摘要：玉米，这一全球广泛种植的农作物，在需求扩张、技术突破与政策扶持等多重因素的驱动下，正在实现从传统粮食作物向多元化高附加值产品转变，成为推动经济发展的重要力量。“当前，我国正以科技创新为刃，剖开玉米产业价值的‘钻石切面’。”业内人士表示，从基础粮油加工到高端生物
玉米，这一全球广泛种植的农作物，在需求扩张、技术突破与政策扶持等多重因素的驱动下，正在实现从传统粮食作物向多元化高附加值产品转变，成为推动经济发展的重要力量。“当前，我国正以科技创新为刃，剖开玉米产业价值的‘钻石切面’。”业内人士表示，从基础粮油加工到高端生物制造，从餐桌主食到生物医药，一粒玉米的“黄金旅程”不仅重塑着我国农业价值链，更在健康产业、绿色制造等领域开辟出一片新蓝海。
合成生物学技术让玉米身价倍增
在山东诸城的东晓生物生产基地，合成生物学技术正将玉米的价值潜力转化为实实在在的产业成果。这家年加工玉米近170万吨的企业，通过自主研发的合成生物学技术体系，构建了“玉米原料—核心中间体—终端产品”的全链条生产模式，使一粒玉米的价值提升近10倍，每天有超过5000吨玉米基产品从该基地销往全球百余个国家和地区，其中近半数出口至欧美高端市场。
“东晓生物的核心突破在于高产菌种的定向培育与工艺优化。”据该公司相关负责人介绍，公司研发团队通过基因编辑与高通量筛选技术，改造出专属高产赤藓糖醇酵母菌株，并精准敲除代谢副产物相关基因，使葡萄糖到赤藓糖醇的转化率提高了5%，发酵周期较行业平均水平缩短了25%。在此基础上，该公司还开发出自研节能降耗技术，将生产能耗降低了15%，并通过改造的枯草芽孢杆菌处理废水与废菌体，回收利用其中的蛋白质与有机酸，真正实现了玉米原料的“吃干榨净”。
东晓生物的实践并非个例，在山东、黑龙江、河南等玉米主产区，玉米高值化利用正驱动特色产业集群形成。山东润德生物通过合成生物学技术将玉米转化为氨糖，摆脱了对虾蟹壳的依赖，产品占据全球近50%的市场份额；福洋生物则通过改造微生物代谢路径，使葡萄糖酸钠产率提升了12%。
在河南金玉锋生物科技有限公司，一根普通的玉米经过加工，可成为淀粉糖浆、食用油、可降解塑料甚至化妆品原料。玉米淀粉经过精细处理，可提取出约650公斤洁白细腻的淀粉粉末。这些淀粉不仅是食品增稠剂，更是工业领域的重要原料，通过科技赋能，还可升级为变性淀粉，应用于酸奶稳定剂和环保餐具生产等领域。玉米胚芽经过压榨可变为澄澈的玉米油，不饱和脂肪酸含量达84%—85%，榨油后的玉米胚芽粕则可作为高蛋白饲料，玉米浸泡水还可提取出价值极高的阿魏酸。
黑龙江的玉米产业则展现出“原料优势+技术升级”的特征。新和成生物通过合成生物学技术调控微生物代谢，以玉米为原料，生产维生素C、辅酶Q10等高端产品，1吨玉米产出的辅酶Q10价值相当于初级玉米的200倍；龙江阜丰优化谷氨酸棒杆菌的发酵工艺，其苏氨酸全球产能占比达27%、葡萄糖全球产能占比达30%，产品远销60多个国家。
这些企业共同构建起了玉米高值化产品矩阵，推动高附加值产品占比从2021年的12%提升至今年的29%。
在废弃物资源化领域，中国科研机构也实现了技术突破。中国科学院天津工业生物技术研究所联合团队开发新技术，利用合成生物学改造的体外多酶体系与酿酒酵母，可将玉米秸秆中的纤维素高效转化为人造淀粉和微生物蛋白，关键重组酶生产成本降低至每公斤250元，较传统技术下降近100万倍，为玉米全株的价值挖掘提供了新路径。
生物基材料与健康食品为两大增长引擎
