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生物制造邁向萬億級產業(yè)
生物制造是決勝未來的關鍵賽道，須以全產業(yè)鏈的視角，在核心技術突破、產業(yè)生態(tài)培育、市場環(huán)境營造上持續(xù)發(fā)力
我國生物制造產業(yè)總規(guī)模已接近1萬億元
據易凱資本預測，到2030年，我國生物制造市場規(guī)模將增長至1.8萬億元，占全球市場規(guī)模近25%，將成為全球生物制造中心之一
文 |《瞭望》新聞周刊記者 李松
大豆經生物酶轉化，成為保健品市場的新寵；玉米變身燃料乙醇，助力減少航空業(yè)碳排放；利用基因工程菌株生產的胰島素，成為治療糖尿病的有效手段……在我國，生物制造正成為產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新賽道。
黨的二十屆四中全會審議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》明確提出，培育壯大新興產業(yè)和未來產業(yè)。在前瞻布局未來產業(yè)方面，將推動生物制造成為新的經濟增長點。
“生物制造是決勝未來的關鍵賽道，須以全產業(yè)鏈的視角，在核心技術突破、產業(yè)生態(tài)培育、市場環(huán)境營造上持續(xù)發(fā)力，在這場波瀾壯闊的產業(yè)變革中搶占先機?！眹野l(fā)展改革委宏觀經濟研究院研究室主任、研究員張林山表示。
專家認為，“十五五”期間，我國在國家戰(zhàn)略引領、技術突破賦能、市場需求拉動等多重因素驅動下，生物制造這個萬億級賽道，將迎來全面提速的黃金發(fā)展期。
生物制造進入加速發(fā)展期
“我國的生物制造產業(yè)總規(guī)模已接近1萬億元?！惫I(yè)和信息化部消費品工業(yè)司司長何亞瓊在2025中國生物制造科技創(chuàng)新論壇上說。
生物制造是一種新興的生產技術，通過生物過程來合成或加工產品，與傳統(tǒng)的化學或物理制造方法相比，具有綠色、高效、可再生等特點。北京化工大學生命科學與技術學院黨委書記曹輝表示，傳統(tǒng)制造以“切削、組裝、合成”為核心，而生物制造則是“利用生命體的代謝網絡進行合成與組裝”。
“未來3至5年，生物制造行業(yè)將進入一個由技術和政策雙輪驅動的加速發(fā)展期，它不僅會重塑許多傳統(tǒng)行業(yè)的生產方式，更將重塑很多生產生活方式?！辈茌x表示，據預測，到2050年，全球生物制造有望創(chuàng)造30萬億美元的經濟價值，占全球制造業(yè)的三分之一。
發(fā)達國家已將生物制造提升到國家戰(zhàn)略高度。美國早在2012年就發(fā)布了《國家生物經濟藍圖》，將基因組學、合成生物學等作為發(fā)展重點。歐盟則更加側重生物制造的綠色和循環(huán)特性，將生物經濟作為“歐洲綠色協議”的核心支柱。
我國將生物制造列入現代化產業(yè)體系建設，致力于自主創(chuàng)新能力和保障支撐能力的提升?！拔覈镏圃飚a業(yè)呈現出‘國家戰(zhàn)略引領、大規(guī)模市場應用、全鏈條協同推進’的鮮明特色?！睆埩稚秸f，與歐美國家聚焦前沿和高附加值細分領域不同，我國的發(fā)展路徑更注重與國家重大需求相結合，在大宗化學品綠色替代、糧食安全保障等領域展現出更強的系統(tǒng)性和規(guī)模效應。據易凱資本預測，到2030年，我國生物制造市場規(guī)模將增長至1.8萬億元，占全球市場規(guī)模近25%，將成為全球生物制造中心之一。
在位于湖南津市高新區(qū)的湖南利爾生物科技有限公司發(fā)酵實驗室，工作人員進行菌種發(fā)酵實驗（2025 年 12 月 1 日攝） 陳思汗攝 / 本刊 顛覆傳統(tǒng)生產模式
