瞭望 | 生物制造邁向萬億級產(chǎn)業(yè)

　　生物制造是決勝未來的關(guān)鍵賽道，須以全產(chǎn)業(yè)鏈的視角，在核心技術(shù)突破、產(chǎn)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(chǎn)業(yè)總規(guī)模已接近1萬億元

　　據(jù)易凱資本預(yù)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(jīng)生物酶轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(guān)于制定國民經(jīng)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(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)。在前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)方面，將推動生物制造成為新的經(jīng)濟增長點。

　　“生物制造是決勝未來的關(guān)鍵賽道，須以全產(chǎn)業(yè)鏈的視角，在核心技術(shù)突破、產(chǎn)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(chǎn)業(yè)變革中搶占先機。”國家發(fā)展改革委宏觀經(jīng)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(lǐng)、技術(shù)突破賦能、市場需求拉動等多重因素驅(qū)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(chǎn)業(yè)總規(guī)模已接近1萬億元。”工業(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(chǎn)技術(shù)，通過生物過程來合成或加工產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的化學(xué)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(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(wǎng)絡(luò)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(shù)和政策雙輪驅(qū)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(chǎn)方式，更將重塑很多生產(chǎn)生活方式。”曹輝表示，據(jù)預(yù)測，到2050年，全球生物制造有望創(chuàng)造30萬億美元的經(jīng)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(jīng)濟藍圖》，將基因組學(xué)、合成生物學(xué)等作為發(fā)展重點。歐盟則更加側(cè)重生物制造的綠色和循環(huán)特性，將生物經(jīng)濟作為“歐洲綠色協(xié)議”的核心支柱。

　　我國將生物制造列入現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，致力于自主創(chuàng)新能力和保障支撐能力的提升。“我國生物制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出‘國家戰(zhàn)略引領(lǐng)、大規(guī)模市場應(yīng)用、全鏈條協(xié)同推進’的鮮明特色。”張林山說，與歐美國家聚焦前沿和高附加值細分領(lǐng)域不同，我國的發(fā)展路徑更注重與國家重大需求相結(jié)合，在大宗化學(xué)品綠色替代、糧食安全保障等領(lǐng)域展現(xiàn)出更強的系統(tǒng)性和規(guī)模效應(yīng)。據(jù)易凱資本預(yù)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(chǎn)模式

　　智能化AI平臺驅(qū)動的穩(wěn)定高表達細胞株構(gòu)建，應(yīng)用人工智能技術(shù)推動蛋白質(zhì)從頭設(shè)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(lǐng)域典型應(yīng)用案例，為生物制造全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級注入新動能。

　　“生物制造具有的綠色生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)競爭力的戰(zhàn)略驅(qū)動力量。”中國科學(xué)院院士徐冠華說，以青蒿素生產(chǎn)為例，傳統(tǒng)模式是通過種植黃花蒿，經(jīng)過18個月后提取；而利用生物制造技術(shù)，僅使用可控的100立方工業(yè)發(fā)酵罐，幾周內(nèi)就可以替代5萬畝的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植。

　　在他看來，這種轉(zhuǎn)型不僅涉及生產(chǎn)技術(shù)的革新，還包括管理模式、運營效率和市場響應(yīng)機制的全面升級，有助于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)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。”華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(chǔ)生物科學(xué)研究，另一端連接如何延長生命長度、提升生命質(zhì)量等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用轉(zhuǎn)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(nóng)業(yè)、生物基化學(xué)品和材料是生物制造產(chǎn)業(yè)的核心應(yīng)用方向。

　　比如，生物能源領(lǐng)域展現(xiàn)出“變廢為寶”的鮮明特質(zhì)。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(nóng)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(zhuǎn)化為乙醇、生物柴油、生物航空煤油等清潔燃料；

　　生物農(nóng)業(yè)則為保障糧食與蛋白質(zhì)供給提供了創(chuàng)新路徑。坐落于北京中關(guān)村生命科學(xué)園的齊禾生科通過自主研發(fā)的SEEDITTM平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)基因的精準敲除、堿基替換、基因表達精細調(diào)控以及大片段DNA精準插入等復(fù)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(jīng)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(xué)品和材料領(lǐng)域，借助合成生物學(xué)技術(shù)改造的微生物，能夠?qū)⒔斩挼确羌Z生物質(zhì)、二氧化碳等低碳原料，高效轉(zhuǎn)化為塑料單體、多元醇等基礎(chǔ)化學(xué)品。這些生物基化學(xué)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；

