案例 102：集群：纤维、食物和生物多样性

分析总结：

目前，纺织工业使用的主要天然纤维是棉花。然而，由于棉花的种植方式，其生态足迹也极其巨大。为了寻找纺织工业的替代纤维来源，我们开始研究荨麻纤维和海藻基纺织品，这两种资源尚未得到充分利用，却对生物多样性做出了重要贡献。海藻不仅是理想的纤维来源，这些天然海洋植物还能固碳，并可作为营养来源和多种精细化学品的原料，从而催生了一个新的产业集群。咖啡纤维纺织品是该领域的另一项创新。咖啡具有吸收异味和赋予合成纤维亲水性的特性，可用于生产功能性纺织品。先饮用，再穿戴。这些新选择利用了当地可获得的资源（这些资源以前被认为价值较低），最终创造了高价值的就业机会并调动了资本。.

关键词：纺织工业、功能性纤维、海藻（藻类）、营养不良、荨麻、咖啡、生物多样性、竞争力。.

作者：Gunter Pauli
编辑：Tara Van Ryneveld
插画：Henning Brand

纤维的未来展望

激发我对纤维产生兴趣的一次经历，是与巴塔哥尼亚（Patagonia）的伊冯·舒伊纳德（Yvon Chouinard）及其团队的交流。1992年，我建造了第一家环保工厂，为了在工厂降低供暖以节省能源成本的同时保暖，我从巴塔哥尼亚订购了Capilene®内衣，供所有工人穿着。巴塔哥尼亚巴黎办事处的代表对此订单感到难以置信，以为我是在为攀登喜马拉雅山的大型探险做准备。不久后，我见到了巴塔哥尼亚的创始人伊冯·舒伊纳德，他告诉我，这是我迄今为止订购的他家新款内衣的最大订单。随着时间的推移，伊冯也向我表达了他对这种纤维可能对环境造成损害的担忧。.

Yvon Chouinard 教授 Keto Mschigeni 博士 Sybella Sorondo

1999年，我们和他的研究团队进行了几次电话会议，讨论开发至少与传统纤维性能相当，但对环境危害更小的替代纤维。我一直在寻找“减少危害”的方法。.

坦桑尼亚裔海洋科学家凯托·姆希格尼教授（Keto Mshigeni）的研究工作引起了我对剑麻困境的关注。姆希格尼教授于1995年至2000年间在联合国大学担任ZERI合作研究员，并在夏威夷接受培训。剑麻原产于墨西哥，后被移植到东非。一个多世纪前，大片剑麻种植园被用于生产船绳、地毯、纸张和织物，直到合成替代品的出现导致整个产业的衰落。姆希格尼教授运用ZERI的产业集群理念，并致力于利用当地资源创造更多价值。他指出，如果剑麻仅仅被用作纤维，它终将被石油基替代品所取代。然而，如果利用剑麻中的天然糖分，它可以用来生产酒精、动物饲料，甚至可以生产海柯皂苷元和菊粉等药物。1996年，姆希格尼教授和我前往坦桑尼亚的坦噶，亲眼目睹了剑麻种植园面临的危机。.

剑麻绳 © Mongabay.com

尽管人们对剑麻的各种可能性拥有丰富的科学知识，但在接下来的十年里，剑麻产量下降了 50% 以上，导致成千上万人失去了工作和生计。.

我们并非唯一在寻求纺织业现有运营模式替代方案的人。阿根廷裔著名时装设计师西比拉·索隆多 (Sybilla Sorondo) 曾为路易威登 (Louis Vuitton) 设计作品，并凭借其在日本广受欢迎的同名品牌“西比拉”(Sybilla) 而声名鹊起。在她事业的低谷期，她反思了自己产品的真正影响，并意识到这些产品很少采用天然材料，而且很少有工人能获得足以维持生计的工资。在她位于马略卡岛的中心举办的一次蓝色经济培训研讨会上，西比拉和我探讨了可能的未来发展方向。她迅速成立​​了“自由面料”(Fabrics for Freedom) 公司，并开始开发一系列专注于社会和环境绩效的综合纺织项目。.