智能化AI平臺驅動的穩(wěn)定高表達細胞株構建，應用人工智能技術推動蛋白質從頭設計……2025年8月8日，工業(yè)和信息化部遴選發(fā)布了16項人工智能在生物制造領域典型應用案例，為生物制造全產業(yè)鏈提質升級注入新動能。
“生物制造具有的綠色生產方式、原料可再生性、有效降低能耗物耗和減少廢物排放等優(yōu)點，正成為我國提升產業(yè)競爭力的戰(zhàn)略驅動力量。”中國科學院院士徐冠華說，以青蒿素生產為例，傳統(tǒng)模式是通過種植黃花蒿，經過18個月后提?。欢蒙镏圃旒夹g，僅使用可控的100立方工業(yè)發(fā)酵罐，幾周內就可以替代5萬畝的傳統(tǒng)農業(yè)種植。
在他看來，這種轉型不僅涉及生產技術的革新，還包括管理模式、運營效率和市場響應機制的全面升級，有助于實現產業(yè)鏈現代化。
“生物制造能力是衡量一個國家是否成為制造大國的一個標尺?！比A熙生物董事長趙燕認為，其核心價值在于，一端連接著上游底盤菌株、基因編輯等前沿基礎生物科學研究，另一端連接如何延長生命長度、提升生命質量等相關領域應用轉化，涉及生命健康和日常消費的方方面面。
專家表示，目前，生物醫(yī)藥、生物能源、生物農業(yè)、生物基化學品和材料是生物制造產業(yè)的核心應用方向。
比如，生物能源領域展現出“變廢為寶”的鮮明特質。以微生物、藻類等生命體為“活體工廠”，成功將秸稈、林業(yè)廢棄物等農林殘余物，餐廚垃圾等有機廢棄物，乃至工業(yè)廢氣中的二氧化碳等低碳資源，轉化為乙醇、生物柴油、生物航空煤油等清潔燃料；
生物農業(yè)則為保障糧食與蛋白質供給提供了創(chuàng)新路徑。坐落于北京中關村生命科學園的齊禾生科通過自主研發(fā)的SEEDITTM平臺，能夠實現基因的精準敲除、堿基替換、基因表達精細調控以及大片段DNA精準插入等復雜的多重基因/基因組操作。齊禾生科首席執(zhí)行官張蓓表示，目前企業(yè)已針對水稻、小麥、玉米等世界重要糧食作物以及經濟特色植物建立了自主高效遞送體系，進行精準改良；
生物基化學品和材料領域，借助合成生物學技術改造的微生物，能夠將秸稈等非糧生物質、二氧化碳等低碳原料，高效轉化為塑料單體、多元醇等基礎化學品。這些生物基化學品進一步加工制成的新材料，從根本上推動了傳統(tǒng)材料工業(yè)向“可再生、可降解、高性能”的方向跨越；
……
生物制造的應用邊界不斷拓寬，這背后是技術創(chuàng)新的持續(xù)驅動。近五年，我國主要生物制造企業(yè)專利申請量、授權量累計分別達13680項、9447項，占歷史申請總量和授權總量的52.2%和63.8%，技術創(chuàng)新步伐顯著加快。
2025年11月，國務院辦公廳印發(fā)《關于加快場景培育和開放推動新場景大規(guī)模應用的實施意見》，明確提出“構建生物技術產業(yè)融合發(fā)展生態(tài)圈”。
“我國生物制造產業(yè)展現出融合創(chuàng)新、綠色可持續(xù)和賦能升級的顯著特征，通過打破傳統(tǒng)產業(yè)界限，實現生物技術與多領域深度交叉融合，以可再生生物質為原料在溫和反應條件下實現綠色生產，顯著提升傳統(tǒng)產業(yè)效率與附加值。這些特征對產業(yè)高質量發(fā)展產生顯著催化效應?！睆埩稚秸f。
打造下一個增長引擎
專家認為，我國生物制造已進入關鍵發(fā)展期，還需要突破技術、模式與制度協同創(chuàng)新的瓶頸，出臺更加系統(tǒng)、更有力度的舉措，實現生物制造產業(yè)的高質量發(fā)展，助力生物制造成為我國下一個重要增長引擎。
——強化頂層設計與戰(zhàn)略引導。
產業(yè)高質量發(fā)展，離不開科學的頂層規(guī)劃與精準的戰(zhàn)略指引。張林山認為，宜制定更加明晰的國家生物制造發(fā)展中長期規(guī)劃，明確優(yōu)先發(fā)展的技術方向和重點產品目錄。統(tǒng)籌各類科技計劃資源，加強對合成生物學、酶工程、生物傳感等底層技術和共性平臺技術的長期穩(wěn)定支持。