从全球范围来看，玉米高值化利用已形成“欧美技术引领+中国规模落地+新兴市场需求扩容”的产业格局，合成生物学技术成为各国竞争与合作的核心焦点。
在国际市场，头部企业凭借数十年的技术积累，占据产业链高端环节。美国公司ADM作为全球粮食加工巨头，通过合成生物学技术优化微生物发酵路径，将玉米淀粉转化为聚羟基脂肪酸酯（PHA）生物基材料，其位于美国内布拉斯加州的工厂年产PHA达1.8万吨，产品可完全降解，已用于可口可乐包装膜生产。同时，ADM还将玉米加工副产物转化为饲料级赖氨酸，全球市场占有率超30%，单吨利润较普通玉米淀粉高4倍。
美国Green Plains公司则聚焦玉米全组分利用，通过自主研发的技术，从乙醇生产废料中提取高纯度玉米蛋白，每加工1吨玉米可额外产出120公斤高蛋白饲料，综合收益提升18%，其年加工玉米达750万吨。
德国布勒集团为全球有机玉米加工提供定制化设备，其研发的低温酶解技术可保留玉米中的活性成分，为瑞士罗氏集团生产维生素B12提供原料，该技术使玉米中维生素B12提取率大幅提升。
法国罗盖特公司利用合成生物学改造酵母菌，将玉米葡萄糖转化为赤藓糖醇，发酵周期较行业平均水平大大缩短。
对比来看，我国企业则以“技术快速转化+规模成本优势”实现了差异化突破。山东润德生物的氨糖转化技术打破欧美垄断，发酵周期更短，生产成本更低；东晓生物通过应用国产设备、进行集群化生产，赤藓糖醇生产成本较低。
从市场需求看，全球玉米高值化产品市场规模持续突破，其中生物基材料与健康食品是两大增长引擎。据联合国粮农组织统计，今年全球生物基塑料需求将达700万吨，其中60%依赖玉米原料；无糖饮料市场的扩张则带动赤藓糖醇需求以每年22%的速度增长，中国、印度等新兴市场贡献了其中70%的增量。在此背景下，中国企业的规模优势与国际企业的技术优势形成互补——东晓生物的赤藓糖醇已进入雀巢全球供应链，ADM则从中国采购玉米蛋白用于欧美饲料生产，跨境合作正成为产业常态。
“随着基因编辑、微生物底盘细胞优化等技术的突破，玉米高值化利用将向更精准、更绿色、更跨界方向发展。”业内人士说。目前，国内企业正加快从“规模扩张”向“技术攻坚”转型，东晓生物已组建5人博士团队研发阿洛酮糖，目标是2026年实现产业化；黑龙江绥哈大齐集群则规划建设“合成生物共享实验室”，聚焦玉米秸秆转化为可降解塑料的技术瓶颈，预计2027年实现产业化应用。业内人士表示，全球视野下，玉米正从“粮食作物”转变为“生物制造原料”。我国作为玉米生产大国之一，如果能持续突破核心技术，将有望在生物基材料、高端医药原料等领域实现从“追随者”到“引领者”的跨越，让“一粒玉米”真正撬动千从全球范围来看，玉米高值化利用已形成“欧美技术引领+中国规模落地+新兴市场需求扩容”的产业格局，合成生物学技术成为各国竞争与合作的核心焦点。
“随着基因编辑、微生物底盘细胞优化等技术的突破，玉米高值化利用将向更精准、更绿色、更跨界方向发展。”业内人士说。目前，国内企业正加快从“规模扩张”向“技术攻坚”转型，东晓生物已组建5人博士团队研发阿洛酮糖，目标是2026年实现产业化；黑龙江绥哈大齐集群则规划建设“合成生物共享实验室”，聚焦玉米秸秆转化为可降解塑料的技术瓶颈，预计2027年实现产业化应用。业内人士表示，全球视野下，玉米正从“粮食作物”转变为“生物制造原料”。我国作为玉米生产大国之一，如果能持续突破核心技术，将有望在生物基材料、高端医药原料等领域实现从“追随者”到“引领者”的跨越，让“一粒玉米”真正撬动千亿元级绿色产业。
来源：中国食品报一点号