生物经济涉及多种彼此联系关系的要素和参取方，包罗驱动力、资本操纵、政策、计谋、法令律例以及社会方针，这些通过生物质供给取操纵以及生物学问彼此联系[14]。供需关系正在建立这一系统中起着环节感化。地盘、水资本和劳动力等资本的可获得性对生物质市场影响显著。此外，政策、计谋和法令律例都影响生物经济的成长。这些驱动力、资本取政策的彼此感化影响着生物经济的供需，进而鞭策其对可持续成长方针的实现。

　　生物经济是可持续成长的环节驱动力，它通过可持续操纵生物资本和生物学问，提拔社会、经济和福祉[10-11]。EU生物经济计谋的步履打算涉及17项可持续成长方针（SDGs）中的12个范畴共计53个具体目标[12]。生物经济可以或许发生显著影响，这正在涵盖浩繁SDGs的范畴中获得了充实表现[13]。对生物经济的监测和评估有帮于逃踪SDGs的历程，特别是正在经济增加（SDG 8）、粮食平安（SDG 2）和可持续消费（SDG 12）等范畴[11]。

　　建模成果能够取物质流模子相连系，反之亦然。物质流模子是一种用于阐发物质正在系统内各个环节间流动环境的东西。该流动模子正在鞭策生物经济成长中阐扬着主要感化，能实现资本的高效操纵、支撑可持续实践，并为科学决策供给根据。物质流模子通过整合相关投入、加工、产出、运输和库存等方面的数据，能够供给资本操纵效率的消息，同时识别效率提拔的范畴并评估影响。此外，该模子还可用于评估收受接管策略取烧毁物办理，并有帮于制定物质配送的物流规划。

　　过去几十年，生命科学和生物手艺取得严沉进展。这让政策制定者更加注沉生物经济，将其视为应对粮食平安、医疗健康、资本束缚、和天气变化等全球挑和的环节计谋[1-2]。为推进生物经济成长，美国于2012年发布《国度生物经济蓝图》，随后于2024年成立了国度生物经济会[3-5]。中国也于2022年出台了首个生物经济成长规划《“十四五”生物经济成长规划》[6]。同样，欧盟（EU）及其若干国自2010年以来持续鞭策生物经济研究取政策计谋。印度、巴西和南非等多个国度也实施了生物经济相关政策取计谋，以鞭策本国经济的可持续成长[1，7]。

　　为权衡生物经济对经济增加的贡献，必需领会其正在全体经济中的占比。国平易近账户系统是当前普遍采用的权衡方式之一，投入产出表和统计查询拜访也很常用[16-17]。基于MAGNET模子（一种全球前瞻性的事前模仿模子），欧盟“地平线”研究取立异赞帮打算下的BioMonitor项目通过沉构现无数据取建模框架，填补了生物经济研究中的消息空白，并预测了EU生物经济的出产趋向。该项目引入了新的生物化工勾当（包罗生化成品、生物制药和生物塑料），建立了一种新的虚拟商业系统和一个具备先辈基线的“脚印”模块。

　　EC部属的JRC成立了生物经济监测系统-就业取增加数据集，用于监测EU生物经济的社会经济情况。该数据集整合了多种数据来历，包罗国平易近账户、专家研判和财产数据。数据颠末预处置后，专家看法用于确定生物基的占比。该系统的环节目标涵盖生物经济范畴的就业人数、停业额、添加值、区位商和劳动出产率等[18]。

　　物质流模子对于化学和建建行业中生物基材料的建模尤为主要。权衡生物基材料的出产也对评估生物经济的潜力至关主要。BioMAT（生物基材料）是一个全新的分歧性框架，旨正在为生物基材料市场（从生物基化学品起步）以及EU国和EU27国于2030年及2050年的响应原料需求供给预测。BioMAT做为农业国建模（AGMEMOD）模块的一部门，专注于化学行业（国平易近经济账户中行业代码：C20），全面笼盖所有生物基产物。该框架以方针国度道内企业出产的制成品出产数据（出产配合体代码）为起点，并供给一种简化的价值链表示。以C20行业为例，将全数产出分为16个产物使用类别，此中包罗两种两头产物。此外，BioMAT区分了十品种型的生物基原料，并通过取AGMEMOD的联系关系，2018年，EU生物基化学品的出产量达到了4300万吨，拥有机化学操行业总产量的14%。BioMAT阐发了这些材料的利用体例，此中生物燃料占最大比例（42%），其次是农用化学品（21%）、概况活性剂（12%）和化妆品及小我护理产物（6%）。其他用处占较小比例[20]。

　　因为生物经济具有动态性，财产成长、政策变更等多种要素影响。因而，权衡其对经济增加和可持续成长的贡献具有必然挑和性。虽然如斯，浩繁相关项目取研究方式已供给有价值的看法取。

　　以荷兰做为一个典型例子[19]，2018年，荷兰经济共耗损了约4。5亿吨物质资本，包罗原生资本、再生材料以及材料、此中，约四分之一来自国内资本，如天然气、砂砾和农产物，其余四分之三则依赖进口，包罗化石燃料、金属及产物中所含的材料。这些物质资本中，近一半以成品或半成品形式出口，如将饲料为肉成品，或将金属加工成机械零部件。此外，荷兰还大量进口物质资本，并正在未经深加工的环境下将其转口至其他国度。

