与传统制造业使用石油原料不同，塑料可以通过发酵制成，过程很像酿造啤酒。蒲公英可以制成生物基乳胶汽车轮胎，糖可以制成地毯。如今，我们仍然严重依赖石油产品。但用微生物工厂而非炼油厂生产化学品的理念正日渐兴起。这将为制造业带来一个更清洁、更可持续的未来。
生物基制造的愿景
工业生物技术正开始改变我们购买的消费品。例如，水瓶很快就能部分或完全采用生物基碳制造，而非使用化石燃料基塑料。石墨烯是另一种未来的关键材料，其导电性能优于铜。目前石墨烯仍然价格昂贵，但一个研究团队已完善了一种简单工艺，可将大豆油转化为石墨烯，使其适用于消费电子产品。强度极高的蜘蛛丝也是一项生物技术发明。虽然利用微生物生产蜘蛛丝仍面临技术障碍，但这些障碍正在逐步克服。蜘蛛丝较新的潜在用途包括助听器和手机中的高科技麦克风。
生物基生产体系会是什么样子？生物炼制厂利用有机生物质残余物生产燃料、化学品和电力，在某些条件下也会利用粮食作物。原料范围广泛，既包括价格昂贵的精制糖，也包括废弃材料，例如废木料、粪肥、秸秆或家中垃圾桶里的有机生活垃圾。生物炼制厂的副产品和副产物流本身也能催生新的产业生态系统，推动经济走向更大的循环。在将不同种类的废弃物转化为可用产品的过程中，生物技术可以减少垃圾填埋、降低碳足迹，并打造资源利用效率更高的经济。
生物炼制厂很可能是小型至中型设施，设在农村或半农村地区，以便就近获取生物质原料。这种生物技术转型有望带来多方面益处，包括创造本地就业、振兴乡村、推动智慧专业化、发展循环经济和实现再工业化。它还有助于填补诸多空白，推动联合国至少一半的可持续发展目标在2030年前取得进展。
问题与障碍
生物基制造有望成为现实，但首先必须扫清许多障碍。例如，生物质需求增加可能会给粮食作物种植用地带来压力。几年前，生物燃料生产加速时就曾出现过这一担忧。过去十年来，经济合作与发展组织（OECD）一直致力于生物质可持续性问题，并制定生物质国际贸易标准。2013年，发布了一项OECD建议，鼓励成员国制定并实施国家框架，以评估生物基产品的可持续性。该建议列出了OECD成员国进行此类评估时应考虑的事项。它还建议尽可能开展生命周期分析，即分析生物技术流程投入的一切内容（例如燃料和原材料）、流程产出的一切内容（包括各类废弃物），以及流程两端的环境影响。
生物经济还面临监管和技术障碍。利用废弃物进行生物生产能够提高资源利用效率，避免土地用途之间的权衡，但这需要修改监管规定。目前，废弃物通常被定义为必须丢弃的东西，而非可供再利用的资源。重新界定废弃物将是重要的一步。在技术层面，鼓励公共部门开展生物基生产研究并提供研发补贴的政策至关重要。推动公私合作伙伴关系建设生物炼制厂的政策也同样重要，因为这类投资目前仍具有很高风险。在政治层面，世界许多地区对扭曲市场的化石燃料补贴仍然支持过多。实施碳定价并取消这些补贴，有助于我们摆脱对化石燃料的依赖，转向更清洁、更高效的技术。
生物经济为我们当前“获取、制造、丢弃”的做事方式提供了替代方案。工业生物技术可以替代石油、利用废弃物，并推动制造业走向清洁。只要制定适当的政策，生物技术就能推动循环经济发展，帮助我们应对气候变化、土壤破坏、水与能源安全以及资源短缺等重大挑战。