棉花灾难：

目睹剑麻的消失以及与之相关的工作岗位的流失，让我更加关注纤维市场上其主要天然竞争对手：棉花。纽约苏豪区环保商店 Terra Verde 的创始人凯瑟琳·蒂登斯 (Katherine Tiddens) 曾向我展示过棉花天然呈现的丰富色彩。她也曾警告我棉花对环境的巨大影响：耗水量大，农药用量也高。甚至当时我觉得购买合成纤维都比购买棉纤维更可取。1997 年的一次中国之行让我真切地感受到了当时棉花产业的现状。美国在棉花种植领域失去了竞争力，但这并非因为中国生产成本低。水费上涨、地下水污染以及为了防治毛虫而不得不使用毒性更小（但价格更高）的化学品，这些因素促使美国人乐于将棉花生产转移到中国和印度——如今，这两个国家分别是世界第一和第二大棉花生产国。多年来，我注意到中国科学院院士李文华教授对棉花种植过程中巨大的水资源消耗和化学品使用量日益感到不安。和许多其他国家一样，中国也逐渐意识到这一现实，政策制定者对棉花持续繁荣的支持也逐渐减弱。
巴塔哥尼亚、剑麻和棉花之间的联系启发我在ZERI内部创建一个面向未来纤维的特殊网络。棉花的未来取决于中国乃至其他地区极度缺水的现状。一件T恤需要2700升水。我们进行了研究，走遍了世界各地，但我们发现的唯一有效的替代品是大麻。但我认为大麻的研究已经非常深入——2012年其产量接近200万吨。用单一作物取代棉花这种年产量达3000万吨的作物并不能从根本上解决问题。我们需要实现产品多元化。所以我选择将 ZERI 的创造力集中到与大麻不同的、不太明显的机遇上。

藻类团

尽管此前已在中国各地开展了多次搜寻工作，但2008年夏季奥运会促使人们制定了新的应对策略。青岛原定举办与水上运动相关的奥运会。然而，每年夏天，青岛港附近海域都会被海藻（我们倾向于不使用“藻类”一词）侵占。海藻的过度生长迫使市政府不得不请求中国军队和海军清理海域，否则就取消奥运会，而取消奥运会显然是不可行的。在奥运会开幕前夕，清理出的海藻总量达到了200万吨。.

海藻曾被视为杂草，被倾倒在垃圾填埋场，产生甲烷。青岛大学新材料国家实验室的科学家与中国最大的毛巾生产商之一——西营门集团合作，启动了一项海藻纤维生产研究项目。据估计，2009年中国海藻纤维的总生产潜力为1000万吨。2012年与ZERI基金会合作开展的实地研究表明，印度尼西亚和印度是另外两个有能力用海藻提取物等可再生替代品取代现有棉花供应链的国家。宏观分析——棉花种植——如今已得到研究数据的验证。.

巴西ZERI基金会的创始人卢西奥·布鲁什教授在里约热内卢天主教大学担任管理学教授期间发现了藻类。他随后与里约热内卢联邦大学的豪尔赫·阿尔贝托·维埃拉·科斯塔教授展开了讨论。他们指出，巴西南部拥有世界上微藻生物多样性最丰富的地区。与此同时，该地区也面临着令人无法接受的营养不良问题。两位教授启动了一项研究计划，旨在利用该地区丰富的生物多样性，通过藻类养殖来对抗饥饿。他们于1997年在稻田开展试点项目，并迅速将藻类养殖扩展到燃煤电厂冷却塔的蓄水池中。该计划后来成为时任巴西总统伊格纳西奥·卢拉·席尔瓦提出的“零饥饿”（Fome Zero）倡议的重要组成部分。.