　　BioMonitor项目还阐发了两种假设情景：到2050年，化石燃料价钱正在基准线%情景”），并预测了可能发生的反面和负面影响。正在基准情景下，假设2020年为基准年（= 100%），到2050年欧盟的现实国内出产总值（P）估计将增加至160%。然而，正在“30%情景”下，现实P估计将下降0。47%；正在“50%情景”下，降幅则将达到0。74%。从反面影响来看，估计到2050年EU的温室气体总排放量（以二氧化碳当量计）将达到26。28亿吨二氧化碳当量。不外正在“30%情景”和“50%情景”中，排放量估计别离削减约2。27亿吨和3。48亿吨二氧化碳当量。

　　生物经济的概念正在内涵取范畴上存正在分歧解读。按照欧盟委员会（EC）的定义，生物经济涵盖“所有依赖生物资本的部分取系统”，以及“出产食物、饲料、生物基产物、能源和办事的所有经济和工业部分”[8]。美国农业部（USDA）则正在《2002年农场平安取农村投资法案》中，将“生物基产物”定义为“一种贸易或工业产物（食物或饲料除外），完全或大部门由生物产物、可再生的国内农业原料（包罗动物、动物和海洋原料）或林业原料形成”[9]。上述关于生物经济的定义具有良多类似性。从生物经济权衡的财产视角看，农业、林业、渔业、食物业、纸浆取制纸业，以及部门化工、生物手艺和能源财产，均属于生物经济范畴[1]。此外，对生物经济的理解已不止正在财产范围内。正在生物经济中，通过学问立异找到应对上述挑和的新方案至关主要，为轮回生物经济开辟新贸易模式同样具有主要意义，且近年来这一范畴备受关心。

　　立异手艺正正在沉塑生物经济的成长。通过生物手艺，微生物后可用于生物燃料和生物塑料的可持续出产。精准农业操纵全球定位系统（GPS）和无人机提高耕做效率，而先辈生物材料则替代保守塑料，削减人们对化石燃料的依赖。生物修复手艺操纵微生物清理污染物，细胞农业正在尝试室中培育肉类，这些均供给了可持续的替代方案。城市渔平易近正正在采用水产轮回农业进行鱼类养殖。虫豸汉堡供给了一种富含卵白质且环保的食物选择。生物碳捕集手艺操纵藻类将二氧化碳为有价值的产物，而微生物电化学手艺则从无机烧毁物中生成能源，鞭策取经济增加。工业的出产为零碳建建材料的利用供给了机遇。这些手艺不只帮帮，还正在生物经济中创制了新的经济机遇。以上只是几个典型案例，雷同的例子还有良多。

　　一些环节的研究问题，照实现净零碳的处理方案，需要科学家、工程师和政策制定者之间彼此合做。这些问题涉及摸索各个范畴中最具前景的手艺立异，同时处理学问产权和监管问题，以激励手艺的。正在国度和国际层面，监测东西需要确定环节目标，并改良数据阐发方式，以便精确逃踪进展，同时成立通明的管理机制。协调国内取国际政策需要处理政策空白取堆叠问题，设想多条理的管理框架，并操纵国际组织鞭策政策的分歧性。这需要和谐分歧好处，尺度化政策东西，并通过能力扶植和交际构和降服和轨制妨碍。

　　生物经济有别于取可持续成长相关的一些概念[14-15]，好比“生物基经济”“绿色经济”和“轮回经济”。这些术语之间存正在交集，并正在可持续性和资本效率等方面具有配合方针。凡是，绿色经济被视为一个总体性概念，旨正在提拔人类福祉取社会公允，同时降低风险和生态稀缺性。而生物经济凡是被视为绿色经济的一个子范畴，其沉点正在于通过可持续操纵生物资本和生物学问，实现经济增加取手艺成长。生物基经济是一个侧沉于制制业的概念，次要涉及将生物资本为产物和材料，包罗立异型生物基产物以及纺织品、木成品等保守产物。轮回经济取生物经济相辅相成，它强调资本的收受接管、减量和可持续操纵，以最大限度削减烧毁物，旨正在通过供给生态系统办事和生物资本的可持续办理，实现可持续福祉。生物经济概念取轮回经济概念之间存正在显著的协同关系，生物经济可被视为轮回经济中的可再生部门。EC等机构提出的“轮回生物经济”一词，凸显了这两个概念的融合，强调将轮回准绳使用于生物经济的主要性[14]。

　　数据显示，2021年EU27国的生物经济行业就业人数为1719万人，此中过半集中正在第一财产，跨越四分之一正在食物、饮料和烟草行业。生物经济总产值达到7280亿欧元，此中第一财产贡献约2350亿欧元，食物、饮料和烟草行业贡献约2620亿欧元。的生物经济添加值最高，约为1350亿欧元，其次是法国（1110亿欧元）、意大利（990亿欧元）和西班牙（750亿欧元）。生物经济展示出显著的增加潜力，这得益于生物手艺的前进和可持续实践投资的添加。此外，生物基化学品和生物能源等新兴范畴估计会对EU生物经济的将来经济和就业增加做出主要贡献。