塑料制品用后即弃,降解却极为缓慢。如今在杭州德泓科技有限公司的实验室里,秸秆、甘蔗渣等农业废弃物正变身为生物基降解塑料,最终变成我们手中的杯子、身上的衣服、包装用的薄膜。
这些制品不仅降解速度更快,生产过程中还能降低综合碳排放。德泓科技是如何做到的?这要从一株特殊的菌说起。
一株菌种,助推工艺“提速”
传统塑料降解速度十分缓慢,而以聚乳酸为代表的生物基可降解环境友好材料逐渐被广泛应用,是未来的发展趋势。聚乳酸的源头,是乳酸。要做乳酸,传统的路子几乎都依赖玉米、淀粉、蔗糖等粮食类原料。
有没有办法在原料上绕开粮食?德泓科技把目光投向了田间地头的农业废弃物。
但新的问题又来了,“传统秸秆制备乳酸需要‘两步走’:先添加外源性的纤维素酶,把秸秆分解成糖,再用糖发酵生产乳酸。成本高,综合生产过程较长。”杭州德泓科技有限公司副总经理王健解释道。
德泓科技的突破口,是一株被成功驯化的“极端嗜热厌氧菌”。它自己就能产出纤维素酶和生产乳酸的酶,直接发酵秸秆中的纤维素和半纤维素转化为乳酸,糖化和发酵合二为一,综合成本比传统工艺低了约40%。

科研人员正在进行菌种发酵实验。新华网发 (杭州德泓科技有限公司供图)
这株特殊的菌种最初进入人类视野,是在1986年。那年,德国科学家在野外采集到它。但这一发现,在当时并未激起太大波澜。它被保藏进实验室,一躺就是30年。
2017年,德泓科技得知这株菌后,看中了它在非粮生物基材料领域的潜力,随后将其引入中国并启动研发,同步在杭州和科隆设立研发平台,中德两地科研人员就此投入攻关。
王健把这段经历称为“从0到1”的摸索:菌种选育、生产工艺整合、生产设备选型……每一步都没有现成方法可循。
八年后,这株菌终于从实验室走进生产线。“现在产线上使用的菌种,工作效率比原始菌种已提高了几十倍。”王健说,团队通过基因编辑和改造技术,还在持续对菌种进行不断优化。
一堆“废料”,化身绿色财富
菌种有了,工艺通了,但要让这套技术真正跑起来,还得看原料。
目前,我国农作物秸秆产生量逐年递增,全国农作物秸秆产生量为8.67亿吨。过去,秸秆作为生物制造碳源原料的利用率偏低,还曾因焚烧带来空气污染。而在德泓科技的生产体系中,这些“废料”有了新的归宿。

德泓科技生产所用的各类木质纤维原料。新华网发 冯彦奕 摄
走进德泓科技的实验室,小麦秸秆、椰子壳、甘蔗渣、竹屑等来自全国各地的工农林业废弃物被分装、贴标,等待进入下一道工序。
原料各不相同,这株菌不挑嘴吗?
王健介绍说,木质纤维原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成,三者缠绕包埋得很紧、结晶度很高,菌种“下不了嘴”。因此第一步必须进行预处理,让三素充分分离,提高了可及度,使菌种能够接触到纤维素和半纤维素。
但不同农业废弃物的成分组成与结晶度并不相同。因此,团队要针对不同原料进行预处理工艺调整,使最终用于发酵的木质纤维原料达到相同的评价标准。
从小麦秸秆起步,德泓科技逐步将国内的玉米秸秆、小麦秸秆、甘蔗渣、菌草、芦苇、竹屑、棉花秆、大豆秆等主要的木质纤维原料纳入试验范围。目前,能够进入生产线的原料已有二十几种。
“我们正在与各地政府对接,完善秸秆收储运体系。这套体系一方面能够帮助当地解决农业废弃物的出路问题,让它们从‘田间负担’变成工业原料,提高离田率,实现高值化利用;另一方面也让农户增加了一笔收入。”王健说。
用这些原料制备而成的聚乳酸,其终端产品涵盖环保餐具、食品包装膜袋、纺织纤维、3D打印耗材等多个领域,它们在工业堆肥条件下最多180天即可完全降解成二氧化碳与水。
一条产线,撬动产业升级
2025年8月,一条千吨级秸秆直接制备乳酸工业示范线在宁波市象山县成功投产。德泓科技的产业化由此迈出关键一步。
“这条示范线主要承担验证任务:即技术工艺能否实现工业级放大;来自不同产地的不同木质纤维原料能否稳定进行工业级生产;多台套关键生产设备能否协同生产效率、稳定运行。”王健说,它的使命,是为未来全国多条万吨级产线提供一份“工业设计与运行操作手册”。

德泓科技在宁波象山投产的秸秆直接制备乳酸工业示范线。新华网发 (杭州德泓科技有限公司供图)
一条示范线跑通,只是起点。在德泓科技看来,这项技术真正的价值,在于通过创新性的研究,为非粮生物质原料的高效利用提供了一种可行的生产技术方案,促进产业技术的革命性创新。
如今,德泓科技已在海南、广西、山东、新疆、四川等多地进行前期产业布局,计划发挥各地不同的秸秆资源优势,打造集非粮生物质原料、生物制造、生物基材料深加工、细分应用场景终端产品生产的全产业链零碳非粮生物基材料产业园区。
“德泓科技此项技术在上游推动秸秆收储、运输体系完善,促进农业增效、农民增收;下游为可降解制品企业提供稳定、低成本的环保原料,带动上下游企业协同发展。”浙江省农业生物生化制造协同创新中心主任毛建卫表示,该项目有望推动形成非粮生物基材料产业集群,实现秸秆资源化利用产业助力推动区域绿色高质量发展。
从一株特殊菌种的“唤醒”,到农业废弃物的“重生”,再到产业链条的升级,德泓科技正以原创技术的持续突破,让环保力量加速迸发。(郭妍廷)


