無患子產業助力生物經濟發展

陳仲　趙國春　李海英　賈黎明

近日，國家發改委印發了《“十四五”生物經濟發展規劃》。《規劃》聚焦面向人民群眾在醫療健康、食品消費、綠色低碳、生物安全等領域更高層次需求和大力發展生物經濟的目標，提出了生物醫藥、生物農業、生物質替代、生物安全4大重點發展領域，以及創新能力提升、生物醫藥技術惠民、現代種業提升、生物能源環保產業示范、生物技術與信息技術融合應用、生物資源保藏開發、生物經濟先導區建設7項重大工程。

《規劃》明確提出“順應‘追求產能產效轉向‘堅持生態優先的新趨勢，發展面向綠色低碳的生物質替代應用，滿足人民群眾對生產方式更可持續的新期待”。

無患子是一種集日用化工、生物質能源、生物醫藥、園林綠化、生態修復、木材生產、歷史文化于一體的多功能樹種。大力發展無患子產業，是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的重要實踐，正在生物環保、人民健康和生物能源領域發揮著越來越重要的作用。在2017年，無患子被國家林業和草原局列為第一批林業生物質能源主要樹種之一。

無患子是無患子科無患子屬樹種，別名木患子、洗手果等。我國有4種1變種，分布最廣的種是無患子，其次是川滇無患子。自然分布北達河南輝縣南太行海拔500多米的山上，南到海南島及西雙版納，東至浙江、福建和臺灣，西達川西和滇西的廣大地區，以亞熱帶為主。

無患子果皮中富含10%-27%的三萜皂苷，是純天然綠色的非離子型表面活性劑，具有很強的去污和起泡能力。有研究表明，無患子皂苷的乳化力及穩定性均高于工業上常用的表面活性劑，又同時具有抗菌殺菌、消炎止癢和美白等功效。

近年來，隨著人們健康、環保意識的增強，無患子皂苷作為天然活性物質已經被廣泛應用于手工皂、洗發香波、各種潔膚護膚化妝品和新型洗滌產品中，深受消費者的喜愛。與石油基和化工合成洗滌劑相比，無患子皂苷無毒無害、易降解、無污染，可有力支撐和引領傳統洗滌工業向綠色環保產業改造和升級。

無患子種仁含油率約40%以上，油酸和亞油酸含量高達60%，是制造生物柴油、高級潤膚劑和潤滑油的理想原材料。無患子種殼堅硬，種子殘渣含碳量高達49.34%，是制作高級活性炭的優良原料;種仁富含22%的粗蛋白，可與豆類蛋白相媲美，是良好的飼料、肥料和潛在的蛋白營養來源。所以，無患子可作為能源林樹種助力生物質能源產業發展。

另外，無患子也可應用于生物醫藥領域。它是《本草綱目》中記載的唯一的沐藥同源樹種，“洗頭去風明目、洗面去?”。據《普濟方》等中藥典籍記載，無患子具有清熱祛痰，消積殺蟲之功效，可用于咽喉腫痛、咳喘、鵝喉、牙疼、食滯、疳積、白帶、瘡癬、腫毒等。現代醫學研究表明，無患子皂苷單體成分多達70余種，在體外試驗中，對抗腫瘤、保護心腦血管、降血壓等有很好功效。

在生態保護方面，無患子樹體抗逆性強、根系發達，在綠化、石漠化植被修復、水土保持林營建等方面也有著十分重要的價值。它樹型美觀、夏花、秋葉和果實金黃，是我國南方園林綠化及生態修復的重要樹種。2020年，無患子被納入《國家儲備林樹種目錄》A類（2019版）。

自2013年來，北京林業大學賈黎明教授領銜的研發團隊對無患子屬植物進行了系統研究。依托“國家能源非糧生物質原料研發中心”“省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室”和“林業生物質能源國家國際科技合作基地”等國家級科研平臺，團隊在種質資源調查收集與良種選育、種質資源多樣性與適生區區劃、基礎生物生態學特性、重要性狀形成的分子基礎、種植園模式高效培育技術體系、多聯產產業高效可持續發展模式等領域取得了一系列進展。

