产学研用典范！长春应化所陈学思院士领衔的聚乳酸产业化技术荣获杰出科技成就奖

导读

1月16日，2024年度中国科学院杰出科技成就奖颁奖仪式在京举行。中国科学院院长、党组书记侯建国颁奖，副院长、党组副书记吴朝晖宣读表彰决定。全院共有2位个人、14项成果获奖，中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士领衔的成果“高性能聚乳酸产业化关键技术”荣获技术发明奖。在中科院三代人二十多年技术开发和产业化验证下，聚乳酸材料产业化工艺技术打破了国外技术垄断，突破”卡脖子“技术，形成第二代产业化技术国际领先水平。

获奖研究团队

普立思生物科技有限公司50万吨/年乳酸－35万吨/年聚乳酸生产线一期工程，乳酸7.5万吨/年，聚乳酸5万吨/年连续系统化生产线

致力于聚乳酸基可吸收医疗器械临床转化的莲花山院士科研产业园

中国科学院杰出科技成就奖

中国科学院杰出科技成就奖设立4个奖项实行分类评价。个人成就奖主要奖励长期活跃在科技前沿、取得重大创新成就、对相关学科领域发展做出卓越贡献的杰出科学家；基础研究奖旨在激励在基础研究和应用基础研究方面取得重大科学发现和原始创新成果；技术发明奖旨在激励在应用研究和技术开发方面获得高价值知识产权，通过推广应用取得显著经济效益、社会效益或生态效益；科技攻关奖旨在激励在国家重大科技攻关任务中突破关键核心技术，在解决国家重大战略需求或保障国家安全方面发挥关键作用。

普立思生物科技有限公司

普立思生物科技有限公司，简称“普立思”，成立于2021年5月，是一家聚焦高光纯乳酸、丙交酯、聚乳酸的技术研发、生产加工与产业化推广的企业。普立思由中国科学院长春应用化学研究所合资共建，项目总投资86亿元，规划用地1800亩，规划聚乳酸产能35万吨。公司以中科院长春应化所“新一代聚乳酸产业化技术"为基础，以聚乳酸产业化为轴心，全产业链布局“生物质—乳酸—丙交酯—聚乳酸”的研发、生产和销售，致力于为客户提供优质的绿色、低碳、环保的产品与服务，为国家“3060双碳”战略和全球“塑料污染”治理贡献力量。

普立思L-乳酸全自动化工厂自2023年09月正式投料，截至2024年03月已完成食品级、材料级等多系列产品的调试和产品验证测试，可广泛应用于生物降解行业、饲料、食品、工业等领域。聚乳酸聚合生产线自2023年11月正式投料，截至2024年11月已完成高光纯低熔指（PT101）、高光纯高熔指（PT301）、中光纯中熔指（PT102）和低光纯低熔指（PT103）等系类产品的调试和产品验证测试。

普立思聚乳酸项目，依托中国科学院长春应用化学研究所二十年的潜心研究，突破了丙交酯与聚乳酸的合成制造和工艺装备能力，攻克了脱水、低聚、裂解、精馏、聚合、脱挥等一系列技术难题；运用掌握与积累的万吨级量产经验，建成了新一代技术中试生产线，完成普立思聚乳酸中试材料的达标检测与行业认证。

生物基

生物基塑料是相对于石油基塑料而言， 以材料的初始来源作区分。常规塑料如：聚乙烯、聚丙烯等，初始原料来源于石油炼化，因此是石油基塑料。聚乳酸、聚羟基烷酸酯等的初始原料是来自植物源淀粉或糖，属于生物基塑料。根据塑料的初始原料是石油基还是生物基，以及该种塑料是否具备降解性能，可以将现有塑料分为四大类，如下图所示：

聚乳酸原料来源于玉米、木薯、甘蔗等植物，有取之不尽的原料供应量，分解后的聚乳酸又被植物通过光合作用吸收，形成绿色碳循环过程，可摆脱对传统化石材料的依赖，实现社会可持续发展。据研究表明，聚乳酸全生命周期碳排放较传统石化材料平均减少50%以上。LCA研究显示，每千克聚乳酸制品全产业链生产过程中的能量消耗为64.13MJ，明显低于生产相同量的石油基材料，且每千克聚乳酸制品的CO2排放量仅为1.62千克，远低于PP、PS、PET等石油基材料的CO2排放量。因此，生物基的聚乳酸材料是实现国家“双碳”战略的主要路径之。

聚乳酸

聚乳酸是一种聚酯材料，是生物基材料中具有发展潜力新材料。其原料来自天然的生物质，具有可完全生物降解特性，可被自然界中的微生物利用，最终生成二氧化碳和水，对环境无污染；聚乳酸具有优异的机械性能和加工性能，与现有塑料PET、聚苯乙烯等材料相近；聚乳酸也有良好的生物相容性，无毒、无刺激性，可生物降解、吸收，在生物体内经过酶分解或降解成小分子被排出体外。可在包装领域、一次性制品、膜类产品、医用领域、3D打印、纺织领域广泛应用。

聚乳酸特点

① 可生物降解性：可完全降解为H2O, CO2，是全球塑料污染治理的关键路径之一，是国家“限塑令”实施的关键材料。

聚乳酸的特点就是具有优越的生物可降解性，被废弃后可在自然界中分解为乳酸，水解为二氧化碳和水。通过植物的光合作用，二氧化碳和水又可变成淀粉，这样在自然界中循环，形成生态平衡。用聚乳酸替代普通塑料可解决当今困扰全世界的白色污染问题，是全球塑料污染治理的关键路径之一，大力发展聚乳酸材料是国家“限塑令”成功实施的重要保障。

② 可生物相容性：聚乳酸生物相容性好，在生物医用领域具有广泛应用。

聚乳酸是一种具有良好的生物相容性和可生物降解的聚合物，其在体内代谢产物是CO2和H2O，中间产物乳酸也是体内正常糖代谢的产物，所以不会在重要器官聚集，具有对人体无毒、无刺激等特点，体内使用是很安全的，已被包括美国食品药品管理局（FDA）在内的多个国家监管机构批准可用于人体。随着聚乳酸合成、改性和加工技术的日益成熟，聚乳酸功能得以不断丰富，有效扩展了其应用领域。聚乳酸与纳米技术结合，推动了其在生物医用领域的发展，被广泛应用在手术缝合线、骨科内固定材料、体内填充材料、组织工程支架、药物载体和基因载体等方面。

“卡脖子”技术突破，产学研用典范

在中科院三代人二十多年技术开发和产业化验证下，聚乳酸材料产业化工艺技术打破了国外技术垄断，突破”卡脖子“技术，形成第二代产业化技术国际领先水平。

中国科学院长春应用化学研究所，作为国内唯一经过大规模产业化验证的聚乳酸合成技术研究单位，具有二十多年的研究开发和产业化经验。近年来，长春应化所针对国内聚乳酸行业生产过程丙交酯高温易消旋、结焦炭化，丙交酯纯化能耗大、纯度低， 聚合反应体系粘度大、传质传热困难等一系列产业化关键技术和装备问题，进行了深入的研究开发和中试验证，在聚乳酸材料产业化工艺技术方面已经走在了世界的前列。

普立思与陈学思院士团队建立合作关系，年投入1000万元用于产业化与应用技术开发；与此同时，普立思、中科院长春应化所与芜湖市人民政府共同打造“芜湖市生物基材料联合创新中心”，将全面聚焦生物基材料产业的共性技术难题、前沿技术、绿色制造和产品应用等方面的技术研究开发和产业化工作。

来源：中国科学院长春应用化学研究所、普立思生物科技有限公司