近年来，针对天然橡胶资源紧缺以及石油资源面临枯竭的局势，中国、美国、日本和欧洲等国家和地区都在积极开展新型生物橡胶资源的寻找和开发工作。例如，美国把种植银胶菊（Parthenium hysterophorus）提升到了发展本土天然胶资源的高度。美国农业部自2000年开始，将开发无过敏性反应的天然胶乳列入美国农业研究机构项目发展计划，并于当年与Yulex公司签订了为期5年、拨款230万美元种植开发银菊胶的项目合同。2012年初，普利司通和库珀轮胎公司先后宣布进行银菊胶用于轮胎制造的研究工作。近日，美国农业部和国家能源局拨款690万美元，支持库珀轮胎公司开展银菊胶用于轮胎的试验研究和制造生物燃料的开发研究。2010年初，欧盟将银菊胶和蒲公英（Taraxacum officnala）橡胶替代三叶天然胶的研究列入“欧盟第七框架计划”。

杜仲（Eucommia ulmoides Oliv.）的果、叶、皮、根中均含有丰富的杜仲橡胶。杜仲橡胶是具有橡塑二重性的优异的高分子材料，为反式聚异戊二烯结构。世界95%以上的杜仲资源在中国，种植面积约为35万公顷。目前杜仲正逐渐成为我国发展潜力最大、综合开发价值最高的生物橡胶资源。杜仲集工业应用、医药、农产业、林产业、养殖、生态于一身，既可以发展多种种植模式，又可以发展立体种植，是极具社会效益、经济效益和生态效益的宝贵工业植物。

一 杜仲橡胶与普通天然橡胶

杜仲是原产于我国的第三纪孑遗植物，国家二级保护树种，也是世界上极少数分布于温带的能够产生硬橡胶的木本植物之一。杜仲树皮、果实、树叶等器官中均含有丰富的杜仲橡胶。杜仲橡胶，国际上习惯称古塔波胶（Gutta-Percha）或巴拉塔胶，其化学结构为反式－聚异戊二烯（C5H8）n，为普通天然橡胶——巴西橡胶（顺式－聚异戊二烯）的同分异构体（图1），是一种天然高分子材料。天然橡胶由三叶橡胶树（Hevea brasiliensis）产生，是一类具有战略意义的商品。

图1 天然橡胶和杜仲橡胶的分子结构

虽然杜仲橡胶和天然橡胶的化学组成完全相同，但两者的性状却不同：天然橡胶是优良的弹性体；杜仲橡胶则是硬质塑料。表1显示了杜仲橡胶的物理常数。杜仲橡胶能溶于芳香烃及氯代烃等非极性溶剂，却不能溶解于酮及醇类极性溶剂；能溶于硝酸及热硫酸等氧化性强酸，但不溶于氢氟酸及浓盐酸等非氧化性强酸。

表1 杜仲橡胶一般物理常数

杜仲橡胶同时具备双键、柔性及反式结构的三大特征，使改性的杜仲橡胶具有多重性状。杜仲橡胶分子链上的双键，使其易在光和氧的作用下降解，因此高纯度的杜仲橡胶要在隔绝空气的情况下避光保存；杜仲橡胶分子链的有序性使杜仲橡胶易结晶，从而具备与天然橡胶不同的性状，杜仲橡胶常温下为硬质体，55℃时软化。杜仲橡胶因为具有与天然橡胶相似的柔性链而具有弹性，同时双键的存在也使得杜仲橡胶可以硫化进行加工。根据杜仲胶硫化过程中的临界转变及交联度控制的三个阶段，可制备出三大类不同用途的材料，覆盖了塑料和橡胶的多个领域。特别是杜仲橡胶不但能够替代天然橡胶被加工成为橡胶弹性材料，还可被加工成热塑性材料、热弹性材料等，其应用领域较天然橡胶更为广泛，目前尚未发现任何其他天然高分子材料具有相似的特性。

世界橡胶工业诞生一百多年来，三叶橡胶在橡胶界已被习惯称为天然橡胶，因具有弹性而得到广泛应用。三叶橡胶树属热带植物，在我国适生区域狭窄，仅能在海南岛和西双版纳等地栽种。我国2011年天然橡胶产量仅72万吨，创历史新高，产能已达极限；而同年我国橡胶实际消费量达690万吨，连续10年居世界第一，整体上对国外天然橡胶的依存度高达80%（中国橡胶工业协会，2011）。全国每年仅进口天然橡胶就需要花费约60亿美元。当前，东南亚各天然橡胶生产国已组成产业同盟，基本控制着天然橡胶的价格。我国天然橡胶原料受制于人的局面日益严重，资源匮乏正严重制约着我国橡胶工业及相关产业的健康发展，甚至对国家安全构成潜在威胁。

因此，开发天然橡胶替代胶源关乎国家的战略安全。站在国家安全和发展战略性新兴产业的高度，发展杜仲橡胶产业是切实解决我国天然橡胶资源匮乏的最主要途径。为此，国家发改委在2011年新的产业结构调整指导目录中将“天然橡胶及杜仲种植生产”作为单独一项列入鼓励类农林产业项目