多年来，该团队已发展成为一个卓越的藻类知识中心，如今位列世界前五。当纤维生产商发现他们的供应链可以生产营养物质时，巴西的藻类生产商很快意识到他们可以生产纤维。当时在豪尔赫实验室攻读博士学位的年轻博士生米歇尔·格雷克·德·莫赖斯博士率先发现了从藻类中提取酯类的方法，并为这项突破性成果获得了专利。巴西国家科学技术促进委员会（CNpQ）通过发表数十篇相关科学论文，为这项研究及其成果提供了支持。巴西的这个项目独树一帜，因为它并未将藻类燃料生产作为优先事项。全球南方国家的此类研究计划主要评估植物和藻类作为营养和组织来源的价值。这种新型纤维源自当地可获得的资源（微藻），而这些资源目前尚无经济价值。这遵循了蓝色经济的原则之一：将无价值（或无用）的资源转化为高价值的资源。.

近年来，海藻纤维领域取得了一些进展。德国Smart Fiber AG公司（www.smartfiber.de）是SeaCell的生产商，该公司利用爱尔兰海岸的海藻生产纺织纤维。SeaCell纤维可以替代高达25%的现有纤维，用于生产VitaSea面料等产品。VitaSea面料由加拿大公司Lululemon（www.lululemon.com/education/info/natural）和美国公司Underwear Options（www.underwear-options.com/seacellfibers.html）销售。如果海藻面料的市场渗透速度缓慢，主要原因在于供应不足。生产技术仍需改进。.

比利时公司Sioen（www.sioen.be）积极开发海藻纤维，并获得了欧盟委员会的支持，以克服生产难题。欧盟现已承认海藻是一种未被充分利用的资源，可用于人类食品、动物饲料和生物化学原料，包括织物生产原料。Sioen的研发总监Bert Groenendaal认为，凭借必要的科学技术，这种新兴纺织品将催生一个价值数十亿美元的产业，通过利用这种丰富但被低估的资源，促进经济增长和就业。然而，采摘野生海藻用于绳索和纤维生产永远无法在市场上占据优势。在挪威索伦德、苏格兰奥本和爱尔兰戈尔韦进行的养殖试验表明，每平方米可产出16公斤湿海藻，并有潜力提高到20-25公斤。这一产量是传统海上采摘海藻产量的五倍以上。.

对藻类纺织品感兴趣的欧洲人也将这一产业集群视为一个产业集群。藻类提供海洋多糖，可用作巧克力牛奶、酸奶和啤酒等加工食品的添加剂。更精细的提取工艺还能产出脂质、抗氧化剂、胶凝剂、维生素和必需矿物质。正是基于生物多样性的食品和纺织品的结合，使得该产业集群内的创新如此具有吸引力。它既
有利可图，又能减少环境足迹：藻类吸收二氧化碳，从长远来看，这有助于自然资源的开发利用，
从而减少这种温室气体的长期影响。这改变了生活质量、就业机会以及生态系统承载力的框架和潜力。这与一切的起源——棉花——截然不同。

替代纤维：荨麻

当ZERI España团队前往巴斯克地区的莱阿阿尔蒂拜（Lea Artibai）地区，寻找利用当地资源发展新业务的机会时，他们发现那里盛产荨麻，这种植物曾是当地居民的食物和衣物来源。然而，昔日的智慧已被棉花所取代。总部位于加利西亚的纺织巨头Zara是全球最大的棉花买家之一。讽刺的是，Zara的所在地恰恰是世界上海藻和荨麻资源最丰富的地区之一。在当地政府了解到这两种资源的巨大潜力后，政界、社会各界和商界领袖开始重新审视他们长期以来对纺织业的看法——纺织业曾被视为过时的产业。.

欧盟资助了一批德国、奥地利和意大利公司，以推进荨麻的加工利用。该项目由时任德国索尔考植物栽培研究所（www.mykorrhiza.de）科学主任的法尔科·费尔德曼博士领导。荨麻在英国也引起了广泛关注，莱斯特的德蒙福特大学开展了名为“荨麻种植可持续技术”（STING）的深入研究。总部位于英国的全球领先的商业室内装饰面料供应商Camira Fabrics（www.camirafabrics.com/be-inspired/design-stories/nettle-collection）每年生产800万米面料，其中就包括荨麻面料。.