“優(yōu)化生物制造項目的審批與監(jiān)管流程，探索建立適度的容錯機制和精準的環(huán)保、安全準入標準，明確項目落地全流程規(guī)范，為產業(yè)發(fā)展營造更優(yōu)質的制度環(huán)境。”曹輝說。
——重視底層技術與核心原料的自主可控。
在北京化工大學校長、中國工程院院士譚天偉看來，盡管我國生物制造產業(yè)已形成全球70%的發(fā)酵產能規(guī)模，但自主知識產權菌種缺乏、核心工具軟件受限等瓶頸仍制約產業(yè)競爭力。
“底盤菌種和酶分子是生物制造產業(yè)的‘芯片’，而多樣性的微生物菌種資源則是發(fā)掘和開發(fā)新基因元件、新底盤菌種和新酶分子的核心基礎?！蹦蕉鲝V州（生物）科技有限公司董事長蔣先芝認為，“誰掌握了更多更獨特的微生物資源，誰就掌握了生物創(chuàng)新的主動權。”
“集中研究力量和科研資源，實現底層技術、裝備與原料的自主可控?！毙旃谌A建議，一是加大合成生物學底層技術，如DNA測序與合成、基因組設計構建、基因編輯等，攻克關鍵核心技術和“卡脖子”難題。
二是大力發(fā)展底層原料，包括高質量的DNA合成原料、工具酶、工業(yè)酶、生物試劑等，重視從極端環(huán)境中挖掘新型工具酶與工業(yè)酶的策略。
三是加大核心裝備研發(fā)力度，如開發(fā)高通量、低成本DNA合成儀等。
四是通過技術、設備、平臺的迭代優(yōu)化，建立規(guī)?；c自動化的合成生物學平臺，通過規(guī)模集聚效應降低應用端成本，構建良好產業(yè)生態(tài)。
——構建全鏈條協同創(chuàng)新生態(tài)。
底層技術的突破與轉化，離不開全鏈條協同創(chuàng)新生態(tài)的支撐。打通從基礎研究、技術開發(fā)到產業(yè)化應用的各個環(huán)節(jié)，有利于讓創(chuàng)新活力充分釋放。
張林山認為，要加強中試放大和臨床/應用驗證平臺建設，這是技術成熟的關鍵環(huán)節(jié)。
“始終堅持產業(yè)需求導向，構建從技術到產品再到產業(yè)的全鏈條生態(tài)，才能真正把生物制造領域科技創(chuàng)新的‘變量’轉化為產業(yè)創(chuàng)新的‘增量’?！鼻迦A大學合成與系統(tǒng)生物學中心秘書長吳赴清說。
——拓展多元化投入與市場拉動機制。
專家表示，生物制造的創(chuàng)新突破與規(guī)模落地，尤其需要多元投入滋養(yǎng)和市場機制拉動。
在投入端，進一步加大政府研發(fā)投入，積極引導社會資本特別是長期資本投入。可探索設立國家生物制造產業(yè)投資基金，形成政府引導、社會參與的多元化投入格局。
在市場端，通過政策引導激活市場需求：一方面完善綠色采購政策，優(yōu)先采購生物基、可降解等綠色產品；另一方面實施“碳足跡”核算和標簽制度，通過市場機制充分體現生物制造產品的綠色價值。
此外，各方還須共同推動新產品安全評價和市場準入等相關標準制度的完善優(yōu)化，營造更加寬容的政策環(huán)境，讓更多創(chuàng)新成果和新產品能快速進入市場。
——夯實跨學科人才培養(yǎng)根基。
人才是產業(yè)創(chuàng)新的核心驅動力，更是生物制造產業(yè)高質量發(fā)展的關鍵支撐。
生物制造產業(yè)兼具生物、工程、信息等多學科交叉融合的特點，其迅速發(fā)展離不開高層次跨學科人才的支撐。
徐冠華建議，制定長周期人才扶持計劃，為青年人才提供長期穩(wěn)定的研究支持，鼓勵從事交叉科學研究，鼓勵青年人才參與國際合作項目，促進人才的全球流動。“中國生物制造的希望，將有賴于新一代優(yōu)秀青年人才的成長和主導?！薄?/p>
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