降低成本，研究能否利用那些原先只用作飼料的部份，一公噸只要三十美元。

如果這些努力能成功，將帶來一個葡萄糖無限供應的紀元，不但能無限量生產塑膠，更能生產另一種很容易以葡萄糖製造的產品：乙醇。乙醇不只是酒的原料，更是高效率的燃料。亨利．福特的第一部汽車就是用乙醇發動。巴西有些市售汽車燃料就是純乙醇，其他燃料也含二○％的乙醇。即使在美國，近十分之一的市售燃料，由九○％的汽油及一○％的乙醇混合而成。

這個行業的樂觀人士認為，「碳水化合經濟」可望取代石油類的「碳氫化合經濟」。鄉村將重現活力，成為原料的來源。廢耕的土地將再度使用，產製相關產品的小型化學工廠，將如雨後春筍般成立，產油國將面臨失業。

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令人意外地，提出這些前衛看法的，大多數是冷靜踏實的生意人。而他們提出的數據也不離譜。美國的生物乙醇市場，已達一年八十億公升的規模（見表一）。生技公司Genencor認為，二○二○年之前，可達七五○億公升，取代美國三分之二的汽油產量。

(譯自經濟學人3月29日號)