身着民族服装的不丹男子（Goh）

荨麻也已成为瑞士公司Swicofil（www.swicofil.com）高品质纺织品的重要组成部分。在物价高昂的瑞士，Swicofil凭借其卓越的面料创新，成为少数几家能够保持竞争力的纺织公司之一。Swicofil的荨麻纱线来自尼泊尔。喜马拉雅山脉遍布荨麻，野生荨麻在海拔3000米以下的地区都能大量生长。荨麻不仅拥有悠久的历史，更被视为未来面料的代表。时至今日，不丹男子仍然穿着他们的民族服装——“帼”（Gho），这种服装传统上就是用荨麻纤维制成的。.

尽管欧洲纺织业对新型天然纤维的接受速度一直较为缓慢，但来自英国剑桥的亚历克斯·迪尔（Alex Dear）在23岁时就推出了自己的“荨麻内裤”，作为其内衣系列的一部分。英国纺织和时装设计师苏·克洛斯（Sue Clowes）因其荨麻系列而闻名，该系列由英国创作型歌手乔治男孩（Boy George）推出。互联网百万富翁鲍勃·克雷巴斯（Bob Crebas）选择创建一家新公司——Brennels BV（www.netl.nl）——来生产荨麻时装产品。他采购了市面上最好的荨麻种子，并在荷兰种植了80公顷的荨麻，还在捷克共和国和立陶宛进行了额外的种植。然而，这家荨麻公司成立不久便倒闭了。互联网上快速赚取的金钱不足以支撑像荨麻这样创新纤维所需的长期耐心。蓝色经济网络秉持零风险投资（ZERI）理念，通过平衡科学和风险偏好，将愿景（通常源于想象）转化为现实。.

咖啡馆用的纺织品

2006年，来自台湾的陈先生（Jason Chen）创立了新公司Singtex，专注于功能性纺织品。他利用了许多人早已熟知的咖啡吸味特性。陈先生和他的团队成功地将咖啡与纤维混合，从而有效控制异味。在研究过程中，他们还发现咖啡能够保护颜料和纤维免受紫外线损伤，并且可以将合成纤维转化为亲水性织物。如今，咖啡（包括工业废料和消费废料）的用途又多了一个令人意想不到的新领域：咖啡纺织品。.

是当时巴塔哥尼亚日本区经理比尔·沃林（Bill Werlin）告诉我这个机会。几周后，我去台湾出差，拜访了新纺织（Singtex），见到了杰森和他妻子组建的充满热情的团队。我们之前一直认为可持续面料指的是天然面料，它们构成了一系列源自生物质加工的产品和服务。然而，可持续面料也可以是部分用合成纤维替代石油化工原料，而这些合成纤维的原料则来自咖啡。新纺织正在革新纺织行业。这家创新型公司于2014年在台湾证券交易所上市，如今已为100多个知名品牌供应咖啡基纺织品。.

陈杰森 © 星德

该产品不仅改变了 Patagonia 和 Adidas 的产品设计，还激发了创业精神，EcoAlf 的创始人 Javier Goyeneche（www.ecoalf.com）就是一个很好的例子。或许 Timberland 的“喝咖啡，穿咖啡”营销活动最令人称道。鉴于我们数十年来在咖啡种植领域的耕耘，这似乎是对我们致力于改善哥伦比亚 64 万咖啡农生计的一种出人意料却又合乎逻辑的延伸。因此，我们开始向哥伦比亚咖啡农推广用咖啡废料制成的纺织品。.

我们与Singtex和哥伦比亚咖啡生产商联合会的紧密合作促成了一项全新商业计划的诞生：使用100%哥伦比亚咖啡制成的纺织品。经过一年的合作，一项全新的综合纺织计划在哥伦比亚应运而生。布恩迪亚咖啡（Café Buendía）的执行董事康斯坦萨·哈拉米略（Constanza Jaramillo）是这项计划背后的企业家。康斯坦萨在钦奇纳（Chinchiná）生产速溶咖啡，钦奇纳位于被称为“咖啡种植带”（El Eje Cafetero）的咖啡种植区中心地带。工厂使用二氧化碳提取咖啡豆中的可溶性部分，剩余的25吨咖啡豆则被焚烧处理。由杰森·陈（Jason Chen）领导的考察团发现，可以将咖啡油（含量高达20%）与固体部分分离，并将这两种成分都用作机织和非织造纺织品的添加剂。.