在國家自然科學基金、科技部科技基礎資源調查專項和國際合作項目等支持下，團隊目前共收集17省無患子種質資源375份;主持建設的“建寧縣無患子種質資源庫”入選第三批國家級林木種質資源庫;保存優樹半同胞家系64份1650株，無性系175份5000余株，保存面積共20.67 公頃。其中核心區面積達16公頃，附屬區4.67公頃;培育出的一系列果實性狀優良的無患子植物新品種，填補了國內外無新品種保護權的空白。

團隊在無患子種仁油脂和果皮皂苷等經濟性狀的地理變異、種質資源遺傳多樣性評價及適生區區劃、功能基因組學及重要性狀形成的分子基礎等領域取得了突破性成果。與此同時，團隊對無患子種植園模式高效培育技術等展開研究，形成一套以嫁接繁育為主，其他有性和無性繁育為輔助的育苗技術，整合形成以整形修剪、配方施肥、人工輔助授粉、花果調控、果實采收和病蟲害防治為主的種植園管理技術體系。

在全產業鏈發展領域，團隊通過研究無患子產品全生命周期評價，提出了我國自主創新“林油一體化”生產工藝及技術路線，建立了“無患子種植園模式+林皂油碳多聯產”的無患子產業高效可持續發展模式。這些研究成果為無患子良種選育、定向培育及高效利用等提供了有力的理論和技術支撐，助推無患子產業快速高效可持續發展。

近年來，無患子產業發展勢頭迅猛。國內福建、浙江、貴州、云南等省陸續開展了大規模無患子原料林營造，并已涌現出一批無患子綜合加工利用和貿易企業。

2018年，北京林業大學聯合江南大學、北京中醫藥大學、北京工商大學等25個高校和科研院所，以及福建源華林業生物科技有限公司、貴州貞豐榮正無患子發展有限公司、湖南無患子農林發展有限公司等14家行業龍頭企業，成立了“國家林草無患子產業國家創新聯盟”，2021年又牽頭成立了中國經濟林協會無患子產業分會。聯盟成員經過多年的深度實質性合作，已經形成了良性合作模式和推廣轉化機制，建立了無患子良種選育和原料林培育、無患子皂苷綠色制造及應用開發、無患子精深加工與化妝品研發等多支團隊，實現了“政產學研用”的有機結合。目前已向市場推出無患子手工皂、洗發液、沐浴液、洗潔精、面膜、牙粉、嬰幼兒專用洗護用品等綠色洗滌和美容產品，取得了良好的社會反響。

“十四五”期間，圍繞生命科學和生物技術發展變革趨勢，面對“堅持生態優先”的新趨勢和加快建設美麗中國目標，在無患子產業領域，應加快天然皂苷等植物活性成分逐漸代替或部分代替工業合成表面活性劑等化學成分，構建現代生物產業體系，有序推進無患子在綠色環保表面活性劑、生物醫藥等方面的多功能開發利用。定向選育、推廣和應用高含油率無患子能源林新品種，因地制宜開展多功能生物能源原料林基地建設，大力發展無患子產業，助力推動生物環保與生物能源產業發展。

同時，在生物資源保護利用領域，要在全國范圍內繼續開展無患子屬植物資源本底調查和評估工作，構建生物資源數據庫，進一步擴大種質資源庫規模，努力建設高效繁育基地。要建立優異種質資源的篩選平臺和創新利用評價體系，支撐繁育和新品種培育。要創新生物資源利用技術，提升優質基因標記開發、基因優化及工程化改造等技術，實現高效、快速、定向培育一批優質種質資源，提升我國生物種質國際競爭力。

相信，通過各方不斷協作、努力和支持，無患子產業必將為生物技術賦能經濟社會發展貢獻出自己的力量。