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　　生物制造的應(yīng)用邊界不斷拓寬，這背后是技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)驅(qū)動。近五年，我國主要生物制造企業(yè)專利申請量、授權(quán)量累計分別達13680項、9447項，占歷史申請總量和授權(quán)總量的52.2%和63.8%，技術(shù)創(chuàng)新步伐顯著加快。

　　2025年11月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快場景培育和開放推動新場景大規(guī)模應(yīng)用的實施意見》，明確提出“構(gòu)建生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展生態(tài)圈”。

　　“我國生物制造產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)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(chǎn)業(yè)界限，實現(xiàn)生物技術(shù)與多領(lǐng)域深度交叉融合，以可再生生物質(zhì)為原料在溫和反應(yīng)條件下實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，顯著提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)效率與附加值。這些特征對產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生顯著催化效應(yīng)。”張林山說。

　　打造下一個增長引擎

　　專家認為，我國生物制造已進入關(guān)鍵發(fā)展期，還需要突破技術(shù)、模式與制度協(xié)同創(chuàng)新的瓶頸，出臺更加系統(tǒng)、更有力度的舉措，實現(xiàn)生物制造產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)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(shè)計與戰(zhàn)略引導(dǎo)。

　　產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，離不開科學(xué)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(shù)方向和重點產(chǎn)品目錄。統(tǒng)籌各類科技計劃資源，加強對合成生物學(xué)、酶工程、生物傳感等底層技術(shù)和共性平臺技術(shù)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(chǎn)業(yè)發(fā)展營造更優(yōu)質(zhì)的制度環(huán)境。”曹輝說。

　　——重視底層技術(shù)與核心原料的自主可控。

　　在北京化工大學(xué)校長、中國工程院院士譚天偉看來，盡管我國生物制造產(chǎn)業(yè)已形成全球70%的發(fā)酵產(chǎn)能規(guī)模，但自主知識產(chǎn)權(quán)菌種缺乏、核心工具軟件受限等瓶頸仍制約產(chǎn)業(yè)競爭力。

　　“底盤菌種和酶分子是生物制造產(chǎn)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(chǔ)。”慕恩廣州（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(quán)。”

　　“集中研究力量和科研資源，實現(xiàn)底層技術(shù)、裝備與原料的自主可控。”徐冠華建議，一是加大合成生物學(xué)底層技術(shù)，如DNA測序與合成、基因組設(shè)計構(gòu)建、基因編輯等，攻克關(guān)鍵核心技術(shù)和“卡脖子”難題。

　　二是大力發(fā)展底層原料，包括高質(zhì)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(shù)、設(shè)備、平臺的迭代優(yōu)化，建立規(guī)模化與自動化的合成生物學(xué)平臺，通過規(guī)模集聚效應(yīng)降低應(yīng)用端成本，構(gòu)建良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　　——構(gòu)建全鏈條協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)。

　　底層技術(shù)的突破與轉(zhuǎn)化，離不開全鏈條協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)的支撐。打通從基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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(yīng)用驗證平臺建設(shè)，這是技術(shù)成熟的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　“始終堅持產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，構(gòu)建從技術(shù)到產(chǎn)品再到產(chǎn)業(yè)的全鏈條生態(tài)，才能真正把生物制造領(lǐng)域科技創(chuàng)新的‘變量’轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的‘增量’。”清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)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(dǎo)社會資本特別是長期資本投入。可探索設(shè)立國家生物制造產(chǎn)業(yè)投資基金，形成政府引導(dǎo)、社會參與的多元化投入格局。

　　在市場端，通過政策引導(dǎo)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(chǎn)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(xiàn)生物制造產(chǎn)品的綠色價值。

　　此外，各方還須共同推動新產(chǎn)品安全評價和市場準入等相關(guān)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(chǎn)品能快速進入市場。

　　——夯實跨學(xué)科人才培養(yǎng)根基。

　　人才是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的核心驅(qū)動力，更是生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵支撐。

　　生物制造產(chǎn)業(yè)兼具生物、工程、信息等多學(xué)科交叉融合的特點，其迅速發(fā)展離不開高層次跨學(xué)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(xué)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(dǎo)。”

【責任編輯:陳聽雨】