就在所有战略家都断言哥伦比亚的自由贸易协定将终结纺织业之际，哥伦比亚却发生了从垃圾焚烧到利用咖啡渣生产功能性纺织品原材料的转变。蓝色经济模式再次证明，这种传统的经济分析存在缺陷。在Singtex公司的技术支持下，位于波哥大的Lafayette公司利用来自Cafe Buendia速溶咖啡生产厂的哥伦比亚咖啡渣生产纱线和面料。SuperTex公司（位于卡利）将其加工成面料，而拥有400家农民连锁咖啡馆的Juan Valdez则在当地市场销售这些时尚的T恤。这项举措对全球咖啡和纺织品的短期影响微乎其微，但其潜力巨大。它有望通过利用当地资源并以具有竞争力的价格提供高性能产品，从而改变咖啡生产者的未来。.

功能性纺织纱线价格昂贵。然而，当技术原料能够以高于其所蕴含能源价值的价格从可再生能源中获取时，就有可能以更低的价格出售更高质量的纱线。虽然没有哪个农民能梦想每吨咖啡赚到超过一千美元，但他们的咖啡废料现在可以转化为纺织原料，这不仅具有独特的卖点，而且收益更高。这就是蓝色经济。.

结论

近二十年来，我们一直在探索纺织业的“下一个”发展方向，并尝试了多种方案。我们深信，我们有幸与之合作和交流的全球研究人员网络，仅仅代表了从棉花向各种“蓝色纤维”转型浪潮的一部分。虽然该网络并未涵盖意大利Novamont公司利用农业废料生产聚合物的工作，也未分析Fritz Vollrath教授利用昆虫生产天然聚合物的开创性研究——这两项研究各自独立——但它已经表明，一个全新的产业领域正在兴起，其竞争优势不再是植物或藻类中所含的脂质或油脂，而是营养食品与功能性面料的结合。.

随着我们的网络持续监测各种创业举措，并通过我们的本地研究人员和推动者与所有这些参与者互动，我们正在把握必要和紧迫的突破何时到来，同时关注纺织业已从地图上消失的地区的就业创造动态。.

因此，该产业集群是蓝色经济倡议所特有的再工业化运动的一部分。迄今为止，我们已看到1.2亿美元投入到研发、资本投资和市场营销项目中，其中大部分资金用于中国大陆和台湾地区，其次是巴西的研发项目。虽然
将藻类转化为燃料的投资至少是其20倍，但由于我们与相关利益方没有联系，因此我们将其排除在外。更重要的是，我们认为这并非我们所需的战略转型。燃烧生物质或提取物应始终作为最后的选择。关于就业创造，目前的数据显示，该产业集群的直接就业人数为1400人，间接就业人数为1100人，主要集中在下游销售和市场营销活动。

我们知道地球无法再生产更多的棉花。此外，我们必须像减少肉类消费一样减少棉花消费。正如我们必须以更可持续的方式生产蛋白质一样，我们也必须以更明智的方式为世界提供服装。归根结底，我们必须学会更好地利用地球提供的资源，而不是消耗本已稀缺的土地和水等资源。这将使我们能够创造一个满足所有人基本需求的新现实。.

冈特寓言译本

第51则寓言故事《荨麻刺痛》探讨了荨麻纺织品的应用。这则故事献给西比拉·索隆多（Sybilla Sorondo），她对时尚行业的自我批判启发了本中心于2004年的创建，而她于2009年创立“自由面料”（Fabrics for Freedom）项目也功不可没。第39则寓言故事《藻类盛装》则探讨了藻类的创新应用。这则故事献给苏珊娜·李（Suzanne Lee），她创立了BioCouture，旨在推广时尚领域的生物设计。这两则寓言故事将首先在中国以中文和英文出版，之后将在www.guntersfables.org网站上以电子书形式发行。.

文档

http://www.feldmann-lifescience.de/transfers/Urtica.htm

http://sff.arts.ac.uk/Fibre%20Processing/bastfibresproces.html