● 利用PHBHHx作为静电印刷的上色剂，解决纸张回收中遇到的塑性油墨难以与纸脱离的问题。

● PHBHHx的气体阻隔性使其适于食品包装，或代替PET做饮料瓶。

● PHBHHx还可用做纸和膜上的涂层材料，

●截至2013年，PHBHHx已经被成功的纺成纤维丝，用于制备高保温的衣服。

● 另外PHBHHx还是优良的塑料增塑剂。

发展背景

由于国内外形势的发展，石油将成为一种价格不断攀升的原料，以石油为基础的材料合成将会变得越来越贵。因此，开发以可持续发展方法的原料来得到大量使用的材料成为实现可持续发展的重要保证；用生物原料如淀粉和单糖等可合成大量性能各异的材料，满足各种应用。由于生物合成是干净的绿色合成，所以，发展绿色合成取代以石油为基础的化学合成，有利于保护环境；

PHA，包括PHBHHx作为至2013年唯一的完全由生物合成的生物可降解塑料，发展势头越来越快，学术论文的数量每年以28%的速度增加，专利申请最近几年更是以89%的年增长速度递增。

我国的发展现状

我国在近几年发展也很快，国际学术论文和专利申请分别以230%和97%的年增长速度发展，但必须加强投入，避免我国在PHA领域由于投入少又处于落后状态；

2000年我国首次工业化成功地生产了新一代PHA材料PHBHHx，使我国的PHA研究领域处于世界前列，已经有美国宝洁公司(P&G)，杜邦(Du Pont)，罗门哈斯公司(Rohm and Haas Company)，美国Metabolix和Tepha公司以及德国BASF公司决定在中国有关实验室投资PHA的研究。为保持在本领域的前沿地位，我们有必要重视新型PHA的研究与开发；

在广东建立的PHA生产基地－联亿生物工程公司，将在2004年年底建成世界上第一条PHA专门生产线，可以提供大量的各类PHA样品，供材料、高分子、化学、医学、电子和物理专业的应用开发之用，由此将产生各类PHA的应用专利，使我国在PHA领域继续处于领先地位。

关于聚羟基脂肪酸PHA

定义 在微生物细胞，特别是细菌细胞中，大量地存在着一种高分子聚酯─聚羟基脂肪酸（Polyhydroxyalkanoates，简称PHA）。截止至2013年，已经发现PHA聚酯有至少125种不同的单体结构，并且新的单体被不断地发现出来。

性能 由微生物合成的PHA有一些特殊的性能，包括生物可降解性、生物相容性、压电性和光学活性等。另外，根据单体结构或含量的不同，PHA的性能可从坚硬到柔软到弹性变化。PHA有许多潜在的应用前景，国内外都对其进行大量的基础和应用开发研究。

清华大学领先在国内外成功地实现了一种性能优良的PHA─3-羟基丁酸和3-羟基己酸的共聚物PHBHHx的工业化生产，为开发这种新型材料的应用提供了原料基础。

研究历史及成果

1996～2001年，清华大学生物系、化工系和高分子研究所组成联合攻关小组，共同承担国家“九五”重大攻关项目“生物塑料的研发和中试”。经过5年的努力，我们不但完成了攻关任务，而且开发了新一代的生物塑料及其一些应用。“生物塑料PHBHHx的研制与开发”项目还荣获2002年度国家技术发明二等奖。

我们获奖的这个项目，是由生物系、化工系、高分子研究所共同合作而取得的，是由基础理论，试验室小试，中试放大，工业化生产到应用开发一条龙的合作，最后得到产品，并实现了利润，为合作的工业企业创造了可观的经济效益。

本项目的运作，采取了生物系进行理论研究，小试试验，化工系进行中试放大，工业企业合作者在我校人员的指导下进行工业放大，进入工业化生产。高分子研究所与生物系合作开展产品的应用开发。同时与国外企业取得联系，大量出口产品。

立项背景

由于大量的使用一次性的包装塑料引起的塑料污染“白色污染”正变得越来越严重。截至2013年，工业发达国家用于包装的塑料为100公斤/每人/每年，而我国的这个数字为12公斤/每人/每年。可见随着我国经济的发展，用于包装的塑料将会不断增加，由此引起的塑料污染问题将不断恶化。所以，寻求一种真正意义上的无污染塑料，就变成了世界范围的努力。到目前为止，生物可降解塑料，即生物塑料，被认为是解决塑料污染的最理想的途径。而使用生物的方法制造塑料，是得到生物塑料的最好的途径。

另一方面，截至2013年，所有的医用生物材料没有一种是由我国自己开发的，特别是用途最广的聚乳酸PLA，国外的专利覆盖了其所有的应用领域。在生物材料方面我国知识产权极端薄弱，面对这个具有1200亿美元的市场，开发具有自主知识产权的医学生物材料就显得十分急迫。

本项目立项时， 国际上已经开发成功了两种生物塑料，即PHB和PHBV，但机械加工性能不佳。“九五”期间，由生物系、化工系、高分子研究所组成的多学科研究队伍集中精力，致力于开发机械性能比PHB和PHBV更好的新型生物塑料，即PHBHHx。

项目的创新点及技术水平

项目的关键是找到能用于生产目的的生产菌种。当时，PHBHHx还只是个概念上的材料，只能通过极其昂贵的化学手段得到。理论上应该有微生物能够合成PHBHHx。然而，如何从大量的微生物中得到PHBHHx的生产菌是本项目的关键。通过与化学系分析中心的孙素琴老师的合作，我们开发傅立叶红外技术，生物系对来源不同的大量菌种进行了筛选，得到了能有效合成新型生物塑料PHBHHx的生产菌，然后对该菌进行了小试工艺开发，中试放大，最后在合作企业实现了工业化生产。本项目的创新点及技术水平主要体现在：

（1）独立开发了傅立叶红外技术，使快速地对大量菌种进行筛选工作成为可能，最终得到了能有效合成新型生物塑料PHBHHx的生产菌－亲水单胞菌；

（2）接着，在清华大学实验室开发成功了PHBHHx的小试生产工艺；通过与广东江门生物技术开发中心的合作，实现了PHBHHx的中试生产；

（3）最后在25吨的发酵罐中实现了第三代生物塑料PHBHHx的工业化生产。

项目完成后马上有了国外的客户。在项目研发过程中形成了有自主知识产权的专利。在研发过程中，清华大学生物系、化工系和高分子研究所以及合作企业-江门生物技术开发中心紧密合作，首次开发了该材料作为组织工程材料的应用，使我国在组织工程领域有了自主知识产权的新材料。所以，本成果被“九五”攻关验收组评价为“国际水平”。